解析城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的開發(fā)與應用

摘要 如今我們已經(jīng)進入到信息化時代，信息技術以及信息化水平的發(fā)展情況已經(jīng)成為對一個國家或地區(qū)的綜合實力、競爭力進行衡量的標準之一。城市作為國民經(jīng)濟的基礎建設，也在不斷發(fā)展，隨著人們對生活質(zhì)量要求的提高，對城市環(huán)境規(guī)劃、建設、管理以及服務也提出了新的要求。為了能夠有效地解決城市環(huán)境的管理問題，就必須建立一個完整的城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)。本文就對城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的開發(fā)和應用進行分析研究。

關鍵詞 城市環(huán)境空間 信息系統(tǒng) 開發(fā)

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A

隨著人們對生活質(zhì)量要求的提高，對城市環(huán)境規(guī)劃、建設、管理以及服務也提出了新的要求，為了實現(xiàn)城市的可持續(xù)化發(fā)展，就必須有效地解決城市環(huán)境的管理問題，對城市環(huán)境進行有效的保護和治理，建立完整的城市空間環(huán)境信息系統(tǒng)，可以對城市環(huán)境問題的管理力度進行提高①。

1 城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)開發(fā)的意義

隨著數(shù)字城市的出現(xiàn)，城市環(huán)境信息工程也隨之而來，并成為數(shù)字城市的重要組成部分。其中把城市環(huán)境的相關數(shù)據(jù)的采集、處理、應用以及發(fā)布、服務等作為一項具有明確任務的工程項目來做的，也就是城市環(huán)境信息系統(tǒng)。城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的建立，有利于建立城市環(huán)境信息工程的框架以及基礎應用，還有助于利用相關的理論、技術對整個系統(tǒng)進行分析研究，以便實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化管理，來對城市環(huán)境管理信息化的發(fā)展以及更多的需求進行滿足，另外還可以利用系統(tǒng)思想把城市環(huán)境信息工程的復雜性和整體性進行分析，實現(xiàn)全市環(huán)境保護的有序化以及最優(yōu)化。

2 城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的開發(fā)模式

城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)是基于地理信息系統(tǒng)平臺以及其對象組件建立的，在現(xiàn)有的條件上，結(jié)合辦公自動化系統(tǒng)、WEB網(wǎng)站信息發(fā)布系統(tǒng)以及管理信息系統(tǒng)來構成。客戶端的用戶進行信息操作通過普通的瀏覽器即可進行，信息中心的服務器可以進行相關數(shù)據(jù)的管理，另外系統(tǒng)還可以對數(shù)據(jù)進行遠程維護②。圖1為把數(shù)據(jù)分析以及功能分解進行結(jié)合的空間信息系統(tǒng)的開發(fā)模式。

其中城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的功能主要有：（1）實現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的所有功能，即數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)變換、信息輸出、圖像圖形顯示、信息查詢以及數(shù)據(jù)庫管理等，主要就是進行就是進行數(shù)據(jù)輸入、輸出、瀏覽的基本操作；（2）實現(xiàn)了圖文表的一體化。這一功能主要是利用計算機技術實現(xiàn)的，對計算機的統(tǒng)計、可壞死化以及多媒體功能進行了充分的利用，不但可以進行雙向查詢、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，還可以對多媒體功能進行實現(xiàn)，并可以對網(wǎng)上地圖進行發(fā)布；（3）實現(xiàn)了空間分析功能。主要是借助于地理信息系統(tǒng)的空間分析功能來實現(xiàn)環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境預測以及環(huán)境模型分析的；（4）實現(xiàn)了決策支持功能?？梢詫Σ煌瑢I(yè)領域的問題進行決策模擬運用，例如環(huán)境預警、環(huán)境預測、環(huán)境評價以及環(huán)境動態(tài)監(jiān)測等。

3 城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的應用

城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)是利用遙感技術對環(huán)境動態(tài)以及所采集的環(huán)境信息進行更新的，然后從環(huán)境治理的角度出發(fā)，對數(shù)據(jù)進行分析，根據(jù)其分析結(jié)果對污染源進行管理，對環(huán)境進行檢測，以此對環(huán)境進行綜合治理③。城市環(huán)境空間信息數(shù)據(jù)庫可以分為以下幾類：①城市自然環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫，包含有城市地質(zhì)、氣候氣象、土壤、水文、動植物以及生態(tài)等；②城市環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)庫，包含有水、空氣、土壤、噪聲、生態(tài)以及綠地等；③社會經(jīng)濟信息數(shù)據(jù)庫，包含有行政區(qū)劃、衛(wèi)生、工業(yè)、教育、能源、交通運輸、土地利用等；④環(huán)境標準和環(huán)境法規(guī)數(shù)據(jù)庫，包含有城市大氣、綠地、水等多源環(huán)境目標標準以及國家相關環(huán)境法規(guī)；⑤城市污染源信息數(shù)據(jù)庫，包含有農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通以及日常生活等之中的污染源數(shù)量、空間信息以及其污染的地域范圍。下面本文就對寶雞市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的具體利用進行分析。

（1）寶雞市地理環(huán)境信息的空間屬性。系統(tǒng)設置的運行環(huán)境為：操作系統(tǒng)為Microsoft Windows NT4.0（2000server）；Web服務器為Microsoft Internet Information Server 4.0以上；GIS服務器為ArcInfo IMS3.0；客戶端的操作系統(tǒng)為Windows95；瀏覽器軟件為Internet Explorer5.0以上；電子底圖采用的是1：50000的城市電子地圖。環(huán)境空間信息系統(tǒng)的功能模塊和屬性為在地圖上把大氣質(zhì)量監(jiān)測點的分布以及相關的環(huán)境信息進行標注，然后運用其和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)，把大氣不同質(zhì)量的專題圖制作出來；另外還要把地面水的監(jiān)測斷面分布進行標注，制作出不同質(zhì)量地面水的環(huán)境專題圖。

（2）寶雞市監(jiān)測環(huán)境空間信息圖的制作。①把地圖復制到硬盤上，并將其改為只讀屬性；②把ESRI中的Arc View打開，增加電子底圖的blocka-d圖層，也就是市區(qū)輪廓圖，利用NEW THEME把創(chuàng)建主題對話框激活，把指定主題的特征類型作為點層；③對文件的輸出路徑和文件名進行指定，為C：＼寶雞地圖＼BJ＼DQD.SHP，C盤會產(chǎn)生三個文件，分別是dqd.dbf、dqd.shx以及dpd.shp。④對視圖中的dqd.shp進行編輯。把SHAPE主題激活，并把非編輯狀態(tài)轉(zhuǎn)換成編輯狀態(tài)；給主題添加字段，并且給每條記錄賦值；在編輯完成之后，選擇THEME里的stop editing把編輯保存。⑤把大氣的監(jiān)測點位視圖制作出來。點擊VIEW；點擊LAYOUT，對輸出類型進行點擊，產(chǎn)生寶雞市的大氣監(jiān)測點位圖。采用同樣的方法，也可以把寶雞市的地面水監(jiān)測斷面圖制作出來④。

（3）寶雞市環(huán)境監(jiān)測空間信息圖層的應用。①在DQD.shp視圖窗口，設置圖層操作以及有關參數(shù)：點擊工具欄VIEW里的add theme增加其他圖層；點擊THEME里的table，可以把大氣點位圖中的所有記錄顯示出來；點擊EDIT，對各圖層進行編輯；點擊THEME里的edit legend可以對圖層顏色、形狀、符號以及分級顯示進行設置。②對視圖分析查詢功能進行啟動，其查詢功能主要有兩大類，就以大氣監(jiān)測點視圖為例，分別是：可以對地圖對象中的查詢地點監(jiān)測點進行選擇，以此對和其有關的環(huán)境信息進行查詢，例如“三陸醫(yī)院”，只要打開屬兔工具中的查詢鍵，把大氣視圖中的“三陸醫(yī)院”點電機，屏幕就會顯示出“三陸醫(yī)院”的所有信息；可以對滿足一定條件的地點進行查詢，并將此顯示在地圖上。例如想要查詢二氧化硫≥0.044mg/m3的監(jiān)測點位置的話，只要在大氣視圖中點擊THEME、點擊properties、點擊查詢，輸入≥0.044mg/m3二氧化硫，確認，屏幕即可以顯示結(jié)果。

4 結(jié)語

基于地理信息系統(tǒng)的城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的應用研究水平，因各地的經(jīng)濟發(fā)展水平不同而參差不齊，想要實現(xiàn)各城市環(huán)境信息的共享和交流，就要盡快趕上國際地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，由此建立一個統(tǒng)一的城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)模式。

注釋

① 萬軍明.城市環(huán)境信息工程理論及其應用研究[D].博士學位論文，中山大學環(huán)境科學專業(yè)，2009.12.

② 王穎.城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的開發(fā)模式研究[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2006（12）：4-6.

③ 蔡貞玉.GIS在城市環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中的應用探討[J].測繪與空間地理信息，2009.32（4）：138-142.

④ 劉文霞，仝建科，胡美章.城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的開發(fā)與應用[J].環(huán)境保護，2003（2）：52-55.