基于RS和GIS的環(huán)境制圖表示方法初探

吳侃侃

（浙江省測繪資料檔案館，浙江杭州 310012）

基于RS和GIS的環(huán)境制圖表示方法初探

吳侃侃

（浙江省測繪資料檔案館，浙江杭州 310012）

以《浙江省生態(tài)環(huán)境十年變化遙感調(diào)查與評估地圖集》為例，介紹其制作背景，分析了基于RS和GIS技術(shù)的環(huán)境制圖的特點(diǎn)，并與之相對比，具體研究了圖集之生態(tài)環(huán)境十年變化圖組的環(huán)境制圖表示方法的實(shí)踐。圖組內(nèi)容環(huán)境制圖方法形象多樣，為浙江省生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作提供決策依據(jù)，推進(jìn)了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)健康狀況定期評估制度建設(shè)。

環(huán)境制圖 遙感調(diào)查與評估 地圖集

1　引言

生態(tài)環(huán)境是人類生存和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，與人類福祉密切相關(guān)。浙江省地處長三角南翼，生態(tài)系統(tǒng)類型多樣。浙江省委、省政府高度重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，近年來就環(huán)境保護(hù)做出了一系列重大部署，積極推進(jìn)浙江生態(tài)省建設(shè)。環(huán)境問題的解決，除了依靠不斷增強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、立法和各種政策手段外，還必須依靠不斷發(fā)展的環(huán)境科學(xué)技術(shù)，設(shè)計(jì)編制一套規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、綜合性和實(shí)用性較強(qiáng)的環(huán)境地圖集，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)工作，具有重要意義。

《浙江省生態(tài)環(huán)境十年變化遙感調(diào)查與評估地圖集》由由生態(tài)環(huán)境背景圖組、生態(tài)環(huán)境十年變化圖組、典型區(qū)域生態(tài)環(huán)境十年變化圖組和縣（市、區(qū)）區(qū)域地理環(huán)境圖組四個(gè)部分、31個(gè)專題、400多幅地圖組成。在四個(gè)圖組中，“生態(tài)環(huán)境十年變化”圖組是圖集中最重要的組成部分之一，從多個(gè)專題、多個(gè)視角、多個(gè)比例尺跨度十年甚至二十年反映了浙江省生態(tài)環(huán)境背景、生態(tài)環(huán)境服務(wù)、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境脅迫和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的十年變化情況。本文將結(jié)合地圖集之“生態(tài)環(huán)境十年變化”圖組的編繪實(shí)踐，總結(jié)圖集在環(huán)境制圖方面的應(yīng)用，探索環(huán)境制圖的發(fā)展及其表示方法。

2　基于RS和GIS環(huán)境制圖的發(fā)展

隨著環(huán)境科學(xué)的發(fā)展，為了及時(shí)、迅速地了解環(huán)境變化動態(tài)、演變趨勢， 必須運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)和手段，環(huán)境制圖已引起人們的注意。70 年代以來， 世界上許多國家都編制出版了多種類型的環(huán)境地圖和地圖集。在1981年國際制圖會議上，曾把“地圖在環(huán)境評價(jià)中的作用”這一專題列為學(xué)術(shù)會議六大專題之一。我國環(huán)境制圖雖然起步較晚，但隨著環(huán)境科研的深入，近10 多年來也先后編制出版了不少環(huán)境地圖、地圖集和系列地圖。

在現(xiàn)代的環(huán)境科學(xué)及環(huán)境制圖中，遙感技術(shù)以其宏觀性、多時(shí)相、多波段等特征為環(huán)境監(jiān)測提供了一種有效的方法， 也為環(huán)境制圖提供了充分可靠的資料。隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展，遙感專題地圖的制作也從人工調(diào)繪、解譯、轉(zhuǎn)繪、印刷成圖等傳統(tǒng)工藝和方法，向利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行遙感圖像處理、機(jī)助制圖的方向發(fā)展?？梢?， 實(shí)現(xiàn)遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助制圖和地理信息系統(tǒng)的密切結(jié)合，是環(huán)境制圖研究和發(fā)展的方向。當(dāng)前， 有必要在方法論上進(jìn)行深入研究和總結(jié)， 進(jìn)一步提高環(huán)境制圖的理論和技術(shù)水平， 為環(huán)境科學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用服務(wù)， 也為專題制圖理論的發(fā)展提供廣闊的研究和應(yīng)用領(lǐng)域。

3　“生態(tài)環(huán)境十年變化圖組”中環(huán)境制圖的特點(diǎn)和表示方法

環(huán)境制圖的內(nèi)容十分豐富， 目前還沒有形成比較成熟和系統(tǒng)的理論和方法， 以及建立嚴(yán)格統(tǒng)一的分類系統(tǒng)、圖例符號和規(guī)范。因此， 我們面臨的首要任務(wù)是如何將專題地圖的表示方法恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用于環(huán)境制圖， 以及解決環(huán)境制圖中出現(xiàn)的特殊問題。下面就結(jié)合《圖集》中“生態(tài)環(huán)境十年變化”圖組的編制，探討其基于RS和GIS技術(shù)環(huán)境制圖的表示方法。

3.1質(zhì)底法的表示

質(zhì)底法是把全制圖區(qū)域按照專題現(xiàn)象的某種指標(biāo)劃分區(qū)域或各種類型的分布范圍，在各界線范圍內(nèi)以顏色或填繪暈線、花紋，以顯示連續(xù)而布滿全制圖區(qū)域的現(xiàn)象的屬性差別。此法常用于地質(zhì)圖、地貌圖、植被圖和土地利用圖等。如2010年浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)分布圖，將遙感影像分析獲得數(shù)據(jù)分類利用質(zhì)地法來表示，還可以用多個(gè)年代數(shù)據(jù)來進(jìn)行比較。比起人工轉(zhuǎn)繪，這樣的方法，實(shí)現(xiàn)起來周期更短，效率更高。

3.2網(wǎng)格法表示

地圖網(wǎng)格法是以網(wǎng)格為單元，通過顏色或暈線表示事物的數(shù)量或質(zhì)量特征及其分布的方法。由于環(huán)境污染等現(xiàn)象的分布特點(diǎn)和環(huán)境檢測精度的限制，對環(huán)境現(xiàn)象往往難以精確分區(qū)，因此比較適宜采用概略分區(qū)的網(wǎng)格法。當(dāng)表示現(xiàn)象的質(zhì)量特征時(shí)，以不同顏色或網(wǎng)線區(qū)分；當(dāng)表示數(shù)量等級差異時(shí)，以色調(diào)或網(wǎng)線疏密顯示。圖組中生態(tài)系統(tǒng)問題中的“氣溶膠光學(xué)特性”專題以不同顏色的網(wǎng)格區(qū)分氣溶膠AOT或AE指數(shù)。利用網(wǎng)格法表示的2010年全省AOT平均值圖，圖上每一網(wǎng)格單元表示一種指數(shù)分區(qū)，用不同顏色表示。

3.3等值線法表示

在環(huán)境制圖中常利用等值線法表示連續(xù)分布和逐漸變化的環(huán)境要素或現(xiàn)象，如大氣、地表水污染物濃度的變化。圖組中的生態(tài)系統(tǒng)問題中的“空氣質(zhì)量”“酸雨空間分異格局”都是利用等直線法來表示。2010年酸雨強(qiáng)度分布圖，利用地理信息系統(tǒng)軟件，以酸雨pH值圖例所示插值，獲得酸雨強(qiáng)度分布，根據(jù)軟件分析出等值線范圍。不僅表示了酸雨環(huán)境現(xiàn)象的一般狀況，而且反映了極端狀況（如最高或最低濃度）。

采用擴(kuò)展等值線法可以表示某種環(huán)境現(xiàn)象在一定時(shí)間內(nèi)的數(shù)值變化，以顯示現(xiàn)象的動態(tài)。如有害氣體和水體的污染動態(tài)圖，制圖時(shí)可用兩組不同虛實(shí)、粗細(xì)或顏色的等值線，分別表示最大值與平均值，或最大值與最小值。

4　結(jié)語

本文簡要介紹了《浙江省生態(tài)環(huán)境十年變化遙感調(diào)查與評估地圖集》的制作背景，分析了基于RS和GIS技術(shù)的環(huán)境制圖的特點(diǎn)，并與之相對比，具體研究了圖集之生態(tài)環(huán)境十年變化圖組的環(huán)境制圖表示方法的實(shí)踐。圖組內(nèi)容準(zhǔn)確反映了浙江省生態(tài)環(huán)境十年的遙感調(diào)查與評估數(shù)據(jù)，環(huán)境制圖方法形象多樣，為浙江省生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作提供決策依據(jù)，推進(jìn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)健康狀況定期評估制度建設(shè)。

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