GIS在生態(tài)環(huán)境評價中的應用

李仁軒+孫權

摘要：生態(tài)環(huán)境是支持人類經(jīng)濟、社會發(fā)展的基礎，其是由一定范圍內的地質、空氣、生物、水體等因素組合而成的環(huán)境綜合系統(tǒng)。充分運用 GIS 系統(tǒng)進行生態(tài)環(huán)境評價，能全面提升評價結果的精確性與定位精準性。新形勢下，加強地理信息系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境評價的結合運用，加強數(shù)據(jù)動態(tài)化管理，能更好的促使生態(tài)環(huán)境評價、改造的健康開展。

關鍵詞：GIS；生態(tài)環(huán)境；評價

當前，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）在許多行業(yè)與領域中得到了應用，在工程應用和理論研究方面也取得了很大的進步。在生態(tài)環(huán)境評價領域中應用地理信息系統(tǒng)有著較為形象、直觀的優(yōu)點。生態(tài)環(huán)境評價與GIS等信息技術相結合之后，能夠對數(shù)據(jù)實現(xiàn)動態(tài)的變化。因此，實現(xiàn)GIS與生態(tài)環(huán)境評價之間的有效結合是非常必要并且是切實可行的。

一、GIS與生態(tài)環(huán)境評價

1.GIS的定義

GIS系統(tǒng)是在兩個比較成熟的軟件技術：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）和計算機輔助設計（CAD）的基礎上而開發(fā)，再配以空間數(shù)據(jù)的管理和分析形成的。GIS以其混合數(shù)據(jù)結構和獨特的地理空間分析功能而獨樹一幟，一般而言GIS是CAD和數(shù)據(jù)庫加上空間操作的總和。GIS的組成主要包括：硬件、軟件、數(shù)據(jù)、模型及其相關人員。硬件包括進行地圖數(shù)字化用的數(shù)字化儀、掃描儀、繪圖儀等。GIS軟件提供儲存、分析、顯示地理數(shù)據(jù)的功能。GIS系統(tǒng)必須建立在準確使用地理數(shù)據(jù)基礎上，數(shù)據(jù)來源包括室內數(shù)字化和外出采集，及其他數(shù)據(jù)的轉換。數(shù)據(jù)類型分為空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)，并與關系數(shù)據(jù)庫相互連接。

GIS專業(yè)模型和經(jīng)驗，是GIS應用系統(tǒng)成敗的至關重要因素。GIS的強大功能主要體現(xiàn)在建立和分析地理對象的拓撲關系，這些地理對象包括高速公路、城市、水域、管網(wǎng)等。建立拓撲關系是明確定義空間聯(lián)系的數(shù)學過程，因此可對GIS數(shù)據(jù)庫中對象進行地點和數(shù)據(jù)屬性分析及其空間關系分析。GIS的基本功能有空間數(shù)據(jù)的采集、編輯和處理功能、空間數(shù)據(jù)的管理能力、空間查詢與空間分析能力、圖形處理和制圖功能以及分析結果的各種輸出與轉化等。

2.生態(tài)環(huán)境評價

生態(tài)環(huán)境是由多種不同的生態(tài)系統(tǒng)組成的系統(tǒng)，這些不同的系統(tǒng)包含非生物自然、生物群落等多種因素。一般情況下，生態(tài)環(huán)境均由自然因素組成，其對人類社會的生產(chǎn)發(fā)展有潛在、間接的影響。生態(tài)環(huán)境評價是充分運用環(huán)境學、生態(tài)學等理論以及高新科學技術，基于符合生態(tài)的基本特點，從整體上對研究對象的生態(tài)、功能、環(huán)境敏感性、發(fā)展趨勢以及穩(wěn)定性進行分析評估，進而明確系統(tǒng)中的發(fā)展?jié)摿εc制約因素，與此同時，全面評估對各種政策產(chǎn)生的具體結果。生態(tài)環(huán)境評價更好的滿足了復合生態(tài)與環(huán)境保護之間的需求，為合理的生態(tài)規(guī)劃奠定了基礎。

二、GIS在環(huán)境評價中的具體應用

1.GIS制圖功能的應用

以行政區(qū)域為基本單元，充分利用地理信息系統(tǒng)制圖功能，詳細制作了不同行政單元的評價圖；按照縣域以及生態(tài)類型為基礎，研究評價等級圖；按照綜合植被類型、土壤地貌等因素進行生態(tài)類型劃分，以生態(tài)類型為基礎，進而為不同類型的生態(tài)恢復提供了全面、客觀的數(shù)據(jù)支持。在上述研究中，均選擇了矢量數(shù)據(jù)這一評價單元，通過平均數(shù)據(jù)、點數(shù)據(jù)的方式取代傳統(tǒng)區(qū)域整體評價，進而更好的反映了調查數(shù)據(jù)之間的差異，全面提升了空間定位準確性。

2.GIS空間分析功能的應用

GIS自身的空間數(shù)據(jù)處理能力非常完善，在進行生態(tài)環(huán)境評價過程中，可通過柵格數(shù)據(jù)結構或矢量數(shù)據(jù)結構完成。柵格數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量非常大，但在進行邏輯代數(shù)運算、疊加運算時比較簡便，能有效避免碎小多邊形的干擾，更好的滿足了生態(tài)環(huán)境評價分析基本需求。例如，我國相關研究人員指出，在GIS、RS等系統(tǒng)的區(qū)域生態(tài)環(huán)境評價中區(qū)域，并將數(shù)據(jù)信息進行柵格化處理，充分運用地理信息系統(tǒng)的數(shù)字地形分析功能，小流域分割研究區(qū)域，并將其最為綜合環(huán)境評價的基礎，這一處理方式能站在宏觀角度上掌握整體分異規(guī)律，避免了數(shù)據(jù)微觀特性。相關研究人員按照行政區(qū)域與位置進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并將數(shù)據(jù)展布到地理格網(wǎng)中，進而積極建設空間數(shù)據(jù)庫。這種方式能有效避免傳統(tǒng)定性研究以及行政區(qū)劃定量研究等方式的缺陷，在生態(tài)環(huán)境評價中引入基于地理格網(wǎng)的精確定量分析方式，全面提升了數(shù)據(jù)與客觀環(huán)境的吻合度。

三、生態(tài)環(huán)境評價的目的和意義

生態(tài)環(huán)境影響根據(jù)IS014001中所規(guī)定的標準定義來講，指的是人類活動給環(huán)境帶來的所有的有益或者有害的變化，但人們更關心的是其中的有害的變化。對生態(tài)環(huán)境進行評價，其主要的目的就是在各種開發(fā)的決策與活動進行之前，對人類活動可能給生態(tài)環(huán)境帶來的各種變化進行全面的評估，針對其中有害的變化提出能夠盡量減少或者完全規(guī)避的策略，充分做到“防患于未然”。

作為管理工作中重要的一部分，生態(tài)環(huán)境評價有著不可替代的預知作用、導向功能和調控功能。對生態(tài)環(huán)境進行評價，主要有以下兩個方面的意義：第一，在生態(tài)規(guī)劃方案的制定的過程中需要生態(tài)環(huán)境評價提供重要的依據(jù)；第二，生態(tài)環(huán)境評價可以從生態(tài)系統(tǒng)的角度，實現(xiàn)對經(jīng)濟、社會與環(huán)境之間的關系與發(fā)展的規(guī)律從整體上進行認識，為協(xié)調系統(tǒng)結構與功能、科學合理地開發(fā)資源提供依據(jù)。

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作者簡介：李仁軒（1996.7.26-）男，漢族，身份證號：500381199607268913本科生，重慶市江津區(qū)，研究方向：地理信息科學

孫權（1996.10.07-）男，漢，身份證號：340824199610072612，本科生，安徽省安慶市，研究方向：地理信息科學endprint