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篇1

[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng)；環(huán)境保護(hù)；應(yīng)用

中圖分類號：C931.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）15-0362-01

一、前言

作為一項實際應(yīng)用效果良好的系統(tǒng)方法，地理信息系統(tǒng)在近期得到了長足的發(fā)展和進(jìn)步。研究其在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用，能夠更好地提升其實踐水平，從而保證環(huán)境保護(hù)的效果優(yōu)化。本文從概述相關(guān)內(nèi)容著手本課題的研究。

二、概述

在當(dāng)今全球性環(huán)境惡化日趨嚴(yán)重的背景下，人類社會共同面對的是解決人口和資源以及環(huán)境問題，人們對保護(hù)環(huán)境的重要性認(rèn)識深刻。各界人士開始高度重視重大推動環(huán)境保護(hù)進(jìn)程的信息技術(shù)。但保護(hù)環(huán)境與采集和處理環(huán)境信息具有密切的關(guān)系，而空間位置將決定85%以上的環(huán)境信息，與有關(guān)，所以就環(huán)境保護(hù)工作而言，其有力的工具就是地理信息系統(tǒng)。研究者運用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，對各種環(huán)境信息進(jìn)行獲取和存貯等，并可有效的監(jiān)測和評價，以及分析和模擬環(huán)境，從而把信息服務(wù)和技術(shù)支持客觀和及時，以及全面和準(zhǔn)確的提供給環(huán)境保護(hù)。我國領(lǐng)土面積較大，存在著突出的環(huán)境問題，因此國家環(huán)境地理信息系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展意義重大，而且必要性和迫切性極為突出。

我國由于過于注重經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而忽視環(huán)境的保護(hù)，致使出現(xiàn)環(huán)境污染嚴(yán)重，生態(tài)破壞嚴(yán)重的局面，在這種嚴(yán)峻的形勢下，我國各級環(huán)保部門以環(huán)境保護(hù)這項艱巨繁雜的任務(wù)視為自己的職責(zé)，在實踐中對環(huán)境信息的獲取與處理達(dá)到及時和準(zhǔn)確以及高效的重要性認(rèn)識充分，并對信息技術(shù)應(yīng)用達(dá)到廣泛和靈活的重要性也認(rèn)識深刻。積極的投身到環(huán)境地理信息系統(tǒng)的建設(shè)中。目前，地理信息系統(tǒng)平臺軟件被全國絕大部分環(huán)保部門使用，環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫在大部分省市完備的建立起來，并以GIS平臺為基礎(chǔ)，把城市環(huán)境地理信息系統(tǒng)等模塊開發(fā)出來，應(yīng)用GIS平臺成效顯著。

三、地理信息系統(tǒng)的特征

地理信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的邊緣科學(xué)，它具有多學(xué)科交叉的特征，地理信息系統(tǒng)又是計算機化的信息系統(tǒng)，需要得到計算機硬件和軟件系統(tǒng)的支持。

地理信息系統(tǒng)處理的對象為地理空間信息，地理信息系統(tǒng)用于處理自然界特定空間內(nèi)各種地理現(xiàn)象的信息，地理信息系統(tǒng)的核心組成是地理數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫，包括屬性數(shù)據(jù)庫、圖形數(shù)據(jù)庫和遙感影像數(shù)據(jù)庫等，地理信息系統(tǒng)能夠在同一的平臺內(nèi)綜合處理這些信息，這是地理信息系統(tǒng)不同于其他信息系統(tǒng)的重要一點，并且包含的內(nèi)容是豐富的和廣泛的。

地理信息系統(tǒng)可以根據(jù)實際需要設(shè)計生產(chǎn)各種地圖，它通過圖表、文字、色彩等信息形象的表現(xiàn)出來，地理信息系統(tǒng)具有強大的制圖功能，完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)制圖和一般意義上的機助制圖技術(shù)。地理信息系統(tǒng)具有空間分析功能，從而使地理信息系統(tǒng)區(qū)別于機助制圖系統(tǒng)，也正是空間分析功能賦予地理信息系統(tǒng)以強大的生命力?？臻g模擬地理信息系統(tǒng)是整個地球或部分區(qū)域的資源、環(huán)境在計算機中的縮影。

地理信息系統(tǒng)除了具有信息的一般特性還具有以下獨特特性：①空間分布性。它具有先定位后定性以及在區(qū)域上的分布特點，屬性的表現(xiàn)形式是多層次的。②數(shù)據(jù)量大。因為它具有空間特征和屬性特征還隨時間的變化而變化，所以數(shù)據(jù)量很大。

四、環(huán)境信息系統(tǒng)與GIS

1.我國當(dāng)前環(huán)境信息系統(tǒng)的功能

對于巨量的環(huán)境數(shù)據(jù)，應(yīng)使其有效地為環(huán)境管理決策服務(wù)，當(dāng)前環(huán)境管理信息系統(tǒng)的功能大致有以下幾點：

為環(huán)境管理部門提供數(shù)據(jù)和信息存儲方法（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）；提供環(huán)境管理的統(tǒng)計數(shù)據(jù)、報表和圖形編制方法；建立環(huán)境污染的若干模型，為環(huán)境管理決策提供支持；提供環(huán)保部門辦公軟件；提供信息傳輸?shù)姆椒ê褪侄巍?/p>

城市環(huán)境信息系統(tǒng)（UEIS）是一個空間型的環(huán)境信息系統(tǒng)，以“人口-資源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境”區(qū)域綜合體為研究對象，深入研究它們內(nèi)部和彼此之間的相互關(guān)系與變化規(guī)律，為城市區(qū)域環(huán)境管理決策及其他服務(wù)提供了一種現(xiàn)代化的技術(shù)手段，其主要功能是完成日常城市環(huán)境規(guī)劃、管理、決策及科研所需數(shù)據(jù)的存儲更新、查詢檢索、統(tǒng)計分析和繪圖制表等任務(wù)；利用常規(guī)監(jiān)測和調(diào)查數(shù)據(jù)，完成以總量控制為目標(biāo)的各項工作如環(huán)評、發(fā)展預(yù)測、環(huán)境模擬與規(guī)劃等；利用遙感數(shù)據(jù)，完成對城市生態(tài)變化的檢測與評價有關(guān)工作如城市生態(tài)遙感制圖、城市用地結(jié)構(gòu)、空間質(zhì)量及社會環(huán)境評價。

2.數(shù)據(jù)組織及應(yīng)用模型

UEIS的數(shù)據(jù)組織用來源、類型及結(jié)構(gòu)（字符型、數(shù)據(jù)型和少量日期型）和組織形式描述，系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括區(qū)域背景（地理圖文、遙感影像）、環(huán)境信息（環(huán)境背景值、污染源、監(jiān)測、統(tǒng)計、標(biāo)準(zhǔn)等）和輔助信息（人口、經(jīng)濟(jì)、水文、氣象等），屬性數(shù)據(jù)以DBF文件的形式存放，由關(guān)系數(shù)據(jù)庫FOXBASE管理，圖形以VEC的形式存放，由系統(tǒng)管理。應(yīng)用模型是系統(tǒng)的中心，有大氣現(xiàn)狀評價、大氣質(zhì)量預(yù)測與大氣環(huán)境規(guī)劃三個應(yīng)用模型和城市用地結(jié)構(gòu)、空間質(zhì)量及社會環(huán)境三個評價模型。

3.技術(shù)特點及不足

UEIS在GRAMS支持下，結(jié)構(gòu)功能性能能滿足城市環(huán)境管理與城市生態(tài)評價等要求，是一個以城市生態(tài)為主要對象的多功能多目標(biāo)的GIS應(yīng)用系統(tǒng)，靈活通用的檢索查詢使已有數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)得以有效利用，實現(xiàn)了模型的計算，把遙感信息列入環(huán)境應(yīng)用領(lǐng)域，界面友好。不足是圖形圖像的掃描、圖形與屬性數(shù)據(jù)交互查詢、環(huán)境模型應(yīng)用、維度擴(kuò)張、環(huán)境數(shù)據(jù)庫功能有待進(jìn)一步完善。

五、在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用GIS技術(shù)的情況

1.應(yīng)用GIS圖

運用GIS技術(shù)把各類環(huán)境專題圖制作出來，并以專題圖庫的形式進(jìn)行匯集，是應(yīng)用該技術(shù)主要完成的任務(wù)。而傳統(tǒng)手工制圖技術(shù)具有較長的制作周期，更新內(nèi)容慢的特征，兩者相比，利用GIS技術(shù)對地圖數(shù)據(jù)庫進(jìn)行構(gòu)建，是“投入一次實現(xiàn)產(chǎn)出多次”的有效利用基礎(chǔ)資源。同時，以各自不同的需求為導(dǎo)向，GIS地圖數(shù)據(jù)庫用戶可把各類專題圖輸出來。

2.以GIS為基礎(chǔ)的地理信息系統(tǒng)

系統(tǒng)管理和強大處理空間數(shù)據(jù)的采集和編輯以及整合能力是GIS出眾的功能。充分的運用好這一優(yōu)點，將使地理信息系統(tǒng)的建立具有較強的綜合性，而且具有完備的特征，例如使用GIS可以把污染源空間數(shù)據(jù)庫等各種環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫建立起來。

3.在環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用GIS

利用GIS技術(shù)能夠有效地實現(xiàn)存儲和分析，以及顯示和處理實時采集的數(shù)據(jù)，這將有利于輔助即時決策環(huán)境問題。如深流域水環(huán)境信息管理系統(tǒng)被廣東省開發(fā)出來，該系統(tǒng)對水環(huán)境現(xiàn)狀的顯示和分析可以直接進(jìn)行，對污染源的分布直觀呈現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)即時評價水環(huán)境質(zhì)量，還對污染物來源等具有追蹤功能。但是就我國獲取和處理環(huán)境信息水平來看，總體技術(shù)上還處于比較低的狀態(tài)，普遍運用常規(guī)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)手段，連續(xù)動態(tài)監(jiān)測環(huán)境污染和生態(tài)還達(dá)不到大面積和全天候以及全天時。

六、結(jié)束語

通過對地理信息系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項工作的開展有賴于對多項優(yōu)勢條件的利用，有關(guān)人員應(yīng)該從環(huán)境保護(hù)的客觀實際出發(fā)，研究制定最為符合實際的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用方案。

參考文獻(xiàn)

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一、地理信息系統(tǒng)技術(shù)分析

地理信息系統(tǒng)是Geographic？Information？System的中文解釋，簡稱為GIS，其對空間數(shù)據(jù)具有采集、描述、管理、分析、存儲、檢索、查詢、顯示等功能，是現(xiàn)代化的計算機系統(tǒng)。在地理信息系統(tǒng)下，通過對地理信息數(shù)據(jù)的處理和分析，能夠有效實現(xiàn)“為我所用”的功能。在這一技術(shù)下，以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，通過計算機軟件和硬件的操作，可以充分實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的深度挖掘，實現(xiàn)對地球表層空間數(shù)據(jù)的描述、分析、存儲和檢索。

在實際的應(yīng)用過程中，通過GIS的強大功能，可以有效實現(xiàn)對地理數(shù)據(jù)的處理，其主要功能包括數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)操作、圖像處理、數(shù)據(jù)存儲以及輸入輸出等。

首先，關(guān)于數(shù)據(jù)的采集和輸入功能，對外部的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和分析，但是，在分析之前，系統(tǒng)將會到原始數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，從而將原始數(shù)據(jù)以系統(tǒng)內(nèi)部格式的方式存在。

其次，在地理信息系統(tǒng)下，具有屬性比你和圖形編輯的數(shù)據(jù)編輯功能。關(guān)于圖形編輯，主要承擔(dān)校正誤差、拓?fù)潢P(guān)系建立、圖形編輯、變換和修飾以及圖幅拼接等。在屬性編輯功能下，該功能與數(shù)據(jù)庫相對接，做好數(shù)據(jù)庫管理工作，常用的管理方式主要是指刪減、增加和修改等。

第三，關(guān)于數(shù)據(jù)存儲、管理方面的功能，主要是完成數(shù)據(jù)存儲功能，將某些特定的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，存儲介質(zhì)要根據(jù)具體情況而定，可能是外存儲設(shè)備，也可能是計算機內(nèi)部的存儲器，這要根據(jù)數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)來分析。而在數(shù)據(jù)管理方面，主要借助邏輯數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)系的建立，并通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的管理。

第四，在地理信息系統(tǒng)技術(shù)下，可以實現(xiàn)對地理空間的查詢與分析。其中，主要的功能有數(shù)據(jù)綜合分析、數(shù)據(jù)查詢檢索以及操作運算等，從而在數(shù)據(jù)庫、存儲裝置以及文件中得到要想的目標(biāo)數(shù)據(jù)，可見其查詢及檢索的功能強大性。另外，借助GIS技術(shù)，可以實現(xiàn)對目標(biāo)地理空間實現(xiàn)全面分析。

第五，與計算機系類似，地理信息系統(tǒng)技術(shù)還具有數(shù)據(jù)顯示與輸出的功能。通過顯示器，可以將數(shù)據(jù)、結(jié)果以及中間的分析過程進(jìn)行展示，其中，主要是分析過程的顯示、圖形數(shù)據(jù)的編輯。借助GIS技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以將結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，同時也可以通過打印機、繪圖機以及計算機顯示屏顯示結(jié)果。

二、地理信息系統(tǒng)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用

1在環(huán)境管理方面應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)

具體到環(huán)境管理工作的實際，國家和各級環(huán)保部門需要在工作中遇到大量的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計報表，從而獲取準(zhǔn)確的環(huán)境質(zhì)量情況。如果單純依靠人工手段，面臨大量的數(shù)據(jù)分析工作，勢必會讓人束手無策。而通過地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，正好可以實現(xiàn)對這一問題的解決，從而優(yōu)化了各類環(huán)境資源的管理，尤其是生物資源、水資源、大氣質(zhì)量、社會經(jīng)濟(jì)等。通過地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了信息資源的優(yōu)化的同時，能夠有效實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，從而為土地的合理開發(fā)利用、城市發(fā)展規(guī)劃、環(huán)保統(tǒng)計等提供有效的數(shù)據(jù)支持。

2在環(huán)境影響評價方面應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)

在地理信息系統(tǒng)的實際應(yīng)用中，將其應(yīng)用于環(huán)境影響評價具有重要的作用。通過其技術(shù)應(yīng)用，可以有效實現(xiàn)對土地利用情況、大氣質(zhì)量、地下水質(zhì)、地表水質(zhì)量、點、面源污染等數(shù)據(jù)的集成和管理，從而通過龐大而精確的數(shù)據(jù)對環(huán)境影響作出評價，成為輔助決策的重要依據(jù)，尤其是工程項目的建設(shè)，通過分析其對環(huán)境的影響路徑、影響情況及危害程度，為工程項目建設(shè)施工的科學(xué)決策奠定了基礎(chǔ)。

3在面源污染問題方面應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)

在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，面源污染問題一直是重大研究課題之一，是現(xiàn)實中對環(huán)境影響較為嚴(yán)重的污染類型，再加上其成因復(fù)雜，受影響范圍廣，因而難以有效分析和控制。在地理信息系統(tǒng)技術(shù)的介入下，可以將地理資源與面源污染模型結(jié)合起來，從而實現(xiàn)對河流的綜合分析，并以圖形的方式進(jìn)行結(jié)果輸出和顯示，在地理信息系統(tǒng)技術(shù)的分析下，對易受侵蝕區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，合理評價面源污染，并根據(jù)土地的利用情況實現(xiàn)合理分配，從而為科學(xué)決策提供有效的理論依據(jù)。

4在水文環(huán)境管理方面應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)

在地理信息系統(tǒng)技術(shù)下，環(huán)保工作中的水文、地形、土地利用等數(shù)據(jù)均可以實現(xiàn)科學(xué)化、現(xiàn)代化管理，并通過該技術(shù)所帶有的特定程序，實現(xiàn)對水文環(huán)境問題的分析，從而有效促進(jìn)水文環(huán)境管理工作的科學(xué)化。比如，在GIS技術(shù)下，將柵格型地理信息系統(tǒng)技術(shù)搭配上有限元分析法，可以實現(xiàn)對暴雨徑流問題的分析，并以圖形的方式顯現(xiàn)出來，圖形中對洪水泛濫區(qū)域以及高徑流量區(qū)域進(jìn)行特殊標(biāo)記，并對洪水可能帶來的災(zāi)害進(jìn)行模擬，尤其是洪水災(zāi)害對地表物質(zhì)和土地利用情況的影響，這樣的分析結(jié)果可以廣泛應(yīng)用于水利工程的選址以及建設(shè)中。與此同時，在GIS技術(shù)下，由水文數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)、降水量、含水層、土壤情況等組成的數(shù)據(jù)庫，可以有效滿足工程設(shè)計部門對于水文情況的查詢、檢索需求，為科學(xué)決策和研究提供了重要的參考資料。

結(jié)語：

在當(dāng)代，隨著科技的進(jìn)步，地理信息系統(tǒng)技術(shù)也不斷完善，在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用也日漸廣泛。隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的日漸成熟，環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量、管理效率也得到了有效提升，這對于促進(jìn)環(huán)境管理的集成化和高效化具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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Abstract:Environment for a brief introduction of the concept of geographic information system and its basic functions, listed in the environment of GIS in environmental management in the application of geographic information systems environment at home and abroad of the research focus and direction and environment for the development of geographic information systems strategy and advice.

關(guān)鍵詞：GIS 環(huán)境地理信息系統(tǒng) 空間數(shù)據(jù)庫

Key words:GIS, Environmental Geographic Information System, Spatial Database

【中圖分類號】K9 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1004-7069（2009）-06-0122-01

一、環(huán)境地理信息系統(tǒng)的概念

環(huán)境地理信息系統(tǒng)( Geographic Information System for Environment ,簡稱EGIS) 是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和環(huán)境信息的計算機軟硬件系統(tǒng)。它是GIS 技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的延伸,是GIS 技術(shù)與環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、環(huán)境管理技術(shù)等各種環(huán)境信息分析和處理技術(shù)的集成。環(huán)境地理信息系統(tǒng)的主要功能有:

1. 基本功能包括對空間和屬性數(shù)據(jù)的輸入、存儲、編輯,以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點、線、面或修改其屬性信息;制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分布圖、水功能區(qū)劃圖、環(huán)境規(guī)劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細(xì)節(jié)內(nèi)容,并能夠測量地圖上線段的長度或指定區(qū)域的面積。

2. 空間統(tǒng)計分析(Spatial Statistics Analysis) 是指對空間數(shù)據(jù)庫中的專題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。畢業(yè)論文 包括各種屬性數(shù)據(jù)的集征數(shù)、離散特征數(shù)及其分類分級統(tǒng)計等。

3. 緩沖區(qū)分析(Buffer Analysis) 是GIS 的基本空間操作功能之一。例如,某地區(qū)有危險品倉庫,要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍,這就需要進(jìn)行點緩沖區(qū)分析,結(jié)合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數(shù)等等。

二、環(huán)境地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用

1. 電子地圖使環(huán)境管理工作變得輕松直觀

由于采用空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫掛接,改變了傳統(tǒng)的信息管理方法,地圖由傳統(tǒng)的靜態(tài)紀(jì)錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動態(tài)的電子地圖,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化。它使環(huán)境主管部門對各種環(huán)境要素的管理變得直觀、簡單和輕松。

2. 強大的環(huán)境規(guī)劃手段

區(qū)域環(huán)境規(guī)劃是EGIS 應(yīng)用發(fā)展的重點領(lǐng)域之一,目前基于EGIS 的環(huán)境規(guī)劃模型還處于深化研究階段,將環(huán)境應(yīng)用模型與GIS 集成為一體,可以為環(huán)境規(guī)劃提供更強大的技術(shù)手段。由于應(yīng)用EGIS 能夠更好地考慮和評價建設(shè)項目對環(huán)境的影響,因此在建設(shè)項目的環(huán)境評價中得到廣泛應(yīng)用。

3. 危險物運輸管理

借助GIS 的運行路徑選擇功能,可以對危險物轉(zhuǎn)移運輸線路進(jìn)行優(yōu)化選擇,能避開人口集中居住區(qū)、飲用水源地等環(huán)境敏感區(qū)域制定運輸計劃。并可以通過GPS 對危險物的運輸線路進(jìn)行實時監(jiān)控。

三、國外環(huán)境地理信息系統(tǒng)的研究重點

1. 數(shù)據(jù)采集的技術(shù)比選

當(dāng)前環(huán)境管理決策要求EGIS 提供的數(shù)據(jù)種類及其范圍都在不斷擴(kuò)大,同時信息采集技術(shù)也有了很大的發(fā)展,包括GPS 技術(shù)、視頻技術(shù)、高清晰衛(wèi)星圖像、實時環(huán)境監(jiān)測技術(shù)等等。

2. EGIS 與環(huán)保信息化之間如何協(xié)調(diào)發(fā)展可以預(yù)計未來五年內(nèi)EGIS 將會與環(huán)境信息化越來越緊密地集成起來,發(fā)揮良好的社會經(jīng)濟(jì)效益,大大提高現(xiàn)有的環(huán)境管理與決策水平。二者的緊密集成還需要研究以下問題:

1. 制定所需空間數(shù)據(jù)及環(huán)境數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn),以保證系統(tǒng)的擴(kuò)展性與兼容性;

2. 空間數(shù)據(jù)的獲取渠道以及更新途徑,以保證系統(tǒng)的可用性及可靠性;

3. 研究以何種方式進(jìn)行有效集成,并分析這種方式的可行性;

4. 研究環(huán)境信息與空間信息及其分析、模擬結(jié)果的綜合表現(xiàn)方式;

5. 建立示范項目以便分析和測試集成的效果。

3. 海量空間數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)

隨著空間信息與環(huán)境信息的積累,EGIS 的數(shù)據(jù)庫的維護(hù)會變得越來越重要,新的數(shù)據(jù)采集技術(shù)可能會使數(shù)據(jù)量以幾何級數(shù)增長,海量數(shù)據(jù)的存儲與維護(hù)是要繼續(xù)研究的課題。

四、發(fā)展環(huán)境地理信息系統(tǒng)的策略探討和建議

隨著國外EGIS 技術(shù)的逐漸成熟和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的快速發(fā)展,建立環(huán)境地理信息系統(tǒng)的條件開始逐漸成熟,而且將成為我國發(fā)展GIS 的重點領(lǐng)域,從GIS 在我國近幾年的發(fā)展領(lǐng)域也可以看出這種趨勢。當(dāng)前我國有關(guān)部門已經(jīng)開始著手進(jìn)行環(huán)境地理信息系統(tǒng)的開發(fā),并進(jìn)行了一些有益的嘗試,發(fā)展EGIS 應(yīng)當(dāng)采用“統(tǒng)一規(guī)劃、注重基礎(chǔ)、緊密跟進(jìn)、高起點開發(fā)、協(xié)調(diào)發(fā)展”的發(fā)展策略。

當(dāng)前我國各地許多部門雖然已經(jīng)開展了EGIS的研究與開發(fā),但這些開發(fā)均是出于本部門的需要,很少考慮到將來部門之間的數(shù)據(jù)交流和共享,加上沒有全國性的EGIS 發(fā)展框架和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)的通用性將成為影響EGIS 開發(fā)的關(guān)鍵因素,建議有關(guān)部門及時組織開展EGIS 發(fā)展體系和框架標(biāo)準(zhǔn)的研究。

五、結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)是近二十年來迅速發(fā)展的信息技術(shù)的重要組成部分,它的應(yīng)用已經(jīng)從早期的礦產(chǎn)資源管理拓展到與空間地理相關(guān)聯(lián)的更廣泛的領(lǐng)域,特別是在環(huán)境領(lǐng)域,原有的多種環(huán)境信息處理技術(shù)(環(huán)境模型、環(huán)境規(guī)劃分析) 正在與地理信息系統(tǒng)融合,逐漸形成具有強大功能并具有環(huán)境特征的地理信息管理系統(tǒng),即環(huán)境地理信息系統(tǒng)( EGIS) 。它將成為各個環(huán)境管理部門日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統(tǒng)的信息處理方式?？梢哉f它是環(huán)境管理進(jìn)入信息時代的標(biāo)志。

參考文獻(xiàn):

篇4

[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng) 地質(zhì)工程勘察 應(yīng)用

一、地理信息系統(tǒng)的概念

地理信息系統(tǒng)（GIS）在計算機硬件和軟件系統(tǒng)的支持下，可以對整個或者部分地球表層中的地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示以及描述。地理信息系統(tǒng)可以分成人員、數(shù)據(jù)、硬件、軟件、過程這五個部分，人員是地理信息系統(tǒng)中最重要的部分，首先開發(fā)人員要定義地理信息系統(tǒng)中需要執(zhí)行的每個任務(wù)，然后進(jìn)行處理程序的開發(fā)，開發(fā)人員要具備熟練的操作水平，才能克服地理信息系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。精確的數(shù)據(jù)會影響到查詢和分析的準(zhǔn)確度。硬件的性能可以影響到軟件處理數(shù)據(jù)的速度。軟件除了地理信息系統(tǒng)，還包含繪圖、數(shù)據(jù)庫、影像處理、統(tǒng)計等其他程序。

二、地理信息系統(tǒng)的功能特征

地理信息系統(tǒng)亦稱之為GIS，是基于地理空間數(shù)據(jù)庫，并借助計算機軟硬件，對具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析和綜合管理，在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用，可提供地質(zhì)管理、決策等重要信息。其系統(tǒng)功能特征表現(xiàn)為以下幾點：（1）數(shù)據(jù)輸入。地理信息系統(tǒng)在收集相應(yīng)地質(zhì)信息資料之后，以圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的形式，將數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，為地質(zhì)災(zāi)害防范、環(huán)境地質(zhì)研究、地質(zhì)剖面繪圖等，提供科學(xué)合理的數(shù)據(jù)。（2）檢索查詢。地理信息系統(tǒng)提供交互式查詢檢索、影像庫查詢檢索、圖形庫查詢檢索、屬性庫查詢檢索等檢索查詢功能，可供系統(tǒng)應(yīng)用時快速找到所需的數(shù)據(jù)資料。（3）統(tǒng)計分析。針對地質(zhì)學(xué)中的空間分析、模型分析預(yù)測、專業(yè)統(tǒng)計分析、常規(guī)統(tǒng)計分析等統(tǒng)計分析需求，在經(jīng)過一系列信息篩選后，分析輸出地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境地質(zhì)研究等所需的信息。

三、地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)勘察中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在當(dāng)前我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，其國土資源的利用有著十分重要的意義，它是人們?nèi)粘Ｉ?、社會生產(chǎn)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。因此為了提升國土資源的利用率，我們就將地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用到其中，從而對相關(guān)的空問數(shù)據(jù)信息進(jìn)程采集，進(jìn)而滿足現(xiàn)代化地質(zhì)信息化建設(shè)的相關(guān)要求。近年來，在我國地質(zhì)勘測工作中，人們?yōu)榱耸沟觅Y源可以得到充分的利用，人們在制定了相關(guān)的規(guī)范制度和文獻(xiàn)規(guī)則，來對其進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化管理，促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

地質(zhì)工程勘察的場區(qū)地下空間由很多地層組成。經(jīng)過抽象歸納，對其特征進(jìn)行分析，主要表現(xiàn)為以下幾方面內(nèi)容：其一，地層具備一定的地質(zhì)成因、巖土性能、地質(zhì)年代等特征，在空間中連續(xù)分布，并且相同的地層具備共同的特征；其二，不同的地層依照一定順序呈縱向疊加規(guī)律，橫向分布的地質(zhì)結(jié)構(gòu)同外部作用有著密切的關(guān)聯(lián)。

當(dāng)前，地質(zhì)勘察的數(shù)據(jù)信息其處理方法主要是進(jìn)行人工管理，借用Microsoft Office表格、Auto CAD繪圖軟件及土木巖石專業(yè)的工程計算軟件進(jìn)行輔助，制作勘察報告及圖表。因此，經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入錯誤、重復(fù)、信息凌亂，管理能力差等問題，對資料的準(zhǔn)確性及處理效率都造成影響。以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對地質(zhì)勘察信息進(jìn)行處理，可以更好的保證工作效率，處理上述問題。

四、地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

1、創(chuàng)建模型

勘察對象的地形較為復(fù)雜，其包含了各種各樣的自然地質(zhì)及人工設(shè)施。因此，應(yīng)依據(jù)地質(zhì)情況的不同建立三維模型。依照的原則為：結(jié)構(gòu)描述清晰、關(guān)系明確、具備一定的空間精度，從而為后續(xù)的信息分析及處理提供方便。

2、可視化管理的數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫的管理工作是進(jìn)行地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)。盡管應(yīng)用以往的數(shù)據(jù)庫能夠?qū)τ涗涍M(jìn)行管理，但是其工作效率相對較低。應(yīng)用可視化的管理數(shù)據(jù)能夠?qū)θS空間進(jìn)行各項操作。地理信息的主要功能就在于其可視化，同時也是對空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行觀測的基本方法。伴隨著三維技術(shù)及可視化的不斷發(fā)展，3D、Direct3D被廣泛應(yīng)用到地質(zhì)的可視化技術(shù)中，并發(fā)揮著極為關(guān)鍵的功效。同時，在Windows操作系統(tǒng)中，應(yīng)用3D函數(shù)，不僅可以創(chuàng)造良好的立體效果，同時還可以減小軟件研制的繁復(fù)性，進(jìn)而對可視化軟件同三S數(shù)據(jù)模型接口間的問題進(jìn)行處理。

3、地理信息系統(tǒng)在勘察安全中的應(yīng)用

伴隨著水資源的不斷開發(fā)，環(huán)境情況逐漸惡劣，勘察工作的安全問題也日益突顯，事故頻發(fā)，災(zāi)害經(jīng)常出現(xiàn)，不僅影響了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速率，同時還對人們的生命財產(chǎn)安全造成危害。所以，地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)在災(zāi)害預(yù)防方面有著極為重要的作用。應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)可以為災(zāi)害預(yù)防提供強有力的數(shù)據(jù)保障。災(zāi)害的分析工作是一項極為繁復(fù)的工作，需要大量的數(shù)據(jù)，耗時較長，并且很容易出現(xiàn)問題，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫，對災(zāi)情可以更直觀地進(jìn)行反映，讓決策人員猶如身在現(xiàn)場，對各種救災(zāi)工作更快速地調(diào)動，減少決策的錯誤出現(xiàn)幾率，同現(xiàn)實問題相吻合。

4、地質(zhì)勘察中其他工程的應(yīng)用

在勘察中，有很多項目工程，其都同勘察的信息之間存在密切的關(guān)聯(lián)。應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，同模型相結(jié)合，可以對項目進(jìn)行仔細(xì)規(guī)劃，具備鮮明的優(yōu)越性。同時，對信息的分析、對比等操作能夠?qū)ξ磥淼捻椖口厔葸M(jìn)行預(yù)測，為決策人員提供參考。

篇5

Wang Bo

（Shanghai Maritime University Ocean Enviromental and Engineering College，Shanghai 201306，China）

摘要： 文章提出了GIS在微生物監(jiān)測中的設(shè)想及操作步驟。通過實驗得出微生物數(shù)據(jù)，并建立微生物空間數(shù)據(jù)庫，利用ARCGIS軟件中地統(tǒng)計模塊對微生物進(jìn)行空間自相關(guān)分析，進(jìn)行環(huán)境分析。

Abstract: This paper puts forward the application of GIS in the microbial monitoring and procedures. Through the experiment, the paper gets microbial data, and establish microbial space database. And using geostatistical analyst of the ARCGIS software makes spatial autocorrelation analysis about microorganisms and environmental analysis.

關(guān)鍵詞： GIS 環(huán)境監(jiān)測 微生物 地統(tǒng)計學(xué)

Key words: GIS；environmental monitoring；microorganisms；geostatistics

中圖分類號：TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）27-0114-01

0引言

GIS地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)[1][2]。簡單的說，地理信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。本文對如何建立微生物環(huán)境地理信息系統(tǒng)庫，系統(tǒng)、直觀、形象的反映微生物狀況進(jìn)行了初步探討。

1思路及技術(shù)路線

1.1 思路首先，通過微生物實驗得出環(huán)境數(shù)據(jù)。

其次，將實驗得到的環(huán)境數(shù)據(jù)輸入GIS軟件，建立臨港新城環(huán)境地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

再次，利用GIS強大的空間分析功能，利用其地統(tǒng)計分析工具對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.2 技術(shù)路線圖

2內(nèi)容方法

2.1 實驗部分微生物檢測：土壤微生物培養(yǎng)分別采用牛肉膏―蛋白胨培養(yǎng)基分離細(xì)菌，高氏一號培養(yǎng)基分離放線菌，馬鈴薯培養(yǎng)基分離真菌，微生物計數(shù)采用平板菌落法。

2.2 數(shù)據(jù)處理部分將實驗得到的數(shù)據(jù)按照固定格式輸入Excel表格，再將Excel數(shù)據(jù)添加到ARCGIS數(shù)據(jù)庫，轉(zhuǎn)換成shp格式，以此得到臨港新城環(huán)境屬性。應(yīng)用GIS空間分析模塊（地統(tǒng)計學(xué)）對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

首先，由于地統(tǒng)計學(xué)只有對正態(tài)數(shù)據(jù)的插值分析才是最優(yōu)的，因此必須先需對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)檢驗，若不符合正態(tài)分布，則進(jìn)行正態(tài)轉(zhuǎn)換；

其次，選擇最適合的變異函數(shù)理論模型，常用的理論模型有球型模型、指數(shù)模型、高斯模型；并對插值結(jié)果進(jìn)行交叉檢驗[3]。

最后，通過Kriging插值得出微生物的空間分布圖，根據(jù)分布圖進(jìn)行相關(guān)分析。

2.3 臨港新城土壤環(huán)境分析通過實驗數(shù)據(jù)，對各環(huán)境因子間的相關(guān)性進(jìn)行分析，以及各環(huán)境因子對臨港新城土壤環(huán)境的影響，最后根據(jù)分析結(jié)果綜合分析臨港新城土壤環(huán)境現(xiàn)狀[4]。

3結(jié)語

土壤微生物是土壤中有機物質(zhì)的分解者和轉(zhuǎn)化者，在土壤肥力和生態(tài)系統(tǒng)功能上占有重要地位。由于微生物對環(huán)境變化敏感，因此微生物量能夠在一定程度上反映土壤的養(yǎng)分以及污染程度，一個地區(qū)土壤中微生物數(shù)量越大，說明該地區(qū)土壤環(huán)境越好[5]，因此對土壤微生物量的監(jiān)測是極其重要的。

在過去傳統(tǒng)的環(huán)境管理中，涉及多部門、多地區(qū)和多領(lǐng)域，具有復(fù)雜性和時空動態(tài)性的環(huán)境數(shù)據(jù)，多以枯燥單調(diào)的文字形式表現(xiàn)出來，許多深層次的信息乃至知識掩埋在文字背后，系統(tǒng)缺乏強勁的統(tǒng)計分析、可視化分析及決策支持功能[6]。隨著電腦技術(shù)的發(fā)展,地理信息系統(tǒng)（GIS）已被逐漸廣泛用于環(huán)境領(lǐng)域，不僅可以及時、準(zhǔn)確、高效地獲取、存貯、管理和顯示各種環(huán)境信息，而且可以對環(huán)境進(jìn)行有效的監(jiān)測、模擬、分析和評價。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡克林，張鳳榮，呂貽忠等.北京市大興區(qū)土壤重金屬含量的空間分布特征[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2004，24，（3）:463-468.

[2]張朝生，章申，何建邦.長江水系沉積物重金屬含量空間分布特征研究―地統(tǒng)計學(xué)方法[J].地理學(xué)報，1997，52，（2）:184-192.

[3]李天生，周國法.空間自相關(guān)與分布型指數(shù)研究[J].生態(tài)學(xué)報，1994，14，（3）:327-331.

[4]潘惠霞，王秀云，王林霞.生態(tài)環(huán)境對微生物分布的影響[J].干旱區(qū)研究，1990，7，（2）:44-49.

篇6

關(guān)鍵詞：土地地理信息系統(tǒng)；平臺；GIS

中圖分類號：TP399文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2009）08-0115-02

一、土地管理與GIS

土地資源是人類賴以生存的不可再生資源，是人類一切生產(chǎn)和生活活動的基本載體，也是人類社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，合理開發(fā)利用土地資源是土地管理工作中最根本的任務(wù)。土地管理工作面廣、涉及信息量大，從調(diào)查登記到發(fā)證統(tǒng)計涉及到眾多的作業(yè)流程，為保證土地信息的準(zhǔn)確性和實效性，每一流程所獲取的信息都應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確無誤，這是一般手工管理方式所無法勝任的。

GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)的出現(xiàn)為有效管理土地信息提供了一種很有效的手段，利用GIS建立的土地管理系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)土地信息的實時更新和土地利用的動態(tài)監(jiān)測，而且可以根據(jù)決策部門的要求，快速地提供多種土地利用及規(guī)劃方案供領(lǐng)導(dǎo)部門選擇，為土地資源調(diào)查、制圖、土地統(tǒng)計、土地利用動態(tài)監(jiān)測、土地資源分析及評價等提供必要的技術(shù)支持。

二、土地地理信息系統(tǒng)的GIS平臺

（一）GIS平臺選擇的標(biāo)準(zhǔn)

GIS平臺的選擇對成功的建立土地地理信息系統(tǒng)是十分重要的。GIS平臺的選擇主要考慮以下三個方面的問題：

1．系統(tǒng)的伸縮性在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和環(huán)境日趨成熟和完善的時代，任何一個信息系統(tǒng)都不應(yīng)是孤立存在的，它不應(yīng)該成為信息海洋中的一座“孤島”。在設(shè)計和實現(xiàn)系統(tǒng)時候采取“統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實施”是一種上佳選擇。而要做到這一點，系統(tǒng)所依賴的平臺的“可伸縮性”則是關(guān)鍵，它可以保證系統(tǒng)的分步實施不會因為平臺的提升和系統(tǒng)規(guī)模及功能需求的擴(kuò)展而陷入進(jìn)退兩難的境地。

2．系統(tǒng)的集成性土地地理信息應(yīng)用系統(tǒng)在實際的應(yīng)用中需要跟其它諸如MIS等系統(tǒng)集成，方可滿足需求。因此，我們常常會談?wù)摰剿^“無縫集成”的問題。對“無縫”的追求其實是因為以往許多軟件系統(tǒng)（包括GIS平臺）在與外部系統(tǒng)連接時是“有縫”的，無法很好地集成和融合。

3．系統(tǒng)的安全性系統(tǒng)的安全性應(yīng)具有三個方面的意義：一是系統(tǒng)自身的堅固性，即系統(tǒng)應(yīng)具備對不同類型和規(guī)模的數(shù)據(jù)和使用對象都不能崩潰的特質(zhì)，以及靈活而強有力的恢復(fù)機制；二是系統(tǒng)應(yīng)具備完善的權(quán)限控制機制以保障系統(tǒng)不被有意或無意地破壞；三是系統(tǒng)應(yīng)具備在并發(fā)響應(yīng)和交互操作的環(huán)境下保障數(shù)據(jù)安全和一致性。

（二）土地地理信息系統(tǒng)的GIS平臺――ArcGIS

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展與革新，GIS技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，商業(yè)化GIS平臺產(chǎn)品已成為當(dāng)今發(fā)展最快的軟件產(chǎn)業(yè)之一。從目前國內(nèi)眾多地理信息系統(tǒng)使用的GIS軟件的應(yīng)用情況來看，大部分單位使用國外進(jìn)口軟件，以ArcGIS、MapInfo較多。國內(nèi)GIS軟件由于面世時間短，用戶較少，其性能及穩(wěn)定性尚待提高。

這里我們主要調(diào)查比較了目前國內(nèi)土地部門比較常用的三種GIS平臺：MapInfo、AutoCAD Map與ArcGIS。其詳細(xì)比較結(jié)果見表1。

通過上面的比較，我們不難看出ArcGIS是目前世界上最優(yōu)秀的GIS平臺，基于ArcGIS平臺構(gòu)建系統(tǒng)只是投入相對較大。我們的土地地理信息應(yīng)用系統(tǒng)是一個高起點、高標(biāo)準(zhǔn)、實用性強的信息系統(tǒng)，它必須具備良好的延伸性、集成性和系統(tǒng)安全性，具有海量數(shù)據(jù)存儲與處理、高效并發(fā)訪問的能力，滿足無縫圖文一體化管理的要求。從長遠(yuǎn)的角度來看，ArcGIS開發(fā)前期投入大的缺點完全可以忽略。因此，所有這一切都決定了選擇ArcGIS平臺來構(gòu)建本系統(tǒng)是最理想的選擇。

（三）ArcGIS概述

ArcGIS是ESRI（美國環(huán)境資源研究所）在全面整合了GIS與數(shù)據(jù)庫、軟件工程、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其它多方面的計算機主流技術(shù)之后，成功地推出了代表GIS最高技術(shù)水平的全系列GIS平臺――ArcGIS系列。ArcGIS是一個統(tǒng)一的地理信息系統(tǒng)平臺，由五個重要部分組成：（1）ArcGIS桌面軟件。一個一體化的高級GIS應(yīng)用；（2）ArcSDE通路。一個用關(guān)系數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（RDBMS）管理空間數(shù)據(jù)庫的接口；（3）ArcIMS軟件。基于Internet的分布式數(shù)據(jù)和服務(wù)的GIS；（4）ArcGIS Engine。一個完整的基于ArcObject嵌入式的GIS組件庫；（5）ArcGIS Server。一個用于構(gòu)建集中管理、支持多用戶企業(yè)級GIS應(yīng)用。

下面是這五部分的具體內(nèi)容：（1）ArcGIS桌面軟件指ArcView，ArcEditor和ArcInfo。它們分享通用的結(jié)構(gòu)，通用的代碼基礎(chǔ)，通用的擴(kuò)展模塊和統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境。從ArcView到ArcEditor到ArcInfo，功能由簡到繁。所有的ArcGIS桌面軟件都由一組相同的應(yīng)用環(huán)境構(gòu)成：ArcMap，ArcCatalog和ArcToolbox。通過這三個應(yīng)用的協(xié)調(diào)工作，你可以完成任何從簡單到復(fù)雜的GIS工作，包括制圖，數(shù)據(jù)管理，地理分析和空間處理。還包括與Internet地圖和服務(wù)的整合，地理編碼，高級數(shù)據(jù)編輯，高質(zhì)量的制圖，動態(tài)投影，元數(shù)據(jù)管理，基于向?qū)У慕缑婧蛯?0種數(shù)據(jù)格式的直接支持；（2）ArcSDE通路指ArcGIS與關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間的GIS通道。它允許用戶在多種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中管理地理信息，并使所有的ArcGIS應(yīng)用程序都能夠使用這些數(shù)據(jù)；（3）ArcIMS指一個通過中心網(wǎng)絡(luò)門戶來GIS地圖、數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的有效解決方案。使用ArcIMS構(gòu)建的GIS網(wǎng)站允許任意數(shù)量的用戶通過企業(yè)局域網(wǎng)或Internet進(jìn)行訪問；（4）ArcGIS Server指一個用于構(gòu)建集中管理、支持多用戶的企業(yè)級GIS應(yīng)用的平臺。ArcGIS Server提供了豐富的GIS功能，例如地圖、定位器和用在中央服務(wù)器應(yīng)用中的軟件對象；（5）ArcGIS Engine指用于構(gòu)建定制應(yīng)用的一個完整的嵌入式GIS組件庫。利用ArcGIS Engine，開發(fā)者能將ArcGIS功能集成到一些應(yīng)用軟件，如：Microsoft Word和Microsoft Excel中，還可以為用戶提供針對GIS解決方案的定制應(yīng)用。

三、土地地理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（一）土地地理信息系統(tǒng)概述

我市土地地理信息系統(tǒng)是我市土地規(guī)劃院為推進(jìn)“金土工程”建設(shè)，應(yīng)管理全市的土地方面的數(shù)據(jù)的需求而開發(fā)的一個系統(tǒng)。它的主要目的是實現(xiàn)規(guī)劃院管理和利用土地調(diào)查的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多種土地信息的協(xié)同管理與應(yīng)用，為土地利用規(guī)劃、土地復(fù)墾整理、土地規(guī)劃與評價等主要業(yè)務(wù)提供幫助。

（二）土地地理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

土地地理信息系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)管理、圖檔管理、土地規(guī)劃、土地評價、權(quán)限管理模塊。系統(tǒng)采取C/S架構(gòu)，分為數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)服務(wù)層和系統(tǒng)應(yīng)用層三層。

數(shù)據(jù)存儲層采用ORACLE作為數(shù)據(jù)庫對2D、3D圖形數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、各類關(guān)系型數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理。Oracle 10g是Oracle公司推出的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，是專門為進(jìn)行數(shù)據(jù)管理而設(shè)計的數(shù)據(jù)庫平臺，也是最為廣泛使用的大型數(shù)據(jù)庫平臺。

四、結(jié)語

隨著城市化過程的快速發(fā)展，在土地管理中越來越要求強大的空間分析與查詢能力、海量數(shù)據(jù)管理能力、“圖文一體化”辦公能力。傳統(tǒng)的MIS難以滿足這一要求。因此，建立基于GIS平臺的土地管理系統(tǒng)，已經(jīng)逐漸被各級土地管理部門所認(rèn)同。

參考文獻(xiàn)

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[2]鄭洪波，羅志軍．GIS技術(shù)發(fā)展趨勢初探[J]．廣西師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2003，（3）．

篇7

1（略）

國內(nèi)在環(huán)境信息科學(xué)的一些主要論題包括環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境遙感、環(huán)境模型、環(huán)境可視化、環(huán)境信息處理等方面都開展了一些研究工作。20世紀(jì)90年代以來，環(huán)境信息化發(fā)展迅速，特別是從上至下的各級政府主管部門環(huán)境信息系統(tǒng)的建設(shè)極大地推動了這一工作的進(jìn)展，環(huán)境地理信息系統(tǒng)則已成為實現(xiàn)環(huán)境信息化的主要途徑。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，正在從初期的信息管理、環(huán)境專題制圖發(fā)展到Gls與環(huán)境模型集成陳9]、35技術(shù)集成的多媒體環(huán)境系統(tǒng)、基于Gls的環(huán)境污染擴(kuò)散模擬t‘’，‘“1、基于GIS的環(huán)境治理決策支持系統(tǒng)等。遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，一些主要領(lǐng)域包括大氣污染遙感、水環(huán)境遙感、固體廢棄物遙感監(jiān)測、城市熱島效應(yīng)與熱環(huán)境監(jiān)測、植被遙感、景觀格局遙感監(jiān)測、海洋環(huán)境監(jiān)測等。環(huán)境建模與模擬一直是環(huán)境工程研究的重要內(nèi)容，一方面，各種數(shù)學(xué)模型、物理模型、統(tǒng)計模型在環(huán)境信息科學(xué)中得到大量應(yīng)用，另一方面，基于環(huán)境過程機理的計算機模擬模型、元胞自動機(CA)模型、智能體(Agent)模型等也在環(huán)境領(lǐng)域受到重視。數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)是從海量數(shù)據(jù)庫中挖掘和提取對決策分析有用的、先前未知的隱含模式和規(guī)則的過程，筆者在1999年即面向環(huán)境信息化與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，試圖將二者結(jié)合，提出“環(huán)境數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)”并進(jìn)行了初步研究?？梢暬潜磉_(dá)和傳輸環(huán)境信息有效的形式，通過三維可視化、三維模擬實現(xiàn)環(huán)境現(xiàn)象、過程的真實感表達(dá)，能夠更加逼真地傳輸環(huán)境信息。近年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用中受到了研究人員的重視卿]?！疤摂M地理環(huán)境”是虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持下地球科學(xué)研究的創(chuàng)新平臺，依托這一平臺，能夠進(jìn)行環(huán)境科學(xué)與工程相關(guān)的理論研究、技術(shù)開發(fā)、工程實踐、模擬決策等活動。針對環(huán)境信息技術(shù)集成應(yīng)用的趨勢，聶慶華提出了“數(shù)字環(huán)境”的概念，數(shù)字環(huán)境是環(huán)境信息化的過程和結(jié)果，是三維顯示的數(shù)字虛擬環(huán)境，包括環(huán)境信息數(shù)字化、環(huán)境信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)境分析模型化和環(huán)境空間決策的智能化、環(huán)境過程和管理可視化。盡管國內(nèi)目前在環(huán)境信息科學(xué)各個分支方向的研究非?；钴S，但缺乏整體性、系統(tǒng)性的認(rèn)識和探討。本文在分析環(huán)境信息科學(xué)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，基于環(huán)境信息流和信息分析處理構(gòu)建了環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)，并以煤礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測治理與管理為例，全面分析了環(huán)境信息科學(xué)理論、方法與技術(shù)的應(yīng)用，以期促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究及其在構(gòu)建和諧社會、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用。

2環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及其在煤礦區(qū)的應(yīng)用

2.1環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)盡管環(huán)境信息科學(xué)的概念提出已有近20年的時間，但從目前國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀來看，對于環(huán)境信息科學(xué)的概念、學(xué)科體系還缺乏明顯的定義。已有的一些環(huán)境信息科學(xué)研究計劃中界定的范疇也不盡相同。因此，從促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的視角出發(fā)，首先需要對環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行界定。HuangGH等川提出的環(huán)境信息科學(xué)的構(gòu)成要素及相互之間的關(guān)系見圖l，這是當(dāng)前引用較多的環(huán)境信息科學(xué)體系結(jié)構(gòu)。由圖1可見，環(huán)境信息科學(xué)是多學(xué)科集成的領(lǐng)域。傳感器綜合技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展使得大尺度地面采樣技術(shù)成為可能，處理不同特征、尺度和復(fù)雜性問題的模型綜合成為新的挑戰(zhàn)，包括不同模擬、優(yōu)化、評價模型以及相關(guān)信息技術(shù)與平臺的合并，不同技術(shù)輸人與輸出之間的聯(lián)接，社會經(jīng)濟(jì)因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基礎(chǔ)上，HuangGH等「‘〕提出基于環(huán)境信息科學(xué)研究的環(huán)境決策支持系統(tǒng)計算機系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)（圖略）USGS的研究報告’)中，將環(huán)境信息科學(xué)定義為:環(huán)境信息科學(xué)是為加強對不同復(fù)雜程度的環(huán)境現(xiàn)象的理解，并提出新的認(rèn)識的，集成物理、生物學(xué)、計算機和信息科學(xué)的多學(xué)科方法的研發(fā)、試驗和應(yīng)用的學(xué)科。不同定義都強調(diào)環(huán)境信息科學(xué)的多學(xué)科交叉、以信息技術(shù)為支持、解決復(fù)雜環(huán)境問題的特點。Huang等川的觀點顯然更強調(diào)以遙感、地理信息系統(tǒng)和GPS技術(shù)為基礎(chǔ)的空間信息技術(shù)與環(huán)境科學(xué)和工程的交叉，而USGS的定義則重點強調(diào)了現(xiàn)代計算技術(shù)、人工智能等在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是USGS在其未來環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展規(guī)劃中重點強調(diào)了計算智能等技的應(yīng)用?；谝陨嫌^點以及國內(nèi)外研究的進(jìn)展，結(jié)合我們的研究實踐與認(rèn)識，以環(huán)境信息流和環(huán)境信息處理分析為主線，可以構(gòu)建環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)方法（圖略）。環(huán)境信息科學(xué)的理論基礎(chǔ)來源于面向環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域需求的多學(xué)科理論交叉，技術(shù)支持在于面向環(huán)境信息流的多技術(shù)手段集成，最終通過不同學(xué)科領(lǐng)域方法模型的綜合，實現(xiàn)環(huán)境科學(xué)與工程各個階段、各個過程的目標(biāo)和任務(wù)。因此，需要從多學(xué)科理論交叉與多技術(shù)手段集成的角度推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究。

2.2環(huán)境信息科學(xué)在煤礦區(qū)綜合應(yīng)用的研究從一定意義上來講，環(huán)境信息科學(xué)并不是一門獨立存在的新興學(xué)科，而是諸多學(xué)科的交叉和集成。不同學(xué)科在研究過程中，特別是遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、資源環(huán)境規(guī)劃與城鄉(xiāng)管理、環(huán)境影響評價、信息科學(xué)、計算機技術(shù)等領(lǐng)域都從不同的角度開展著與環(huán)境信息科學(xué)密切相關(guān)的內(nèi)容，這些學(xué)科的研究成果是促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。換言之，以前進(jìn)行的研究工作往往是從環(huán)境信息科學(xué)的開展的相關(guān)論題研究，其重點還在于不同學(xué)科方向，但已經(jīng)構(gòu)成了環(huán)境信息科學(xué)研究的基礎(chǔ)層。為了促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)的研究，需要改變從外部到內(nèi)部的“包圍型”研究模式，努力推進(jìn)從核心到的“拓展型”發(fā)展模式，即從環(huán)境信息流出發(fā)，組織和集成相關(guān)學(xué)科的研究，特別是在不同學(xué)科交叉鏈接的關(guān)鍵論題上開展深入研究，以便形成適應(yīng)環(huán)境信息科學(xué)體系與研究需求的理論方法體系和應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。煤礦區(qū)作為1種以資源開采為驅(qū)動力發(fā)展起來的特殊地理區(qū)域，由于煤炭資源開采(以下僅涉及地下開采礦區(qū))破壞上覆巖層原始應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致地下水流失、地面塌陷，進(jìn)而引發(fā)土壤污染、水土流失，礦山排研形成的研石山壓占大量土地，堆積物導(dǎo)致嚴(yán)重大氣污染和土壤損害，甚至引發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害。因此，煤炭區(qū)是1種典型的由于礦山開采導(dǎo)致的景觀破壞、環(huán)境污染、生態(tài)退化的復(fù)雜區(qū)域，煤礦區(qū)的環(huán)境問題具有明顯的復(fù)雜性。目前，對于煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境主要的研究視角包括:(l)從煤礦開采損害角度出發(fā)研究開采沉陷與地表變形預(yù)計、監(jiān)測與治理;(2)從煤礦區(qū)土地資源管理角度出發(fā)研究煤礦區(qū)土地利用/覆蓋變化與生態(tài)響應(yīng);(3)從煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境角度出發(fā)研究礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境評價與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防，(4)從煤礦區(qū)水資源環(huán)境角度出發(fā)研究礦井水害、水污染與水資源調(diào)控;(5)從景觀格局生態(tài)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)景觀格局;(6)從地理環(huán)境演變角度出發(fā)研究煤礦區(qū)地理環(huán)境演變與模擬;(7)從遙感與GIS應(yīng)用角度出發(fā)研究礦區(qū)資源環(huán)境遙感與信息系統(tǒng);(8)從大氣污染角度出發(fā)研究煤礦區(qū)大氣污染評價與控制;(9)從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境經(jīng)濟(jì)評價;(10)從管理學(xué)與可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境管理與可持續(xù)發(fā)展決策;等等。對以上不同視角的研究進(jìn)行綜合分析，可以看出多主題、多要素的時空環(huán)境信息是其中的關(guān)鍵，任何視角的研究都需要充分的信息和數(shù)據(jù)的支持、需要環(huán)境信息和背景信息的集成、需要計算機信息系統(tǒng)和分析工具的支持、需要環(huán)境知識和其它領(lǐng)域知識的交叉和集成。因此，從環(huán)境信息科學(xué)的角度出發(fā)，可以集成現(xiàn)有的研究工作，充分應(yīng)用相關(guān)學(xué)科已有研究成果，通過成果整合與集成，在推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的同時，也進(jìn)一步推動相關(guān)領(lǐng)域的研究。實現(xiàn)整合的關(guān)鍵在于不同研究視角之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建、鏈接邊界選擇、信息傳輸反饋、系統(tǒng)相互作用。煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)綜合研究與應(yīng)用體系框架（圖略）。按照該研究框架，煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)的重點在于多學(xué)科研究的交叉點，主要包括:(l)基于采礦環(huán)境影響機理的模型建立、參數(shù)獲取;(2)各種環(huán)境模型的建立、參數(shù)提取與模型驗證(面向環(huán)境系統(tǒng)分析的環(huán)境評價、污染擴(kuò)散、環(huán)境演變模型和面向環(huán)境管理決策的規(guī)劃模型、優(yōu)化配置、動態(tài)演變模型以及環(huán)境保護(hù)治理與生態(tài)重建方案設(shè)計);(3)面向環(huán)境監(jiān)測的遙感信息源選擇與圖像處理、環(huán)境信息提取與分析，以及組織、集成與管理多種環(huán)境相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫設(shè)計與建立;(4)環(huán)境信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)平臺下的模型解算與解釋、分析結(jié)果可視化與應(yīng)用;(5)集成信息、模型、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)、知識的環(huán)境決策支持系統(tǒng)(專家系統(tǒng))構(gòu)建。(6)資源一環(huán)境一人類一計算機系統(tǒng)中的信息流與信息應(yīng)用。

篇8

由于大運河時空跨度大、遺產(chǎn)狀態(tài)復(fù)雜，中國大運河遺產(chǎn)保護(hù)的各方面存在諸多困難。以遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、虛擬現(xiàn)實(VR)為核心的空間信息技術(shù)的發(fā)展為運河遺產(chǎn)的調(diào)查、評估、規(guī)劃、管理和監(jiān)測提供了高效的科學(xué)方法和先進(jìn)的技術(shù)手段。

空間信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

地理信息系統(tǒng)(Geographic lnformation Svstem，GlS)是以采集、存儲、管理、分析、描述和應(yīng)用整個或部分地球表面與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。它由硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶有機結(jié)合而構(gòu)成。它的主要功能是實現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)的采集、編輯、管理、分析和統(tǒng)計。地理信息系統(tǒng)最重要的作用是對地理空間及其相關(guān)信息進(jìn)行定量地統(tǒng)計分析，其最大的特點是它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結(jié)合在一起，并通過計算機屏幕形象、直觀地展現(xiàn)出來。目前，GIS的應(yīng)用已遍及與地理空間有關(guān)的領(lǐng)域，從全球變化、持續(xù)發(fā)展到城市交通、公共設(shè)施規(guī)劃及建筑選址，地產(chǎn)策劃等方面，地理信息系統(tǒng)技術(shù)正深刻地影響甚至改變這些領(lǐng)域的研究方法及動作機制。在未來，GIS將在地理信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、GIS集成處理技術(shù)、分布式WebGIS、移動GIS、三維GlS(3DGIS)、地理空間數(shù)據(jù)共享與互操作等方向得到發(fā)展。

遙感(Remote Sensing，RS)技術(shù)是一種不直接接觸目標(biāo)體而獲取其信息的技術(shù)手段，它可以獲取并處理地球表面的地物和地貌信息、地表的自然地物和人工地物的分布形態(tài)以及自然資源和社會資源等方面的信息。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取手段相比，RS技術(shù)具有可獲取大范圍數(shù)據(jù)資料；獲取信息的速度快，周期短；獲取信息受條件限制少；獲取信息的手段多，信息量大等技術(shù)特點。目前，遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、氣象、水文、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域。將來，遙感技術(shù)將步入一個能快速、及時地提供多種對地觀測數(shù)據(jù)的新階段。遙感圖像的空間分辨率，光譜分辨率和時間分辨率都會有極大的提高。其應(yīng)用領(lǐng)域隨著空間技術(shù)發(fā)展，尤其是地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及相互滲透，將會越來越廣泛。

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，包括全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Navigation Satellite Timi ng and Ranging／Global Positioning System，GPS)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GIobaI Navigation Satellite System，GLoNASS)、伽利略導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(GALILEO)以及我國自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星，其中，GPS的影響和應(yīng)用最為廣泛。GPS作為一種全新的現(xiàn)代定位方法，已逐漸在越來越多的領(lǐng)域取代了常規(guī)光學(xué)和電子儀器。20世紀(jì)80年代以來，尤其是90年代以來，GPS衛(wèi)星定位和導(dǎo)航技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合，在空間定位技術(shù)方面引起了革命性的變化。用GPS同時測定三維坐標(biāo)的方法將測繪定位技術(shù)從陸地和近海擴(kuò)展到整個海洋和外層空間，從靜態(tài)擴(kuò)展到動態(tài)，從單點定位擴(kuò)展到局部與廣域差分，從事后處理擴(kuò)展到實時(準(zhǔn)實時)定位與導(dǎo)航，絕對精度擴(kuò)展到米級、厘米級乃至亞毫米級，從而大大拓展它的應(yīng)用范圍和在各行各業(yè)中的作用。

虛擬現(xiàn)實(Virtu ral Reality，VR)技術(shù)最早起源于20世紀(jì)50年代的美國，發(fā)展至今也還處于不斷探索階段。VR技術(shù)是一種綜合應(yīng)用各種技術(shù)制造逼真的人工模擬環(huán)境，并能有效地模擬人在自然環(huán)境中的各種感知系統(tǒng)行為的高級的人機交互技術(shù)。虛擬環(huán)境通常是由計算機生成并控制的，使用戶身臨其境地感知虛擬環(huán)境中的物體，通過虛擬現(xiàn)實的三維設(shè)備與物體接觸，從而真正地實現(xiàn)人機交互。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展歷史，也可以說是一個信息環(huán)境多維化的歷史。創(chuàng)建多維信息環(huán)境、突破數(shù)字及文字的單維表現(xiàn)力的局限。VR技術(shù)作為一種綜合計算機圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)以及仿真技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)而發(fā)展起來的計算機領(lǐng)域的新技術(shù)，目前所涉及的研究應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)包括軍事、醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、教育、科研、商業(yè)、影視、娛樂、制造業(yè)和工程訓(xùn)練等。VR技術(shù)已經(jīng)被公認(rèn)為是21世紀(jì)重要的發(fā)展學(xué)科以及影響人們生活的重要技術(shù)之一。

空間信息技術(shù)在大運河遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用

1　空間信息技術(shù)在中國大運河遺產(chǎn)調(diào)查中的應(yīng)用

中國大運河作為體例巨大的線性文化遺產(chǎn)，按照傳統(tǒng)的文物普查技術(shù)手段，難以在短期內(nèi)完成運河遺產(chǎn)的調(diào)查工作，因此將GPS、RS和GIS為主體的現(xiàn)代空間信息技術(shù)引入我國文化遺產(chǎn)調(diào)查中，不僅可以大大提高文物普查工作的效率，顯著提高文化遺產(chǎn)保護(hù)的科技水平。京杭大運河遺產(chǎn)普查工作是和第三次全國文物普查工作結(jié)合在一起進(jìn)行的，在“第三次全國文物普查不可移動文物登記表”中，填寫文物的名稱、年代、經(jīng)緯度坐標(biāo)、類別和面積等。運河遺產(chǎn)測繪一方面在于采集遺產(chǎn)的空間地理位置；另一方面在于繪制遺產(chǎn)的平面地形圖，明確遺產(chǎn)本體的范圍，為遺產(chǎn)保護(hù)規(guī)劃提供規(guī)劃底圖。在遺產(chǎn)測繪中，河道按照1：2000比例尺測繪，石刻碑記采集中心點，其他按照1：500比例尺測繪。遺產(chǎn)測繪方法如下，先布設(shè)GPS控制網(wǎng)，然后以控制點為基準(zhǔn)站，采用兩臺移動站，用RTK測量特征點坐標(biāo)。高程點的測繪采用四等水準(zhǔn)測量測高。內(nèi)業(yè)處理成圖后導(dǎo)入京杭大運河地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

2　空間信息技術(shù)在中國大運河遺產(chǎn)研究與考古發(fā)掘中的應(yīng)用

大運河的研究工作涉及運河的方方面面，包括運河本體、沿線文化遺產(chǎn)、保護(hù)理論、保護(hù)技術(shù)、管理體制和方式等等，為了完成以上的研究工作，運河相關(guān)信息的占有和對信息數(shù)據(jù)的分析則顯得尤為重要。因此，基于空間信息技術(shù)構(gòu)建大運河文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫以及基于該數(shù)據(jù)的大運河保護(hù)地理信息系統(tǒng)對大運河的研究具有重要的意義。通過大運河保護(hù)地理信息系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)和空間分析功能(如運河空間關(guān)系分析、風(fēng)險預(yù)測分析、運河遺址考古分析、沿線聚落分析、開發(fā)敏感性分析等)可對運河區(qū)域經(jīng)濟(jì)、文化與區(qū)域社會變遷進(jìn)行研究，充分揭示大運河工程的科學(xué)價值，也可深入進(jìn)行大運河保護(hù)與南水北調(diào)東線工程利用關(guān)系研究，開展大運河沿線生態(tài)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)研究，對比分析世界各國列入世界遺產(chǎn)名單的運河與水利工程情況。

大運河由于各區(qū)段的現(xiàn)狀存在著很大差異，保護(hù)的需求所反映的形式也千差萬別：在北方主要表現(xiàn)為廢棄

的河道與設(shè)施的逐漸湮沒或被改做它用，文化遺存的基本情況尚未摸清，沿線城鎮(zhèn)傳統(tǒng)街區(qū)破敗不堪，文物建筑已經(jīng)或面臨著拆改和損毀的境況。在南部雖然由于基本保持著航道的利用，但一些區(qū)段或已被改道或拓寬，使運河本體受到較大損害，而運河沿線城鎮(zhèn)的快速發(fā)展，使傳統(tǒng)建筑和街區(qū)多已被拆、改而面目全非。受黃河改道和泛濫的影響，大運河的河南、安徽區(qū)段已發(fā)生很大變化，許多河段已難從地表尋覓蹤跡。因此，對于廢棄河道、設(shè)施和建筑的調(diào)查與測繪工作是一項基礎(chǔ)性工作，傳統(tǒng)考古調(diào)查、地球物理勘探與RS、GPS技術(shù)的集成研究，將是解決這一問題的關(guān)鍵。利用上述技術(shù)的集成，可以開展大運河遺產(chǎn)的考古研究工作。如在山東南旺利用GPS、遙感、探地雷達(dá)等空間信息技術(shù)開展的南旺分水龍王廟遺址和水柜遺址的考古發(fā)掘。通過遙感影像處理可以判別出水柜湖堤的走向，通過GPS測量可以確定湖堤的具體方位，從而確定分水樞紐重要水柜的位置和面積。探地雷達(dá)則應(yīng)用于分水龍王廟發(fā)掘中預(yù)先識別文物埋藏區(qū)的方位，便于考古人員準(zhǔn)確的發(fā)掘潛藏文物。再將考古相關(guān)數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫，就可以完整的存儲和展示南旺分水樞紐的空間信息和歷史信息。

3　空間信息技術(shù)在中國大運河遺產(chǎn)保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用

大運河文化遺產(chǎn)保護(hù)涉及到多種類型的數(shù)據(jù)，來源多樣，量大繁雜，為了對這樣一個古老的大運河作好合理的保護(hù)規(guī)劃，需對大運河文化遺產(chǎn)保護(hù)單位信息進(jìn)行有效的存儲、管理和分析，為此引入地理信息技術(shù)是非常必要的。大運河保護(hù)規(guī)劃輔助支持系統(tǒng)的建立，便于利用GIS整合歷史建筑、古遺址、歷史地區(qū)的空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，將古建筑、古遺址等的空間位置信息展現(xiàn)在二維電子地圖或遙感影像上，并以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)照片、工程圖、文檔等多媒體信息的鏈接；多源信息的融合，從而綜合利用各種資料，提高預(yù)測和決策水平。GIS可以提供大運河文化遺產(chǎn)保護(hù)規(guī)劃專業(yè)分析工具，指導(dǎo)在歷史區(qū)域周圍建立緩沖區(qū)，以保護(hù)周邊環(huán)境；利用距離分析評價施工建設(shè)與古建筑、古遺址和歷史區(qū)域之間是否留有充足的距離；利用通視性分析評價歷史區(qū)域重要的天際線和景觀視線是否得到保護(hù)；利用疊加分析評估周邊環(huán)境的土地利用是否合理；利用應(yīng)用分析模型進(jìn)行保護(hù)范圍內(nèi)建筑密度統(tǒng)計、違規(guī)建筑統(tǒng)計，以及擬建工程對保護(hù)區(qū)環(huán)境風(fēng)貌的影響定量評估。

空間信息技術(shù)在運河遺產(chǎn)保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用，主要有以下4個過程，第一是將運河遺產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行建庫，將遺產(chǎn)資源調(diào)查中的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間和屬性關(guān)聯(lián)，使得保護(hù)規(guī)劃的對象得以明確。第二是進(jìn)行運河遺產(chǎn)的價值評估，將運河遺產(chǎn)按照價值評估的結(jié)果進(jìn)行分類定級，不同價值的運河遺產(chǎn)在保護(hù)上劃定不同的保護(hù)范圍，采取不同的保護(hù)措施。第三是進(jìn)行保護(hù)范圍劃界，利用GIS的緩沖區(qū)分析、疊置分析和視域分析等功能，劃定遺產(chǎn)保護(hù)范圍和建設(shè)控制地帶。第四是規(guī)劃制圖，由于GIS具有強大的空間分析能力和圖形處理能力，所以在大型遺產(chǎn)的保護(hù)規(guī)劃中，能顯著提高規(guī)劃的科學(xué)性和制圖效率。

4　空間信息技術(shù)在中國大運河遺產(chǎn)管理與監(jiān)測中的應(yīng)用

大運河的管理與保護(hù)涉及的內(nèi)容既要包含運河主干道，也包括運河沿線的相關(guān)文化遺產(chǎn)以及其賴以生存的自然水系和人工水系。顯然，傳統(tǒng)的管理和監(jiān)測手段難以滿足大運河監(jiān)測與管理的需要。RS和GPS技術(shù)可以作為運河文化遺產(chǎn)信息獲取技術(shù)，而GIS技術(shù)可以作為運河文化遺產(chǎn)信息智能化管理與服務(wù)技術(shù)，VR技術(shù)作為運河文化遺產(chǎn)的可視化表現(xiàn)技術(shù)?？梢哉f，利用空間信息技術(shù)可以高效、準(zhǔn)確、規(guī)范化地獲取和存儲大運河的各種空間和屬性信息，可以快速而方便地查詢、檢索和統(tǒng)計信息，可有效和智能化地進(jìn)行運河信息空間分析，據(jù)此可以深化和完善運河規(guī)劃管理工作，實時地監(jiān)測運河文化資源，不斷反饋中國大運河文化遺產(chǎn)保護(hù)管理過程中出現(xiàn)的各種問題，使工作人員和決策者及時了解問題并快速反應(yīng)。在具體的監(jiān)測過程中，首先要對中國大運河遺產(chǎn)的現(xiàn)狀和保護(hù)規(guī)劃實施進(jìn)行監(jiān)測，獲取相關(guān)監(jiān)測指標(biāo)，對指標(biāo)進(jìn)行綜合評估，確定運河遺產(chǎn)所面臨的各種風(fēng)險因素級別，再對大運河遺產(chǎn)的保護(hù)做出相關(guān)決策。

篇9

關(guān)鍵詞：高等職業(yè)教育；資源環(huán)境與城市管理；專業(yè)方向

為適應(yīng)我國城鄉(xiāng)建設(shè)的需要，從2002年開始，一些高職院校陸續(xù)開設(shè)了“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)，但在專業(yè)名稱、教學(xué)計劃、教學(xué)大綱的制定上普遍承襲普通高等院校的培養(yǎng)模式。課程設(shè)置缺乏新穎性，沒有體現(xiàn)出高職教育的實踐性、應(yīng)用性和地方性的特色。同時對“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)的理解也不一樣，各校根據(jù)各自的條件，設(shè)置了相關(guān)課程，課程體系各異，培養(yǎng)目標(biāo)差異甚大?！百Y源環(huán)境與城市管理”專業(yè)人才培養(yǎng)和教育方向的準(zhǔn)確定位是解決高職“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)因素。因此，該專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與定位、專業(yè)建設(shè)與課程體系的構(gòu)建，是當(dāng)前亟待解決的問題，

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的前身是國家環(huán)?？偩植繉俚奈ㄒ灰凰袑W(xué)校――長沙環(huán)境保護(hù)學(xué)校，2006年學(xué)院通過了上級教育主管部門組織的“人才培養(yǎng)工作水平”優(yōu)秀評估?！百Y源環(huán)境與城市管理”專業(yè)一直是學(xué)院重點建設(shè)的核心專業(yè)之一，從2002年以來，專業(yè)得到了長足的發(fā)展，畢業(yè)生深受用人單位歡迎。

一、設(shè)置專業(yè)方向的背景

該專業(yè)在2004年以前，一直沿用本科的名稱，即“資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理”，在2004年教育部印發(fā)的《普通高等學(xué)校高職高專教育指導(dǎo)性專業(yè)目錄試行》把專業(yè)名稱才改為“資源環(huán)境與城市管理”。在教育部《普通高等學(xué)校高職高專教育指導(dǎo)性專業(yè)目錄專業(yè)簡介(征求意見稿)》中專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為：培養(yǎng)掌握“資源環(huán)境與城市管理”必需的基礎(chǔ)知識和基本技能，從事資源開發(fā)、利用、規(guī)劃、管理等工作的高級技術(shù)應(yīng)用性專門人才。核心課程為：地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、自然地理、經(jīng)濟(jì)地理、國土規(guī)劃、環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)、土地評價與土地管理、水資源計算與管理、生態(tài)環(huán)境規(guī)劃、地理信息系統(tǒng)、城市與區(qū)域規(guī)劃等：專業(yè)核心能力為：資源環(huán)境與城市規(guī)劃管理：就業(yè)面向為：企事業(yè)單位及行政部門從事資源開發(fā)、利用、管理，城鄉(xiāng)規(guī)劃等工作。這種專業(yè)定位、培養(yǎng)目標(biāo)存在較大的問題，定位于城市規(guī)劃、管理對于高職學(xué)生來說是不切實際的，培養(yǎng)目標(biāo)過大過空，導(dǎo)致各院校在開設(shè)“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)時有些成了本科的壓縮版，有些院校則無所適從。據(jù)調(diào)查，我國共有27所職業(yè)院校辦有“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)，在培養(yǎng)目標(biāo)與課程體系上，有很大的差異，沒有相對規(guī)范的專業(yè)培養(yǎng)方案，與專業(yè)社會需求有較大的差距。針對“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)普遍存在定位過大的情況，很有必要對“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)方向細(xì)分設(shè)置。

我院是以環(huán)境保護(hù)類專業(yè)為主體的院校，環(huán)境保護(hù)類專業(yè)分工較細(xì)?！百Y源環(huán)境與城市管理”專業(yè)的定位一開始就比較具體，有明確的專業(yè)就業(yè)方向。隨著人才培養(yǎng)質(zhì)量和社會聲譽不斷提高，本專業(yè)生源充足，招生人數(shù)逐年快速增加，到2007年招生達(dá)340人，學(xué)生就讀“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)的意愿十分強烈，每年新生有不少要求轉(zhuǎn)入該專業(yè)，所以本專業(yè)實際就讀的學(xué)生數(shù)遠(yuǎn)高于計劃招生數(shù)，目前在校學(xué)生達(dá)760多人。由于學(xué)生數(shù)增長過快，同一專業(yè)模式培養(yǎng)下的畢業(yè)生數(shù)就會過多，就業(yè)壓力增多，本專業(yè)畢業(yè)生之間的競爭就會增大。這是我們進(jìn)行“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)方向細(xì)分設(shè)置的另一原由。

二、專業(yè)培養(yǎng)方向的設(shè)置

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對資源與環(huán)境也越來越重視，資源環(huán)境管理朝著精細(xì)化、專業(yè)化、綜合化方向發(fā)展，而資源環(huán)境管理專業(yè)人才的培養(yǎng)也應(yīng)朝著這個方向邁進(jìn)，以適應(yīng)這種新的發(fā)展趨勢。由于高職教育培養(yǎng)技能型人才，導(dǎo)致普通高校和高職院校的資源優(yōu)勢與專業(yè)定位的不同，也決定了他們各自不同的培養(yǎng)目標(biāo)和方向?！百Y源環(huán)境與城市管理”專業(yè)可以設(shè)置與經(jīng)濟(jì)相關(guān)、突出地方特色的培養(yǎng)方向和專業(yè)課程。因此。高職院校“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)應(yīng)定位為：培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型、技能型的資源環(huán)境管理人才。在培養(yǎng)方向上有所側(cè)重與突出，為不同的資源環(huán)境管理領(lǐng)域構(gòu)建相應(yīng)的人才培養(yǎng)體系。以滿足資源環(huán)境管理行業(yè)多樣化的人才需求，打造獨具特色的“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)。

把專業(yè)方向設(shè)置與特色化、課程體系建設(shè)這兩個方面作為專業(yè)建設(shè)的起點和基礎(chǔ)，是切合實際的。通過調(diào)研分析資源環(huán)境管理專業(yè)領(lǐng)域的行業(yè)背景，以及資源環(huán)境管理人才的行業(yè)分布情況與需求崗位類型。并結(jié)合高職院校的資源優(yōu)勢和人才培養(yǎng)特色，重點突出資源環(huán)境與城市管理專業(yè)的特色，我院于2005年起進(jìn)行了“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)改革，對行業(yè)企業(yè)需求進(jìn)行了調(diào)查，針對崗位需求定位專業(yè)。經(jīng)過近兩年的探索。初步定出基于不同崗位需求的三個專業(yè)方向，制訂了這三個專業(yè)方向的人才培養(yǎng)模式和課程體系，以使高職“資源環(huán)境與城市管理”專業(yè)的人才培養(yǎng)教育工作更好地滿足和適應(yīng)社會需要。

(一)環(huán)境影響評價專業(yè)方向

環(huán)境影響評價是指對規(guī)劃和建設(shè)項目實施后可能造成的環(huán)境影響進(jìn)行分析、預(yù)測和評估，提出預(yù)防或者減輕不良環(huán)境影響的對策和措施，進(jìn)行跟蹤監(jiān)測的方法和制度。它是通過立法的形式建立起來的在環(huán)境管理中必須遵守的一項制度，這表明我國對環(huán)境影響評價的重視。根據(jù)國家環(huán)?？偩痔峁┑馁Y料，全國需環(huán)境影響評價技術(shù)及相關(guān)管理工作人員達(dá)50000多人，而目前正在從事環(huán)境影響評價及相關(guān)管理的工作人員不足15000人，人才需求量大。但國內(nèi)各大專院校環(huán)境類專業(yè)均未涉及專門的環(huán)境影響評價專門人才的培養(yǎng)，我院建設(shè)環(huán)境影響評價專業(yè)。培養(yǎng)環(huán)境影響評價技術(shù)及管理人才是順應(yīng)時代和社會發(fā)展的需要，具有廣闊的市場前景。

1、培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)方向旨在培養(yǎng)掌握環(huán)境影響評價及相關(guān)的環(huán)境生態(tài)、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程、環(huán)境管理等基本知識，具備環(huán)境影響評價技術(shù)及其項目的開發(fā)與管理、環(huán)境調(diào)查與規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)察與管理等基本技能，能夠在環(huán)境保護(hù)管理部門、政府及相關(guān)企事業(yè)單位的環(huán)境影響評價技術(shù)部門、開發(fā)規(guī)劃部門等單位從事環(huán)境工程評估與咨詢、環(huán)境影響評價技術(shù)及管理、環(huán)境影響評價項目的開發(fā)與管理等工作的高素質(zhì)、高技能應(yīng)用性專門人才。

2、職業(yè)崗位(群)

(1)面向環(huán)保及相關(guān)企事業(yè)單位的環(huán)境影響評價技術(shù)部門，從事環(huán)境影響評價技術(shù)、環(huán)境影響評價項目的開發(fā)與管理等工作。

(2)面向各級政府及環(huán)保相關(guān)企事業(yè)單位的環(huán)境保護(hù)管理部門，從事環(huán)境影響評價項目的管理、環(huán)境工程評估與咨詢等工作。

(3)面向各級政府的環(huán)境保護(hù)管理部門，從事環(huán)境影響評價技術(shù)及管理、環(huán)境執(zhí)法與監(jiān)察等工作。

(4)面向各級環(huán)保、城建、農(nóng)林、水利、牧業(yè)等生

態(tài)環(huán)境保護(hù)與開發(fā)規(guī)劃、建設(shè)部門，從事生態(tài)環(huán)境調(diào)查、生態(tài)環(huán)境規(guī)劃等工作。

(二)環(huán)境地理信息解析技術(shù)專業(yè)方向

環(huán)境保護(hù)離不開環(huán)境信息的采集和處理，而環(huán)境信息大部分和空間位置信息有關(guān)。所以，地理信息系統(tǒng)逐漸成為環(huán)境保護(hù)工作的有力工具。使用地理信息系統(tǒng)，我們可以方便地獲取、存儲、管理和顯示各種環(huán)境信息，還可以對環(huán)境進(jìn)行有效的監(jiān)測、模擬、分析和評價，為環(huán)境保護(hù)提供全面、及時、準(zhǔn)確和客觀的信息服務(wù)和技術(shù)支持。GIS應(yīng)用已經(jīng)成功地應(yīng)用到了資源管理、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、災(zāi)害預(yù)測、城市規(guī)劃建設(shè)等眾多領(lǐng)域。開設(shè)環(huán)境地理信息解析技術(shù)專業(yè)方向，是適應(yīng)環(huán)境保護(hù)行業(yè)對地理信息技術(shù)人才的需求。

1、培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)方向培養(yǎng)具備環(huán)境科學(xué)、地理學(xué)、計算機科學(xué)等基本理論、基本知識、基本技能，能在資源、環(huán)保、土地房產(chǎn)、城市、水利水電、交通、人口、基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃管理等領(lǐng)域從事環(huán)境信息的分析與管理、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用與開發(fā)、制圖等工作的高級技術(shù)應(yīng)用型專門人才。

2、職業(yè)崗位(群)

(1)環(huán)保部門環(huán)境信息系統(tǒng)的應(yīng)用與管理，包括環(huán)境信息的采集、環(huán)境數(shù)據(jù)處理與分析工作；

(2)企事業(yè)單位、環(huán)保產(chǎn)業(yè)的環(huán)境調(diào)查、環(huán)境管理與環(huán)境評價崗位：

(3)從事GIS數(shù)據(jù)采集、處理、建庫和分析管理工作：

(4)從事GIS應(yīng)用軟件的設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用管理工作：

(5)從事國土資源的調(diào)查、規(guī)劃管理與繪圖工作：

(6)環(huán)境信息數(shù)字表達(dá)的實現(xiàn)與管理；

(7)環(huán)境地理信息系統(tǒng)的開發(fā)與管理工作。

(三)生態(tài)環(huán)境保護(hù)專業(yè)方向

生態(tài)保護(hù)是我國的一項基本國策，我國對生態(tài)環(huán)境保護(hù)非常重視，國家每年要拿出數(shù)百億元用來治理生態(tài)環(huán)境問題。解決生態(tài)環(huán)境破壞問題，需要大批熱愛環(huán)保事業(yè)、具有較高環(huán)境保護(hù)和生態(tài)學(xué)專業(yè)知識、服務(wù)于生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)第一線的專業(yè)技術(shù)人才。而在教育部印發(fā)的《普通高等學(xué)校高職高專教育指導(dǎo)性專業(yè)目錄試行》中沒有生態(tài)保護(hù)專業(yè)，因此可通過設(shè)置專業(yè)方向培養(yǎng)這方面的人才，以滿足社會需求。

1、培養(yǎng)目標(biāo)

培養(yǎng)掌握環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)基本知識，具備資源環(huán)境遙感調(diào)查與處理(3S技術(shù))、環(huán)境生態(tài)監(jiān)測、環(huán)境污染治理、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境影響評價、生態(tài)保護(hù)技術(shù)等基本技能。面向環(huán)境保護(hù)、城市建設(shè)：等行業(yè)單位第一線的，從事資源環(huán)境管理、環(huán)境污染治理、環(huán)境監(jiān)測、建設(shè)項目環(huán)境影響評價、環(huán)境規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)的推廣應(yīng)用與開發(fā)等工作的德、智、體、美等方面全面發(fā)展的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

2、職業(yè)崗位(群)

(1)在各級環(huán)保、城建、農(nóng)林、水利、牧業(yè)等生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)部門從事資源環(huán)境調(diào)查、生態(tài)環(huán)境規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)的推廣應(yīng)用與開發(fā)、資源環(huán)境管理等工作。

(2)面向自然保護(hù)區(qū)、生態(tài)示范區(qū)、水土保持等部門，從事生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作。

(3)各類環(huán)保公司、污染企業(yè)從事污染物的生物治理和生物修復(fù)工作。

(4)行業(yè)及產(chǎn)業(yè)部門(工業(yè)企業(yè))的分析化驗、環(huán)境監(jiān)測等工作。

(5)建設(shè)項目環(huán)境影響評價方面工作。

三、小結(jié)

篇10

【關(guān)鍵詞】 港口；危險化學(xué)品；安全監(jiān)管；移動互聯(lián)網(wǎng)；信息平臺

1 港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管面臨的問題

我國港口危險貨物作業(yè)碼頭數(shù)量在不斷增加，港口危險化學(xué)品存儲罐區(qū)及輸運管線規(guī)模也在日益擴(kuò)大，港口大量的危險化學(xué)品儲罐和運輸管線給港口區(qū)域帶來的安全風(fēng)險也與日俱增。2010年，大連市“7？6”中聯(lián)油石油管道爆炸事故造成逾430 km2海面污染，事故造成直接經(jīng)濟(jì)損失2.33億元，事故救援費用為萬元，事故清污費用為11.68億元； 2013年，青島市“11？2”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸，造成62人死亡、136人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失7.5億元； 2015年8月12日，天津濱海新區(qū)瑞海國際物流有限公司所屬危險品倉庫發(fā)生爆炸，造成165人遇難，已核定直接經(jīng)濟(jì)損失68.66億元?？梢?，港口危險化學(xué)品事故具有危害大、影響面廣、應(yīng)急處理難度大等特點，給港口安全生產(chǎn)和監(jiān)督管理工作帶來非常嚴(yán)峻的考驗，也提出更高的要求。

《危險化學(xué)品安全管理條例》和《港口危險貨物安全管理規(guī)定》已明確規(guī)定港口行政管理部門是港口危險化學(xué)品儲罐和運輸管線的安全監(jiān)管部門。目前已有部分港口行政管理部門開展相關(guān)的港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管信息化建設(shè)工作，以加強對港口危險化學(xué)品信息的動態(tài)掌控，提升其對港口危險化學(xué)品的安全監(jiān)管能力。港口行政管理部門在開展這項工作時遇到的主要問題如下：

（1）港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管工作仍以人員現(xiàn)場巡查監(jiān)管為主，缺乏相應(yīng)的監(jiān)管設(shè)施設(shè)備，監(jiān)管方式和手段落后，監(jiān)管信息化水平低；管理部門缺乏對建立完備的港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺的思路和能力。[1]

（2）港口行政管理部門缺乏對港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管數(shù)據(jù)資料的有效匯總，靜態(tài)數(shù)據(jù)多，動態(tài)數(shù)據(jù)少；缺乏基于電子地圖等先進(jìn)技術(shù)手段開展的數(shù)據(jù)分析，缺少在通過信息系統(tǒng)開展應(yīng)急指揮調(diào)度輔助決策方面的技術(shù)支撐。

（3）目前已建成的應(yīng)急指揮系統(tǒng)在運行初期尚可使用，但由于缺少與日常安全監(jiān)管業(yè)務(wù)工作的結(jié)合，“平戰(zhàn)脫節(jié)”，導(dǎo)致應(yīng)急指揮系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫信息無法及時更新，當(dāng)發(fā)生突發(fā)事故時，難以有效輔助決策。[2]

針對港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管信息化建設(shè)面臨的問題，基于“平戰(zhàn)結(jié)合”思路，提出港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺的建設(shè)方案，將港口危險化學(xué)品日常安全監(jiān)督檢查、應(yīng)急預(yù)案演練等工作與突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)、指揮調(diào)度等有機串聯(lián)，通過整合數(shù)據(jù)資源，使數(shù)據(jù)資源“常用常新”，實現(xiàn)港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管信息化。

2 港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺建設(shè)目標(biāo)

（1）建立基于“三維可視化”的港口危險化學(xué)品地理信息系統(tǒng)?；诟叻直媛蔬b感影像數(shù)據(jù)，建立港區(qū)內(nèi)危險化學(xué)品企業(yè)、碼頭、罐區(qū)、管線，以及安全、應(yīng)急設(shè)備設(shè)施“三維可視化”電子分布圖數(shù)據(jù)庫。

（2）建立基于“二維與三維聯(lián)動”的港口危險化學(xué)品應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)。為便于直觀分析，基于港口電子分布圖對危險化學(xué)品罐區(qū)、管線等建立三維場景，從事故信息報警、事故地點，到周邊現(xiàn)場分析、應(yīng)急救援指揮，形成層級明晰、聯(lián)動迅速、指揮有效的港口危險化學(xué)品應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)。

（3）建立基于“移動互聯(lián)網(wǎng)”的港口危險化學(xué)品日常安全管理系統(tǒng)。立足港口危險化學(xué)品日常管理工作，實現(xiàn)港口重大危險源辨識和備案、港口企業(yè)安全管理和標(biāo)準(zhǔn)化管理、港口安全評價備案、港口日常監(jiān)督檢查等信息的整合。[3]

為保障應(yīng)用系統(tǒng)使用效果，港口行政管理部門應(yīng)建立港口危險化學(xué)品應(yīng)急指揮場所，配置相應(yīng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)管檢測設(shè)備、現(xiàn)場取證設(shè)備、監(jiān)管交通工具、應(yīng)急通信工具等。

3 港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺設(shè)計

3.1 平臺總體架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管工作的實際需求和系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)，港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺的整體架構(gòu)設(shè)計如下：

（1）網(wǎng)絡(luò)平臺層。此部分是承載數(shù)據(jù)傳輸、交換的基礎(chǔ)條件，一般依托政務(wù)外網(wǎng)等現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息的采集、整合、處理、分析和展現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)平臺層為數(shù)據(jù)資源層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層等在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面提供支撐服務(wù)。

（2）應(yīng)急指揮中心。此部分包括應(yīng)急指揮中心的指揮大廳、應(yīng)急會商室、會議室、新聞室，以及應(yīng)急指揮分中心應(yīng)急會商室的裝修設(shè)計（機房、機電系統(tǒng)等設(shè)計）。移動應(yīng)急指揮平臺是應(yīng)急指揮調(diào)度平臺的延伸和擴(kuò)展。

（3）基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)層。此部分包括港口安全監(jiān)管業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集整合、視頻數(shù)據(jù)整合、呼叫中心系統(tǒng)、二維和三維地理信息系統(tǒng)平臺等?；A(chǔ)支撐系統(tǒng)層為應(yīng)用系統(tǒng)的運行提供軟、硬件支撐。

（4）數(shù)據(jù)資源層。此部分是在通過交換平臺整合現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。采用統(tǒng)一的建設(shè)規(guī)范和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，確保信息資源采集、處理、傳輸、分析、管理和共享的整個流程在各系統(tǒng)間順利交換，以實現(xiàn)知識管理和決策支持的目標(biāo)。數(shù)據(jù)資源層為各類應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。

（5）綜合應(yīng)用層。此部分是在基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)層及數(shù)據(jù)資源層的基礎(chǔ)之上，基于“平戰(zhàn)結(jié)合”的思路，深入分析港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管工作需求，整合、設(shè)計和開發(fā)“三維可視化”的港口危險化學(xué)品地理信息系統(tǒng)、“二維與三維聯(lián)動”的港口危險化學(xué)品應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)和“移動互聯(lián)網(wǎng)”的港口危險化學(xué)品日常安全管理系統(tǒng)。

（6）信息層。此部分包括大屏幕、視頻會議系統(tǒng)、顯示終端、電話傳真、手機、門戶網(wǎng)站等，其中除門戶網(wǎng)站和視頻會議系統(tǒng)外，其余均主要為應(yīng)急業(yè)務(wù)管理使用。

（7）應(yīng)用接口層。此部分通過統(tǒng)一的信息共享接口，為上下級應(yīng)急信息資源接入和共享提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和通信機制，也為將來與其他行業(yè)的各類外部應(yīng)用（安監(jiān)、公安、消防、環(huán)保等）進(jìn)行數(shù)據(jù)共享打下扎實的基礎(chǔ)。

3.2 應(yīng)用系統(tǒng)功能設(shè)計

3.2.1 基于“三維可視化”的港口危險化學(xué)品地理信息系統(tǒng)

此系統(tǒng)主要實現(xiàn)對包括地面、建筑物（如輔助建筑、鍋爐房、污水處理廠、配電所、消防泵站、辦公樓、消防車庫等）、儲罐和管線、細(xì)節(jié)設(shè)施（如消防設(shè)施、儀器儀表等）、碼頭及其設(shè)備設(shè)施等整個港口危險化學(xué)品監(jiān)管區(qū)域和地上地下設(shè)備設(shè)施建立精細(xì)的地理信息模型。此系統(tǒng)不僅可實現(xiàn)包括罐區(qū)、化工泊位、管線等重要設(shè)備設(shè)施的三維可視化，而且還可實現(xiàn)包括放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平移等在內(nèi)的外部環(huán)境交互式瀏覽功能，同時實現(xiàn)公共設(shè)施、消防設(shè)施內(nèi)部精細(xì)化建模和交互式瀏覽功能。

3.2.2 基于“二維與三維聯(lián)動”的港口危險化學(xué)品應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)

此系統(tǒng)用于港口危險化學(xué)品突發(fā)事故處置決策，主要功能包括應(yīng)急值守管理、應(yīng)急資源管理、應(yīng)急輔助決策、應(yīng)急指揮調(diào)度、應(yīng)急信息、應(yīng)急評估、事故案例管理和綜合統(tǒng)計分析等。為體現(xiàn)“平戰(zhàn)結(jié)合”的思路，用戶可開展全程計算機模擬的應(yīng)急演練演習(xí)及基于情景規(guī)劃和三維地理信息系統(tǒng)的危險化學(xué)品應(yīng)急事故模擬演練，同時實現(xiàn)演練計劃制訂、演練場景搭建、演練過程控制和回放、演練效果評估和記錄等功能。

3.2.3 基于“移動互聯(lián)網(wǎng)”的港口危險化學(xué)品日常安全管理系統(tǒng)

此系統(tǒng)主要是充分利用“移動互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)實現(xiàn)港口危險化學(xué)品企業(yè)基礎(chǔ)信息、港口危險貨物作業(yè)審批、人員持證情況、港口重大危險源備案、事故隱患排查、應(yīng)急預(yù)案備案、安全評價機構(gòu)備案和綜合統(tǒng)計分析等港口危險化學(xué)品日常安全監(jiān)管業(yè)務(wù)功能。

3.3 應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)庫可以分為兩大類：第一類是與空間位置有關(guān)的數(shù)據(jù)，其主要用于描述港口及與港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管有關(guān)的地理位置和幾何形狀；第二類是與空間位置無關(guān)的數(shù)據(jù)（見表1）。

4 港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺在 大連港的應(yīng)用

大連市港口與口岸局針對大連港實際業(yè)務(wù)情況，設(shè)計開發(fā)了港口危險化學(xué)品安全管控平臺，平臺應(yīng)用情況及特點如下。

4.1 海量多元數(shù)據(jù)的三維可視化和高效展示

大連港港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺采用自主研發(fā)的三維地理信息平臺，可以高效支持海量三維場景數(shù)據(jù)加載及模型顯示處理，具備分級加載、高效展示能力，同時能夠疊加展示高分辨率影像圖信息。大連大孤山區(qū)域三維模型、高分辨率影像圖、數(shù)字高程模型等一整套數(shù)據(jù)量在系統(tǒng)中可以流暢加載、漫游，并且可以與地理信息管理平臺數(shù)據(jù)兼容和共享，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同源化處理。

4.3 以分類圖、剖面圖等方式展示管線數(shù)據(jù)動態(tài)

大連港范圍內(nèi)管線繁多，傳統(tǒng)的地圖展示無法直觀了解管線的材質(zhì)、管徑、貨種等信息。因此，按照原油、成品油等不同貨種對管線進(jìn)行分類，并在管線交匯等重要節(jié)點處以剖面圖形式展現(xiàn)，可以較好地解決這個問題，在實際應(yīng)用中得到了用戶的認(rèn)可。

4.4 既定預(yù)案與隨機觸發(fā)并存的應(yīng)急模擬演練

除可實現(xiàn)按傳統(tǒng)的預(yù)案方式開展演習(xí)外，此系統(tǒng)還可以模擬各種突發(fā)狀況。系統(tǒng)有觀摩功能可為評估和教學(xué)提供場景演示，完善的評估功能對演練全過程進(jìn)行記錄和數(shù)據(jù)采集，且可以隨時回放。整個演練過程完全基于三維場景模型進(jìn)行，其中控制轉(zhuǎn)向可對三維空間中的場景、設(shè)備、人物、事故表現(xiàn)等元素進(jìn)行控制，從而使演練參與人員能夠身臨其境地感受模擬演練的內(nèi)容和效果，實現(xiàn)演練過程的所見即所得，大幅度提升演練效果。

4.5 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的港口安全監(jiān)管

日常安全隱患排查和企業(yè)整改工作是港口危險化學(xué)品監(jiān)管工作的重中之重，采用“互聯(lián)網(wǎng)+”思路，將日常安全檢查工作從計算機端移植到手機等移動設(shè)備端，開發(fā)相應(yīng)的安全監(jiān)管軟件，使現(xiàn)場檢查人員可通過智能終端查詢港口企業(yè)安全基礎(chǔ)信息，下載安全檢查記錄表，在移動終端上記錄檢查結(jié)果。同時，通過藍(lán)牙連接便攜式打印機，可以進(jìn)一步實現(xiàn)現(xiàn)場檢查結(jié)果單的即刻打印，整個檢查過程的全部信息可以自動同步至服務(wù)器端，方便后期統(tǒng)計和分析。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曾亞梅，徐連勝.新條例實施后港口危險貨物作業(yè)場所現(xiàn)狀[J].港口科技，2013（12）：40-45.