GIS在环境监测中的应用

GIS在环境监测中的应用

进入大三上学期的学习中，我接触到了更多的有关环境工程专业方面知识和技能，这学期我们学习了环境工程微生物学、固体废物处理与处置、环境监测、环境生态学等课程。在这些课程的学习过程当中，我对本专业越来越感兴趣，深刻体会到优良环境的环境对我们日常生活的重要性。因此，预防环境被污染和保护环境迫在眉睫。

学习环境工程的这些专业知识，令我最感兴趣的是环境监测，我们在这学期学习它的课本理论知识还做有关环境监测的五个实验，这些知识和实验涉及到水污染中COD（化学需氧量）和BOD（生化需氧量）等的监测、大气中二氧化硫的采集与监测等。从自己动手做的实验让我体会到理论应用于实际的乐趣。同时在选修这门地理信息系统课程中，我又了解到它也在环境监测中有广泛的应用，GIS不仅简单方便易操作，而且还监测准确省时省力。

随着社会经济的不断发展，环境污染及生态破坏等问题也日趋严重。建立环境监测信息系统，已成为为保护人类社会、经济和环境可持续发展的重要任务之一。以往的环境监测主要以人工手机和处理为主，即使使用了计算机技术也都是基于数据库建立的信息系统。传统的数据库结构缺乏，不能很好的表达、存储空间信息，不能实现空间管理和空间分析。

在环境监测工作要求提高的同时，以及计算机软件成本的下降和应用技术的迅速发展，对应用计算机来提高工作效率、降低劳动程度、促进决策的科学性的要求日益强烈。现在，在数据的使用效果和决策的科学上，还没有得到基本解决。这是应为环境监测技术涉及到需多方面的信息：检测的方法、环境标准、污染源、监测污染处理设施运转、污染事故排污事故等。

环境监测的信息涉及到自然、生态、经济、技术、法律和社会等错综复杂的领域。这些信息内容极其丰富，来源极其广泛，且各种信息之间具有十分强烈的相关性和综合性。描述这些信息的数据更含有大量的地理属性，既不是单一的空间数据，也不是纯粹的属性数据，而且二者兼有。因此，要对其进行透彻的，必须把空间数据和属性数据结合起来，将地理信息系统（GIS）技术引入到环境监测信息系统中是十分必要的。基于GIS技术的环境监测信息系统的建立，不仅可以提高对污染源的管理水平，而且在经济上减少了由于没有很好管理污染源带来的污染事故造成的经济损失，在社会发展层次上保障了人民生活安全和提高了人民的生活质量。

在环境保护中的环境监测GIS我们能更加形象地了解GIS的平台特点和功能。在特点上，此GIS系统采用J2EE架构，符合应用需求，能与其他环保系统紧密结合，专业性能强；系统组合GPS，影像，实时监测和视频，令使用数据更加齐全，并安全可靠；系统运行速度快，预留多种接口，便于系统升级和扩展。

在功能上，首先此系统是以三维地图为基础的信息平台，在平台中可以实现各种GIS的基础操作功能：如放大，缩小，漫游，地物查询，选择查询，缓冲分析，趋势分析等等。

第二，实现空间查询，包括要素、位置、路径查询及各种复杂条件查询等等，查询的主要要素包括大气污染、水资源、空气、污染源、单位、排污口、下水道分布等各种空间相关的信息查询。

第三，属性查询：模糊查询、SQL查询、条件查询等。属性查询主要查询基础数据库中的数据以及与空间要素相关联的属性数据。要素依旧以污染源，污染单位相关的主题信息。

第四， 数据管理：数据录入、更新、报表和分类分级管理等。系统以WEB方式为远程用户提供数据查询，数据报表等功能，另外为有管理权限的用户提供数据填写，数据更新和数据采集的工具。

第五，环保执勤车辆监控：定位和跟踪，车辆导航，调度和指挥。作为系统的分支之一，系统提供远程管理环保执勤的车辆，通过GPRS和GPS技术实现定位、跟踪、调度、指挥等功能，并为环保执勤车辆提供导航，路径分析，最短路径查询等服务。

第六，排污监控与管理。排污的监控和管理是系统的主题，主要包括采集排污口数据，排污超标报警，排污口位置显示，排污口平面图显示，排污数据管理，排污信息查询，排污收费管理等功能模块。

第七，报表管理。报表管理主要根据环境保护综合数据库，根据各种连接管理，结合地图功能，制作各种统计报表及打印功能，图形报表及打印功能，单位数据报表及打印功能。

第八，数据通信：GPRS，TCP/IP通信。系统提供三种通信手段，完成多种数据采集和交互工作。监测排污使用专用频道的微波技术，监测环保车辆采用GPRS/CDMA无线通信技术，而对于区级环保单位/市级环保单位，服务器/客户端之间的信息交互主要采用宽带连接。

第九，用户工具：数据库操作工具，GIS图形操作工具。对于中心局域网内部具有编辑权限的用户，系统提供了专用的数据库操作工具和GIS图形操作工具，可以实现各种数据管理和地图管理的工作。

最后，环保宣传功能。系统透过互联网技术，将重点环境保护的区域，生态保育制定区域，实时环境状况等数据与公众分享，让大众清晰了解环保工作对广大群众的影响和对生活生产的重要性。

在环保工作中，环境监测地理信息系统是环保三维仿真系统，此系统是一套集成先进信息技术的环境监控与预警平台，实现地表水、大气、噪声以及污染源的实时监测信息。基于地理信息系统（GIS）的可视化显示、检索、统计、分析、预警、控制、上传、实现环境质量和污染源的综合管理和监控。配置在线监测设备接口与视频监控接口，及时、准确、完整地反应水质监控测点的实时监控常规项目数据，并将所有数据实时的传递至数据系统，进行汇总、分析。提高环保部门的综合反映能力，通过实时的监控、及时超标报警，及时发现排污异常，最大限度地降低污染事故造成的危害，全方位地实现了环境监测工作的需求。

通过对环境监测和地理信息系统（GIS）的学习，我又收获许多新知识，知道了监测环境更好更先进的手段。在大学的这段时间里我应该更加充分的利用好学校的各种资源，学习自己感兴趣和有用的知识。