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摘要:gis技術可以收集和分析以及存儲地理空間數據,近些年在水環境管理及環境影響評價領域中廣泛利用GIS技術,并且發揮著不可代替的作用。在水環境管理中利用GIS技術,可以管理和查詢水環境信息,同時可以模擬水環境。在環境影響評價領域中利用GIS技術,可以精準的制圖,綜合分析環境現狀。本文分析了GIS技術在水環境管理及環境影響評價領域的運用,旨在對于實際工作起到參考作用。
關鍵詞:GIS技術;水環境管理;環境影響評價;運用措施
1引言
當前我國已經進入到信息時代,信息技術為人們的生活和工作帶來較大的便利,和人們的日常生活具有緊密的聯系。GIS技術具有獨特的優勢,因此在各行業各業廣泛應用,在水環境管理和環境影響評價領域,GIS技術發揮著重要的作用,有利于解決存在的水環境問題,科學的評價環境影響,提供可靠性數據,有效的保護生態環境。
2概述GIS技術
2.1GIS技術的概念
GIS指的是地理信息系統,GIS技術綜合了地理學和地圖學以及遙感學等學科,有綜合性特征,利用GIS技術可以掌握地球表面的所有位置。利用GIS技術可以融合多媒體和虛擬現實,同時利用計算機采集和存儲數據庫,并且將地理圖形和屬性等輸出,可以根據需求向用戶發送數據,為分析和決策工作提供便利。
2.2GIS技術優勢和特點
(1)改善工作質量:GIS技術是地理信息科學的一部分,在空間信息存儲和采集以及處理等方面廣泛利用GIS技術。在傳統的工作模式中,人們很難精準、快速地分析環境識別方法和影響預測方法等。因為GIS技術具有強大的功能,可以顯著改善水環境管理和環境影響評價等工作。(2)數據資源共享:面對海量的地理信息,利用GIS技術可以參照分析地圖和統一空間的坐標,避免在數據轉換階段發生誤差問題,并且利用同一個空間坐標,方便不同部門的工作人員共享相關信息,提高工作戰略的科學性。(3)提高工作效率:在水環境管理和環境影響評價中利用GIS技術,具有顯著的優勢,針對傳統的工作模式,主要是利用文字和數據預測環境破壞情況,而利用GIS技術,工作人員可以直接開展數據分析,極大地提高整體工作效率,簡化整體工作流程,提高整體工作的便利性。
3GIS技術的功能
3.1空間數據采集
利用GIS技術開展數據采集,向系統傳輸獲取的各種數據。在實際工作中可以利用GIS技術定位區域數據點,同時可以確定經緯度和高程等信息,在計算機系統中輸入這些信息,同時調用衛星采集區域圖片,最終輸入區域坐標和地貌特征。通過衛星遙感可以擴展空間數據來源,利用衛星配置的傳感器包被動測量電磁波頻譜和無線電波,從而收集標識對象數據。
3.2空間數據處理
不同空間信息具有較大的差異性,因此可以利用GIS技術數據處理功能整合這些數據。例如通過操作GIS中的地圖數據,可以高效地對齊和匹配地區數據。在分析數字數據之前,需要利用其他手段整合處理,例如可以利用投標和坐標變換技術以及大數據技術等。
3.3空間數據管理
利用GIS技術管理空間數據的過程中,需要利用數據編輯和數據綜合以及數據變換等技術,最終形成空間數據庫。很多GIS系統利用分層技術,根據地圖特征將地圖劃分為不同的圖層,同時分別儲存,在使用過程中通過疊加選定的土層即可形成專題地圖。
3.4空間分析
GIS技術的主要功能包括空間分析能力,空間分析需要綜合空間物體的空間位置和聯系等,全面研究空間事物,定量描述空間事物。在空間分析過程中需要利用數學工具,利用空間統計學和圖論以及拓撲學等,全面的描述和分析空間構成,獲取準確的空間數據。例如利用GIS技術可以描述污染物的擴散路徑,計算污染物排放多長時間可以超過環境質量限值。
4GIS技術在水環境管理中的應用
4.1管理查詢水環境數據管理水環境信息的過程中,一些水環境信息具有空間屬性和層次屬性,通過利用GIS技術可以清晰地呈現出不同區域水環境狀況,同時可以確定水體環境信息的變化。利用GIS系統可以呈現出重要的環境信息點,例如可以確定排污口和污染源的空間分布狀態。水環境地理信息系統具有數據庫作用,可以輸入、查詢、輸出地理信息數據,方便管理人員錄入檢測信息,同時可以自動化的更新信息庫。用戶利用GIS技術可以快速查詢需要的水環境信息,提高整體工作的便利性。4.2水環境評價在水環境評價中利用GIS技術,首先可以分析不同區域的生態環境情況和水質情況,結合不同的監測參數科學地選定水環境評價因子。其次需要結合國家規定確定水環境評價因子。最后利用專業模型方法和專題圖以及分布圖等,有效評價水環境,同時轉化評價結果為定量數據,便利地開展對比分析工作。此外需劃分評價結果的等級,因此確定水環境污染情況。
4.3突發環境事故應急管理
發生突發環境事故可能是因為人為事故和自然因素引發的,排放超標的污染物,降低環境質量,威脅到人們的生命財產安全性,或者嚴重破壞生態環境。這類問題具有突發性,同時涉及廣泛的范圍,具有較大的危害性。在突發環境事故應急管理中利用GIS技術,首先明確不同物資儲存的位置,提高物資調用的便利性,為事故處理工作提供輔助。其次利用應急管理監測系統,通過GIS地圖可以確定事故發生的具體位置,同時可以了解周圍環境情況。明確基本狀況之后,可以判斷事故發展方向,提出科學的防范措施。最后在指揮管理階段,需要統籌處理各種污染問題。
4.4控制非點源污染
對比點源污染,非點源污染具有復雜的成分,起源具有分散性特征,發生機理非常復雜,很難確定具體的位置,時間和空間等方面都具有不確定性。因此非點源污染控制難度比較大。在這項工作中利用GIS技術,可以利用空間數據管理和分析等作用,可以結合非點源污染空間特性,提高操作和檢索工作的便利性。
4.5防洪預警和洪區治理
在數采集和處理階段,GIS技術具較大的優勢,結合GIS技術和遙感技術,可以制定洪水分布圖像,制定科學的洪水預防措施和治理措施。結合GIS技術和水利建模,可以有效預測洪水擴散范圍和擴散趨勢,同時提出科學的預防措施和控制措施。例如可以利用GIS技術分析和存儲河流地貌和水文條件等,利用HMS模型提取有關河流的參數,并且輸入文件,同時根據河流情況測定具體的位置,利用高程計算系統準確地計算洪水覆蓋的面積。輔助相關部門制定科學的防洪措施,提供科學的參考依據,降低洪水負面影響。
4.6水環境模擬
利用GIS技術可以模擬各種水環境,在模擬工作中需要結合空間坐標和非空間,緊密配合二者可以表示水環境情況。利用GIS技術數據庫功能可以快捷的顯示出地區特征和參數。完成數據處理之后,利用圖形具體表示出流域特征。在地下水模擬階段,首先需要開展有限元分析,其次向模型中輸入數據,最后輸入結果,并且可視化地顯示結果。利用GIS網絡分析作用,在流域匯流階段可以表達出地區徑流和降水特征,因此可以結合水文模擬程序,確定流域排水情況,方便工作人員控制廢水和水污染的排放量。
5GIS技術在環境影響評價中的應用
5.1環境影響評價
制圖在環境影響評價報告中包括圖件,其中包括地理位置圖和環境要素監測布點圖等。當前環評報告書主要是利用計算機軟件完成制圖工作,但是因為缺乏準確的地理數據,因此影響到圖件比例尺的精確度,因為缺乏地理基礎參數,影響空間分析功能。在環境影響評價的過程中,需要嚴格分析空間關系和分布,利用普通的制圖方法很難滿足工作要求。當前在各行各業廣泛利用GIS技術,各部門也開始積極利用GIS技術,不斷積累地理數據,在大型項目建設階段也需要利用GIS數據庫。在環境影響評價階段,工作人員可以發揮出GIS技術的作用,保障制圖的精準性,在環境影響評價制圖階段中利用GIS技術,可以豐富圖件信息,同時可以明確不同要素的關系,還可以開展空間查詢,建立科學的環評報告。
5.2環境現狀評價
在環境影響評價階段,可以利用GIS技術的疊置分析功能,綜合考慮各種環境影響因素,科學地分析環境現狀,合理劃分環境質量等級。利用GIS空間疊加作用,可以疊加圖形文件和數據庫文件等,建立多重屬性的圖形,高效地分析環境現狀,同時可以快速劃分環境質量狀況。
5.3規劃環境影響評價
規劃項目環境影響范圍具有不確定性,在預測和評價規劃項目的環境影響過程中,需要利用不同的評價方法。利用GIS疊置分析功能,可以疊加多個環境影響因素,確定區域環境質量影響因素的關系,為后續環境預測工作提供參考依據。此外利用GIS技術,有利于有效規劃區域的環境背景,同時可以結合遙感技術和地面站點監測信息,動態化地監測環境。在自然生態環境檢測和評估階段可以利用3S技術,全面監測和分析面源污染。
6結束語
在空間數據處理和分析過程中,GIS技術具有顯著的優勢,因此在水環境管理和環境影響評價階段需要推廣利用GIS技術。在今后地發展過程中,將會不斷提高GIS技術的網絡化和自動化等,因此GIS技術具有良好的發展前景,可以有效提高我國的環境質量,為我國環保事業的發展提供助力。
作者:王瑞雪 廖濤 張鈺 單位:濟南市生態環境局天橋分局 普卓環保科技(山東)有限公司