水質(zhì)檢測應(yīng)用GIS技術(shù) 水質(zhì)檢測技術(shù)方案

gis在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用

gis環(huán)境科學(xué)；應(yīng)用研究

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環(huán)境科學(xué)主要是對大氣、土壤、生物、水的研究，詮釋人們在自然環(huán)境中對自然環(huán)境的影響與自然萬物生存規(guī)律。GIS技術(shù)和環(huán)境科學(xué)在研究目標(biāo)與方法上具有一定相通性?，F(xiàn)階段，將GIS技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境科學(xué)中能夠更好的挖掘潛力，為環(huán)境的檢測、評估、規(guī)劃、管理等方面創(chuàng)造更廣闊發(fā)展空間。

GIS技術(shù)環(huán)境監(jiān)測

1、大氣環(huán)境監(jiān)測

現(xiàn)如今，城市化進(jìn)程的加快，人口逐漸增加、交通加壓較大，工業(yè)生產(chǎn)成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)。但工業(yè)生產(chǎn)中排放大量化學(xué)物質(zhì)和汽車尾氣，造成城市空氣環(huán)境受到?jīng)_擊而逐漸降低質(zhì)量。對此，凈化空氣、提高空氣質(zhì)量成為現(xiàn)階段城市發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。大氣環(huán)境有一定的空間性特點(diǎn)，空氣流動較快，地面是自然環(huán)境中空氣不可穿越的固體界限。GIS技術(shù)的出現(xiàn)，能夠有效進(jìn)行信息環(huán)境監(jiān)測，通過地理信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫管理搜集、整合存在的污染物質(zhì)、規(guī)模、工廠位置信息等，構(gòu)建完整的地理信息數(shù)據(jù)庫。隨后，利用GIS技術(shù)空間研究與數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)得出污染物質(zhì)在大氣中的分布形式。最后，獲得污染空間與標(biāo)準(zhǔn)狀況?，F(xiàn)階段，GIS技術(shù)已經(jīng)在一些項(xiàng)目監(jiān)測中得到了推廣與應(yīng)用，效果顯著。

2、GIS技術(shù)水資源環(huán)境監(jiān)測

水資源是我們生活的重要組成部分，是維持生命的主要物質(zhì)具有重要作用。但是現(xiàn)階段水資源緊缺并且水污染問題嚴(yán)重，使得大量水源不可作為生活用水。現(xiàn)階段，GIS技術(shù)應(yīng)用在水資源監(jiān)測中也較為常見。GIS技術(shù)中的空間信息與分析系統(tǒng)能夠?qū)λY源環(huán)境空間信息進(jìn)行深入研究分析，達(dá)到科學(xué)有效的組織與監(jiān)測，便于管理人員進(jìn)行空間信息搜集、查找等。另一方面，GIS技術(shù)中的圖形分析與空間研究功能，能夠幫助進(jìn)行空間與數(shù)據(jù)檢測，生成圖表以便有關(guān)單位制定有效解決方法。

GIS在環(huán)境科學(xué)的應(yīng)用有那些？具體一點(diǎn)的

以環(huán)境監(jiān)測為例吧：

城市環(huán)境的演變是一個動態(tài)的過程,城市環(huán)境動態(tài)監(jiān)測的實(shí)現(xiàn),有賴于信息的適時更新和對信息的空間分析與綜合處理。地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的空間分析和數(shù)據(jù)處理功能,充分利用GIS的功能模塊結(jié)合選定的環(huán)境監(jiān)測模型可以對多源環(huán)境信息進(jìn)行處理,從中發(fā)現(xiàn)環(huán)境演變的動態(tài)規(guī)律,通過不同時段環(huán)境信息的對比和綜合分析,輔助決策。其關(guān)鍵在于建立科學(xué)的監(jiān)測模型,對信息進(jìn)行有效的綜合處理,從而實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的綜合動態(tài)監(jiān)測。包括大氣污染的監(jiān)測,水體污染監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測,環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測等。GIS強(qiáng)大的專題制圖功能可將環(huán)境的變化情況、規(guī)律通過直觀的圖件資料予以顯示。

(1)大氣環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測與分析。大氣環(huán)境是環(huán)境問題的一個重要因素,尤其是人口密集、工業(yè)企業(yè)集中的城市大氣環(huán)境問題顯得尤為突出。目前很多國家和地區(qū)都在為改善和恢復(fù)大氣環(huán)境做著積極的努力。在進(jìn)行這項(xiàng)工作時,首先要了解大氣環(huán)境的特點(diǎn)。第一,它的空間尺度大,人類賴以生存的大氣圈有上百公里的厚度;第二,空氣在自然環(huán)境中有著最好的流動性,地面是其不可逾越的固體邊界。因此大氣環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測與分析工作最適合用GIS技術(shù)進(jìn)行研究。應(yīng)用GIS建立城市大氣污染的管理系統(tǒng)時,將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行如下分類:屬性數(shù)據(jù),如污染物排放量、人口狀況、工業(yè)結(jié)構(gòu)等;地理(空間)數(shù)據(jù),如污染源的分布、城市現(xiàn)狀平面圖等。把數(shù)據(jù)庫分為基本型和導(dǎo)出型,應(yīng)該既更新基本型數(shù)據(jù)庫,又更新導(dǎo)出型數(shù)據(jù)庫。利用GIS的空間圖形圖像的顯示、分析功能,可以獲得各污染物濃度分布圖,了解各污染物的空間分布及超標(biāo)情況。致力于大氣環(huán)境問題的科研人員已經(jīng)在這些方面取得了長足的進(jìn)展,國內(nèi)外都有成功的實(shí)例。比如,歐洲的RAINS模式[2]就是一個跨國界的SO2排放量計算機(jī)管理系統(tǒng),我國“七五”環(huán)保項(xiàng)目中“國家大氣環(huán)境信息系統(tǒng)”[6]。大家熟知的大氣層的臭氧層“黑洞”就是通過GIS和遙感技術(shù)發(fā)現(xiàn)的。

(2)水資源環(huán)境監(jiān)測。隨著工業(yè)的發(fā)展,水資源也受到了不同程度的污染。此外人口的急劇增長及城市的發(fā)展,許多城市出現(xiàn)了用水緊張的局面。因此,加強(qiáng)對水資源的監(jiān)測和管理迫在眉睫。水資源環(huán)境的一個特點(diǎn)是空間信息量大,而對空間信息的管理與分析正是GIS的優(yōu)勢,這樣GIS便成了一個強(qiáng)有力的水資源管理工具,使水資源的管理工作由傳統(tǒng)模式進(jìn)入了現(xiàn)代化的動態(tài)管理模式。

GIS應(yīng)用于水資源數(shù)據(jù)的監(jiān)測管理,主要是對水質(zhì)數(shù)據(jù)、供水部門數(shù)據(jù)及遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行管理與分析等。GIS與計算機(jī)水域模型(watershedmodel)的結(jié)合已成為動態(tài)評估城市水資源環(huán)境的強(qiáng)有力工具。如Adamus和Bergman采用GIS與篩選函數(shù)分析水域內(nèi)無點(diǎn)污染源的荷載分布,Richard和Host應(yīng)用GIS與相關(guān)函數(shù)分析河流生物與上游土地應(yīng)用及河流形狀的關(guān)系[6],中國環(huán)境科學(xué)院鄭丙輝等應(yīng)用GIS定量分析昆明市松華壩水庫的流域面源污染[7]。用GIS管理水資源數(shù)據(jù),使得數(shù)據(jù)資源共享具有很大潛力,增強(qiáng)了數(shù)據(jù)管理與分析的可視性,將數(shù)據(jù)管理的水平又提高到一個新的高度。Hudak等人在利用GIS技術(shù)對地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的設(shè)計中,對所選研究區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的場地監(jiān)測和分析,從而有利于管理地表和地下廢物設(shè)施,及時發(fā)現(xiàn)潛在污染源,加強(qiáng)對水源井的保護(hù),還能為填理場選址提供決策支持[3]。上海市環(huán)境管理部門于20世紀(jì)80年代末開始GIS的應(yīng)用研究,并建立了黃浦江流域水環(huán)境地理信息系統(tǒng),系統(tǒng)具有動態(tài)監(jiān)測顯示、水污染過程模擬及取水口水環(huán)境管理功能,并可對水質(zhì)作出快速預(yù)測分析和預(yù)報(鄭丙輝,劉寧。GIS支持下的流域面源污染研究。中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會首屆年會論文集,1995)。

(3)生態(tài)環(huán)境宏觀監(jiān)測。我國改革開放以來,經(jīng)濟(jì)高速增長,然而資源的過度開發(fā)利用,對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。為了實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,必須了解生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,解決主要生態(tài)環(huán)境問題,以保障有關(guān)決策部門在資源開發(fā)利用和保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面做出合理的、科學(xué)的宏觀決策。由于生態(tài)環(huán)境信息具有容量大、層次多、內(nèi)容廣、關(guān)系復(fù)雜、空間分布和動態(tài)變化的特點(diǎn),以往所做的大都是一些常規(guī)的、單項(xiàng)的生態(tài)環(huán)境和資源調(diào)查,而且監(jiān)測結(jié)果的技術(shù)質(zhì)量較低[8]。

第2卷第2期馮文博等GIS在環(huán)境工程中的應(yīng)用17在GIS技術(shù)正逐漸走向成熟的今天,利用GIS軟件支持,可以更精確、更直觀地對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分,把生態(tài)環(huán)境的屬性信息和空間信息按空間分布特點(diǎn),輸入計算機(jī),來建立地理信息系統(tǒng)及生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫,以便有效地存儲和管理數(shù)據(jù),快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行信息的查詢、檢索、更新,促使數(shù)據(jù)的全面綜合處理和迭加分析,對生態(tài)環(huán)境的發(fā)展態(tài)勢做出科學(xué)預(yù)測[9,10]。GIS的強(qiáng)大制圖功能,可以使用戶輕松獲得定位準(zhǔn)確、內(nèi)容詳?shù)膶?shí)專題圖。生態(tài)環(huán)境信息系統(tǒng)的建立,不僅為將來的工作提供重要的本底數(shù)據(jù),還可與其他部門的有關(guān)信息系統(tǒng)以及國際相關(guān)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),形成統(tǒng)一的生態(tài)環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)蒙古環(huán)境監(jiān)測中心站利用遙感和環(huán)境信息技術(shù)對內(nèi)蒙古伊盟地區(qū)進(jìn)行首次生態(tài)環(huán)境調(diào)查,并取得了可喜調(diào)查成果,為建立自治區(qū)生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)[11]。

(4)環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測與評估。災(zāi)害的發(fā)生大都是突發(fā)性的,其結(jié)果是對環(huán)境造成重大污染,經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失,對居民的身體健康及生命安全造成巨大威脅,其危害制約著生態(tài)平衡及經(jīng)濟(jì)、社會的發(fā)展。一旦災(zāi)害發(fā)生,必須及時準(zhǔn)確的制定出應(yīng)急對策,在有限的資源條件下,最大限度的降低災(zāi)害損失。由于GIS具有交互定位和邏輯查詢以及廣泛的關(guān)系數(shù)據(jù)庫連接能力,所以非常適合用于環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測與評估。對于特大火災(zāi),消防部門可以使用GIS完成火災(zāi)事件分析、繪制火災(zāi)現(xiàn)場圖、顯示消火栓分布圖、道路狀況和資源分布,從而進(jìn)行緊急調(diào)度和路徑優(yōu)化。災(zāi)后可很快進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量追蹤調(diào)查、評估,根據(jù)新的環(huán)保監(jiān)測數(shù)據(jù),迅速得出一定范圍內(nèi)大氣污染的等值線圖,以及對居民、生態(tài)的影響。GIS可以提供有關(guān)洪澇災(zāi)害的歷史、自然環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀的背景數(shù)據(jù);可以對洪澇災(zāi)害的可能性、空間分布、危險程度等進(jìn)行綜合的分析、評價、模擬分析和趨勢預(yù)測研究;可以輔助防災(zāi)、減災(zāi)決策分析,提供災(zāi)害快速評估與計算機(jī)輔助決策。中國測繪科學(xué)院李紫薇等建立的一套基于“4D”的洪澇災(zāi)害遙感監(jiān)測評估與保險核損技術(shù)系統(tǒng)也已經(jīng)在岳陽地區(qū)投入了運(yùn)行。水利部陳曦川等應(yīng)用GIS網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù),模擬分析出北京地區(qū)小清河滯洪區(qū)疏散居民最佳撤退路徑,減少了居民傷亡和財產(chǎn)損失,為防洪減災(zāi)中提供最有效的決策依據(jù)。

地理信息系統(tǒng)可不斷更新、儲存新的信息,維持?jǐn)?shù)據(jù)庫的有效性和現(xiàn)勢性。若將GIS與RS(遙感技術(shù))相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時動態(tài)監(jiān)測模擬。在災(zāi)害發(fā)展過程和災(zāi)害消除后,災(zāi)害發(fā)生的規(guī)模、速度,災(zāi)害制止后是否有回跡現(xiàn)象等都可用遙感進(jìn)行監(jiān)測。尤其是對交通不便、人跡稀少的地方更為方便(李紫薇,毛可標(biāo),龔循平,等:《基于“4D”的理大洪澇災(zāi)害保險核損技術(shù)系統(tǒng)的建立》,第十屆全國遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集,1997)。

GIS在水質(zhì)污染方面的應(yīng)用？具體是什么

GIS應(yīng)該是利用解析遙感圖像來達(dá)到水質(zhì)污染方面的應(yīng)用，利用數(shù)學(xué)模型，代入校正參數(shù)來解析，具體我也不太明白，查查相關(guān)的文獻(xiàn)資料吧

GIS在環(huán)境地學(xué)中的主要應(yīng)用領(lǐng)域?

隨著地學(xué)工作的不斷深入，地學(xué)研究的難度逐漸增加，以往單一的研究方法已難見成效。越來越多的人認(rèn)識到，只有將地學(xué)領(lǐng)域的不同研究方法(地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)和遙感等)得到的信息進(jìn)行綜合分析研究，才是提高效果的根本出路。近年來GIS技術(shù)的發(fā)展使這一可能變成現(xiàn)實(shí)。地理信息系統(tǒng)(GIS)是輸入、存儲、檢索、分析和顯示與地理位置有關(guān)的各種特征信息的計算機(jī)輔助系統(tǒng)，地學(xué)專家可以把各種相關(guān)的空間或非空間信息送入GIS進(jìn)行管理，進(jìn)行各種綜合分析研究，這樣就可能對許多重大信息，如能源和礦產(chǎn)潛力、環(huán)境災(zāi)害評價等提出新的認(rèn)識和作出科學(xué)決策。

下面概述一下GIS在地球科學(xué)及相臨學(xué)科應(yīng)用的幾個具體領(lǐng)域：

(1)自然資源管理方面：包括自然資源的分布狀況、自然資源數(shù)量統(tǒng)計、自然資源查詢、資源評價、預(yù)測與決策分析、資源合理開發(fā)利用、資源動態(tài)監(jiān)測等。

(2)土地管理方面：包括地籍調(diào)查和管理、土地規(guī)劃、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查與管理、土地評價、土地承載力計算和分析、土地類型劃分、房地產(chǎn)評估和管理、土地信息查詢、土地潛力分析、人地關(guān)系狀況分析、土地利用預(yù)測與決策分析等。

(3)農(nóng)業(yè)和土壤方面：包括農(nóng)作物結(jié)構(gòu)優(yōu)化和合理布局、農(nóng)作物估產(chǎn)、決定投資方向和規(guī)模，找出最佳投入產(chǎn)出比、收獲規(guī)劃、病蟲害防治、土壤類型的分布及規(guī)律、土壤侵蝕、土壤演變規(guī)律等。

(4)地質(zhì)水文方面：包括地形地貌的發(fā)生、發(fā)展和演變規(guī)律、地下巖石和地下水分布規(guī)律、水域分布和分析、洪水預(yù)測及防護(hù)、水質(zhì)水量檢測等。

(5)生態(tài)景觀管理方面：包括景觀設(shè)計與制圖、生態(tài)演替模擬、景觀生態(tài)結(jié)構(gòu)分析、景觀生態(tài)評價等。

(6)環(huán)境保護(hù)方面：包括環(huán)境質(zhì)量專題制圖、環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析、環(huán)境質(zhì)量預(yù)測分析、環(huán)境質(zhì)量動態(tài)模擬等。

(7)水利方面：包括基本建設(shè)規(guī)劃、測量、土方挖填、坡度和坡向分析、壩址設(shè)計、庫容分析、洪水淹沒分析、小流域治理等。

(8)測繪方面：包括大地測量、地圖管理、地圖制作等。

(9)地球科學(xué)學(xué)旅游方面：包括室內(nèi)地圖游覽、旅游咨詢、天然公園規(guī)劃、景觀布局、旅游景點(diǎn)的統(tǒng)一管理等。此外，地理信息系統(tǒng)還被應(yīng)用于海洋、氣象、石油、教育、航空運(yùn)輸、物業(yè)管理等許多領(lǐng)域?，F(xiàn)在，地理信息系統(tǒng)已成為科學(xué)管理、科學(xué)規(guī)劃、科學(xué)預(yù)測和科學(xué)決策等的重要工具。

網(wǎng)頁題目：水質(zhì)檢測應(yīng)用GIS技術(shù) 水質(zhì)檢測技術(shù)方案
URL標(biāo)題：http://muchs.cn/article24/doegsce.html

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