基於GIS技術的環境領域應用

地理信息系統（GeographicInformationSystem，簡稱GIS），是一種採集、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統，是分析和處理海量地理數據的通用技術。空間分析功能是GIS區別於其餘系統的本質特徵之一。隨着GIS自己的數據管理和空間分析功能的迅速發展，GIS普遍應用於土地測繪、城市規劃建設、環境影響評價、環境監測、水土保持與荒漠化等領域，爲生態環境保護提供了技術支持。
　　1、GIS技術主要特性
　　（一）空間數據的採集、編輯和處理
　　GIS不但具有通常數據庫系統的數據採集與編輯能力，並且在計算機軟硬件的支持下，能夠存人各類已經完成的專題圖件。GIS軟件提供了強大的數據轉換功能，可從CAD、文本、關係數據庫等形式輸入數據。遙感數據已經成爲GIS的重要數據來源，全球定位系統（GPS）也是地理數據的採集方式。
　　（二）空間數據的管理
　　地理信息數據庫是GIS的核心，它可以對龐大的地理圖形和文本數據進行管理，並能與其餘數據庫管理系統相互轉換，實現數據庫資源的共享。
　　（三）空間查詢與空間分析
　　可以圍繞整體目標從實體圖形數據和屬性數據的空間關係中得到派生的信息和新的知識，用以回答用戶有關空間關係的查詢和進行空間分析。
　　（四）圖形處理和製圖
　　可按照不一樣用戶的要求繪製全要素地圖或分層繪製各類專題地圖。因爲它具備較強的多層次框架疊置分析能力，還能夠經過空間分析獲得一些特殊的地學分析用圖。
　　（五）分析結果的各類輸出與轉化
　　爲了便於用戶進行結果的分析、修正和評價，GIS可將空間查詢和空間分析的結果以數學表格或轉化爲2、三維圖形等多種形式輸出，輸出範圍至關普遍。
　　2、GIS在環境領域的應用
　　（一）環境信息可視化與GIS製圖
　　環境製圖是環境問題研究中的基本手段。在各類專題報告中，各種水體、大氣、噪聲、植被、土壤等功能區須要製做專題圖，利用GIS創建起來的地圖數據庫，能夠達到一次投入，屢次產出的效果。使用者能夠根據具體的須要，輸出全要素的地形圖，也能夠分層輸出各類專題圖，如水資源分佈圖、土地利用分佈圖、污染濃度專題圖等等。
　　（二）生態環境現狀調查與分析
　　在對天然生態環境現狀進行調查和分析過程當中，利用GIS能夠比較精確的計算出植被分佈、土地利用分佈、水土流失荒漠化面積等，直觀和客觀的評價生態環境的變化，爲進行生態環境的綜合治理提供基礎資料和科學的依據。另外，能夠將遙感信息與地面站點監測信息相結合，對環境進行動態、連續的檢測，利用「3S」技術支持對天然生態環境進行預報與評估。
　　（三）環境影響評價
　　GIS可以集成管理與場地密切相關的環境信息數據，例如地表水、環境空氣、地下水環境質量、點源和麪源污染、土地利用和土地變化情況，利用GIS空間分析功能，能夠在空間上實現對建設項目環境影響預測評價，將環境影響預測模型和GIS結合，可視化的描述污染物在空間上的擴散分佈規律，從而實現污染源可視化、結果濃度數據變化可視化和評價結果的可視化，從而爲污染物控制提供可操做的環境管理決策支持。
　　GIS在創建和分析地理對象之間的拓撲關係上具備強大的功能，它能夠對環境因素、污染物的數據屬性和他們的空間分佈進行科學的分析。在環境質量評價工做中，能夠將區域內大氣、水體、固廢、噪聲等環境要素的監測數據結合在一塊兒，利用GIS空間分析模塊，對整個區域的環境質量進行客觀、全面的評價，以反映區域內受污染的程度和空間分佈狀況。
　　（四）環境質量監測
　　在環境監測中，利用GIS技術能夠對實時採集的數據進行存儲、處理、顯示、分析，實現爲環境決策提供輔助手段的目的。如太原市環境地理信息系統將城市的環境質量（水、大氣環境質量、噪聲）和污染源排放、治理、達標現狀在網上公佈和查詢。居民能夠及時瞭解城市的生態環境質量情況信息，充分發揮了GIS直觀形象的優點。廣東省以東深流域天然環境地理信息爲基礎，對其監測數據進行存儲處理，開發了東深流域水環境管理信息系統，該系統直觀顯示和分析了水環境現狀、污染源分佈、水環境質量評價，追蹤污染物來源。同時又可結合數字地圖查詢歷年的監測數據、進行空間分析、輔助決策。
　　3、GIS應用中的一些問題
　　（一）數據來源與數據精度
　　數據的來源以及數據精度問題是GIS技術應用中的一個很大的「瓶頸」。儘管近幾年來RS、GPS技術的介入使得環境數據的採集大爲改進，但因爲環境問題的複雜性、動態性和多源性等緣由，致使大量的環境數據仍舊難以獲取。加上，數據來源不統1、格式不統1、年代的不一樣等緣由形成了在實際應用過程當中環境數據的精度難以保證，特別是數據格式不統一，使得各區域的數據難以共享，影響了GIS的普遍應用。
　　（二）模型的創建與通用性
　　現在，環境保護的研究已經從初期的側重調查、製圖到後期的側重模擬、監測和管理。在這個階段，問題的解決依賴於模型的創建。現有的模型多面向於某一特定的區域而創建起來的，大多不具有空間和時間上的可移植性。所以在模型的創建與其通用性上還須要進一步的開發和研究。
　　4、結語
　　GIS所提供的強大的空間數據的管理、分析能力、空間地理數據以及環境影響評價模型相結合能夠很好的實現環境數據與基礎地圖相鏈接的地圖編輯、數據管理、空間分析和環境信息的可視化輸出，可以方便的進行數據傳輸、共享和應用功能模塊的擴展。隨着新技術的發展、應用的深刻，GIS的應用必將爲我國的生態環境研究領域作出巨大的貢獻。