GIS技術在環境影響評價中的應用

施文博

（寧夏公路勘察設計院有限責任公司環境保護設計研究中心，寧夏銀川 750001）

近十幾年，GIS技術發展迅速，廣泛應用在各個行業和領域中。該技術可以整合詳細的地理位置信息，將視圖結合在一起，同時應用幾何學、地理學等多個學科，將CAD、GPS、RS等技術融合在一起，具有地理圖形與數據采集、存儲、分析、輸出等多項功能。經過GIS處理后，將圖文并茂的信息發送給用戶，為用戶決策提供信息依據。在環境影響評價中，可以采用GIS技術，為評價工作提供精確的地理信息與數據，使環境影響評價更加全面準確。

1 GIS技術的功能

1.1 采集和編輯空間數據

與普通數據庫系統相比，GIS不僅具有采集和編輯數據的能力，還可以利用計算機軟件存儲已經處理的專題圖件。為了將已經采集的圖形數據、屬性信息中的錯誤清除，GIS還具有編輯和修改數據的功 能[1]。可以處理空間數據，有助于提升遙感資料的利用率，可以從各類渠道源獲取信息，確保信息的全面性。

1.2 存儲和管理空間數據

在GIS系統中，數據庫是構成核心，可以處理海量的地理圖形和文本數據，具有存儲和管理功能，同時也可以和其他數據庫轉換，各個數據庫之間的資源可以相互共享，同時也能提供新資源、新數據。

1.3 空間查詢與空間分析

GIS可以對各類空間進行綜合分析，同時也具有分解、計算等能力，可以根據總目標從實體圖形數據、屬性數據的空間關系中獲取信息以及新知識，用于解答用戶關于空間關系查詢、分析的問題。

1.4 圖形處理與圖像制作

GIS技術可以處理圖形，也能制作圖像，具體包括圖形修改和整飾，根據用戶的實際需求，對全要素地圖進行繪制，也可以采用分層繪制的方式，生成各種專題地圖。由于其可以進行多層次框架疊置分析，所以可以利用空間分析結果制作地學分析圖。

2 GIS技術的應用現狀

從近幾年的發展趨勢可以看出，GIS技術在各個行業、領域內廣泛應用，并且發揮了良好的應用效果。在城市管理中，我國構建了國務院綜合國情地理信息系統（如圖1）、全國資源與環境宏觀檢索和分析系統等GIS系統，為城市管理提供了詳細的信息數據，使城市管理更加科學全面[2]。不僅如此，油田資源評價、土地級差地租評價、林業生產管理等方面也廣泛應用該技術。雖然GIS技術在環境影響評價中應用可以發揮巨大的作用，但目前還處在起步階段，所以還需要進一步研究和分析。我國建立了許多相關研究項目，如北京大學、國家環保局、中國環境監測站聯合開展的研究項目：基于GIS與RS的中國環境質量國情系統設計及關鍵技術實踐，旨在構建符合環境管理相關部門查詢環境情況、技術人員處理檢測數據的GIS系統，使管理部門的工作效率可以進一步提升。

圖1 國務院綜合國情地理信息系統結構

例如，GIS可以在公路環境影響評價中應用。由于GIS具有建立和分析地理對象拓撲關系的功能，所以可以科學分析環境要素和污染物的空間分布以及數據屬性。此外，可以通過用戶界面了解污染發生情況，充分展現和預測污染物排放狀態。所以，GIS技術可以進一步提升環境影響評價水平，使該評價工作向信息化的方向發展[3]。在公路環境影響評價中，可以建立公路環境信息數據庫，同時結合環境質量模型，并且開發公路環境影響評價應用模型，構建完善的公路環境影響評價體系，充分發揮GIS技術的有優勢作用，構建公路工程環境影響評價表（表1），使公路環境影響評價更加全面。

表1 公路工程環境影響評價表

但也有一些應用問題存在，在環境影響評價中，沒有充分分析替代方案，對評價要求不夠充分，通常在戰略和政策制定并實施之后進行環境影響評價，并沒有在決策階段發揮作用；對累積環境影響不夠重視，造成范圍縮小，單純分析單個項目，或者對某個具體的環境特征進行分析，忽略了疊加、協調、便捷擴大等因素帶來的影響[4]；技術導則不夠明確，很多環境影響評價都根據建設項目的實踐經驗進行分析，與當前項目沒有成功結合，所以評價重點不明確，同時缺少完善的內容和科學的方法。

3 GIS技術在環境影響評價中的應用價值

3.1 擴大工作范圍

GIS技術在環境影響評價中發揮著不可替代的作用，因為該系統具有空間分析、屬性數據管理的功能，其他軟件的功能性遠不如GIS系統。近幾年，各類商業軟件的出現，使GIS系統中的功能模塊更加豐富，在原有功能基礎上，進一步完善了三維表現，空間分析等功能，使GIS技術可以更加廣泛深入地應用在環境影響評價中。

3.2 提升工作效率

以GIS技術為基礎建立環境影響評價信息系統，可以實現數據可視化，通過GIS技術獲取數據信息，然后采用圖文表格的方式，直觀具體地展現環境質量與狀態。可以根據需求選擇不同的評價方法，既可以進行單要素評價，也可以對環境進行綜合評價，自動分析評價因子，并且輸出計算和評價的成果，提升了自動化水平，減少了人工成本的投入，不僅降低人工失誤概率，也極大地提升了工作效率。

3.3 改善工作質量

GIS綜合了多個學科的知識和多項技術手段，具有很強的功能性，可以精準分析空間信息、屬性數據，比傳統的技術手段更加高效、準確。在環境影響評價中，采用GIS技術，可以充分展現快速、動態、定量、模擬分析等特點，常規評價很難達到GIS技術的評價效果。

3.4 動態顯示數據

由于GIS系統具有集成性，所以可以同步實時采集、編輯、處理數據信息，制圖效率較高，輸出功能強大，所以能夠實時返回環境變化動態，使用戶更加全面詳細地了解環境信息[5]。用戶只需在操作界面根據提示進行操作即可，能夠進行漫游查詢，實現數據的動態顯示。

4 GIS技術在環境影響評價中的應用實踐

4.1 建立環境數據庫

在項目環境影響評價中，應該先掌握各項環境信息，包括區域自然、環境質量、污染源、項目信息等。環境信息數據豐富繁多、來源廣泛，大部分都與空間位置有密切關系。為了更好地管理復雜繁多的信息數據，同時滿足客觀、及時、全面的需求，可以運用GIS技術構建數據庫，使用建庫工具、編輯工具、屬性輸入工具等，在數據庫中輸入不同種類、來源的數據，并且對格式進行統一，實現數據的分類管理，確保各個數據之間有機連接，為后續分析工作奠定基礎。具體包括環境標準數據庫、環境質量信息與污染源數據庫等[6]。以公路環境影響評價來說，在地理信息數據庫建立的過程中，要對地理要素坐標位置、拓撲關系、社會、經濟等多方面數據進行管理。首先，采用數字化儀掃描獲取電子地圖。數字化儀可以生成DWG、MapInfo等格式的地圖。也可以使用掃描儀進行掃描，可以生成TIF等格式地圖，然后使用矢量化軟件再次處理，或者運用MapInfo中的工具配準柵格圖，然后用作背景圖；其次，轉入其他系統的數據。將其他GIS不支持的數據格式進行轉化，如MIF、DXF等格式；最后，繪制和錄入圖形數據。可以使用GIS系統繪制，也可以利用GIS支持數據庫將空間數據錄入。同時也要將屬性資料錄入。

4.2 在各類項目中應用

GIS技術可以在各類環境影響評價中應用，包括區域、累積、戰略等。區域環境影響評價中，堅持動態原則，綜合分析并模擬開發項目，確保項目布局的合理性，實現區域的可持續發展。GIS技術可以對地理區域復雜污染源信息進行管理，也可以管理環境質量等相關信息，可以對各項信息進行全面統計，也能分析各類影響環境的因素的變化情況，包括大氣、河流等[7]。可以疊置地理對象，相同區域中，在時段不同的情況下，可以疊加多個環境影響因素，以此實現環境質量預測；累積環境影響評價中，就是對環境的累積變化過程進行分析和評估，主要對累積影響源進行調查，對累積過程和影響進行描述，對過去、現在、未來人類活動可能造成的累積影響進行估計，預測社會經濟發展的反饋效應；戰略環境影響評價，就是采用系統的方法，對政策、規劃、計劃對環境的影響進行評估，確保決策初期可以充分考量環境、經濟和社會因素，保障各個方面的和諧發展。

4.3 評價模型的開發

在實際應用的過程中，重點將環境質量模型結合在一起。在GIS應用領域不斷拓寬的背景下，其發展中心逐漸轉變為模擬、分析、預測等高級階段。在環境影響評價的過程中，對評價項目進行影響預測。目前常用的預測方法包括類比調查法、物理模型法等。環境質量模型屬于數學模型，但其本身存在缺陷，空間數據操作難度較大，結果顯示尤為困難。GIS在空間分析、數據管理方面存在優勢，所以將GIS技術作為基礎構建環境模型，使空間操作更加規范，充分彰顯空間分布特征，發揮環境模型的作用，可以對研究對象動態變化、擴散、遷移等進行研究。單純的GIS模型很難處理時間維度的環境信息，所以將其與質量模型結合在一起，二者之間可以相互補充，使功能更加完善。

利用GIS開發評價應用模型，以公路項目為例，主要包括大氣環境、聲環境、土壤環境影響、預測和評價模型。應該先確定模型參數，選取參數之后，還要進行確定、修正等操作，具體包括交通量、氣象參數、聲影區長度等。主要建立環境預測模型，模擬預測環境中污染物的擴散和分布情況，確定污染物的發展趨勢。就噪聲預測模型來說，預測各類交通狀態下，公路沿線評價范圍內的鄰近位置、環境敏感點收到的噪聲級。輸入交通量、車速、環境敏感點初始噪聲值等數據，利用GIS進行分析。評價模型就是參照標準值，對環境中污染物因子的影響程度、發展趨勢進行評價。利用評價模型，可以掌握具體的環境情況，根據評價分析結果，采取有效的環境污染預防措施，降低工程建設對環境造成的負面影響。

5 結束語

在環境影響評價中，可以采用GIS技術。該技術具有采集、存儲、處理、編輯空間數據等功能，可以為決策提供更多信息和數據依據。在實際應用的過程中，需要先建立環境數據庫，采集各項數據信息，并進行分析處理。然后開發評價模型，利用模型進行評價分析。也可以利用GIS進行環境影響后評價，全面掌握項目實施可能對環境帶來的影響，以及減緩措施的實施效果。