GIS在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用開(kāi)發(fā)思路

王雄科 曹爽 馮嬋嬋

摘?要： GIS主要用于地理空間信息分析和處理，其能夠有效管理生態(tài)資源與環(huán)境，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用GIS技術(shù)有利于推動(dòng)環(huán)境保護(hù)工作的進(jìn)行。作為信息系統(tǒng)，GIS系統(tǒng)集自動(dòng)、信息和控制、計(jì)算機(jī)等多個(gè)技術(shù)為一體，在各個(gè)領(lǐng)域中都有所應(yīng)用。基于此，本文就GIS在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用展開(kāi)研究，首先介紹了GIS系統(tǒng)，其次對(duì)其在環(huán)境保護(hù)中的開(kāi)發(fā)應(yīng)用進(jìn)行了深入分析，希望能夠?yàn)榄h(huán)境GIS系統(tǒng)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： GIS;環(huán)境保護(hù);應(yīng)用開(kāi)發(fā)

【中圖分類號(hào)】P208?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）03-0043-01

環(huán)境信息來(lái)自于環(huán)保和社會(huì)部門(mén)，其利用各種技術(shù)手段將環(huán)境空間系統(tǒng)中涉及的環(huán)境質(zhì)量、污染物排放、環(huán)境保護(hù)等數(shù)據(jù)資料收集起來(lái)，形成集合。環(huán)境信息不僅有基本信息屬性，同時(shí)也有社會(huì)性、隨機(jī)性、地區(qū)性和多元性等特征。環(huán)境GIS則是對(duì)環(huán)境控制進(jìn)行進(jìn)行分析處理的主要工具，其將GIS、GPS和RS等技術(shù)結(jié)合起來(lái)，獲取環(huán)境空間信息，為環(huán)境管理提供決策依據(jù)。環(huán)境GIS主要應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中，能夠進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、規(guī)劃和應(yīng)急處理等工作。

1?GIS概述

GIS即為地理信息系統(tǒng)，其是一種計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，其是在地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)軟硬件收集、管理、分析、模擬空間數(shù)據(jù)，同時(shí)利用地理模型分析法提供空間空調(diào)地理信息，為地理研究提供服務(wù)[1]。在自然和人為管理中加入數(shù)據(jù)模型，獲得自然人為規(guī)劃過(guò)程和預(yù)測(cè)信息，在管理決策中應(yīng)用。根據(jù)目標(biāo)和專業(yè)特征，GIS分為水資源GIS和環(huán)境GIS;根據(jù)區(qū)域研究，GIS分為黃河流域GIS等。

GIS系統(tǒng)主要包括計(jì)算機(jī)軟硬件、地理空間數(shù)據(jù)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)管理人員四個(gè)部分，地理信息系統(tǒng)軟件模塊包括數(shù)據(jù)輸入和校驗(yàn)?zāi)K、存儲(chǔ)管理模塊、變化模塊、數(shù)據(jù)顯示輸出、用戶接口這五個(gè)模塊。

2?GIS在環(huán)境保護(hù)中的開(kāi)發(fā)應(yīng)用

2.1?環(huán)境GIS開(kāi)發(fā)方式

（1）獨(dú)立開(kāi)發(fā)，其是指不依靠GIS工具軟件，從采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)到輸出結(jié)果整個(gè)過(guò)程的算法獨(dú)自設(shè)計(jì)，之后選用語(yǔ)言進(jìn)行編程，這種開(kāi)發(fā)方式無(wú)需借助商業(yè)GIS軟件，降低了開(kāi)發(fā)成本，但是需要投入較大經(jīng)理，產(chǎn)品功能無(wú)法與專業(yè)相比。

（2）單純二次開(kāi)發(fā)，其是完全利用GIS工具應(yīng)用的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，其能夠?yàn)橛脩籼峁┖暾Z(yǔ)言用于二次開(kāi)發(fā)，例如AVENUE語(yǔ)言等。用戶通過(guò)宏語(yǔ)言，在原GIS軟件基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)環(huán)境GIS，省時(shí)省力，但是語(yǔ)言限制性大，功能受到限制。

（3）集成二次開(kāi)發(fā)，其是通過(guò)工具軟件使GIS能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能，利用通用開(kāi)發(fā)軟件，特備是可視化工具作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，開(kāi)展集成開(kāi)發(fā)。集成二次開(kāi)發(fā)當(dāng)前采用OLE Auto和DDE兩種技術(shù)，采用軟件開(kāi)發(fā)工具鉗，可以對(duì)應(yīng)用程序執(zhí)行，OLE或DDE啟動(dòng)后，其會(huì)在后臺(tái)運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地理信息功能[2]。集成二次開(kāi)發(fā)不僅能夠?qū)⒖梢暬浖幊坦δ芾闷饋?lái)，同時(shí)也能夠?qū)⑾到y(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)處理等功能充分利用，將兩者長(zhǎng)處集合，提高系統(tǒng)開(kāi)發(fā)質(zhì)量和效率。

2.2?環(huán)境GIS開(kāi)發(fā)模式

環(huán)境GIS開(kāi)發(fā)模式包括生命周期法、面對(duì)對(duì)象法和原型法三種。其中生命周期法屬于傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)法，幾個(gè)相連階段，各階段任務(wù)明確，有對(duì)應(yīng)的文檔，上階段文檔為下階段工作基礎(chǔ)，整個(gè)周期分為系統(tǒng)規(guī)劃、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施和維護(hù)五個(gè)階段，但是這種方法效率不高。原型法是基于系統(tǒng)使用者無(wú)法計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)者與使用者對(duì)其中存在的問(wèn)題障礙進(jìn)行討論，基于此，開(kāi)發(fā)者積極與用戶交流，了解系統(tǒng)，建立具有特色的原型系統(tǒng)，之后，再與用戶展開(kāi)太累，為用戶提供需求系統(tǒng)，指導(dǎo)能夠完全了解用戶需求，進(jìn)而正式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)[3]。該方法開(kāi)發(fā)分為用戶需求確定、初步開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、評(píng)價(jià)修改、正式開(kāi)發(fā)四個(gè)階段。面向?qū)ο蠓ㄍㄟ^(guò)對(duì)對(duì)象進(jìn)行抽象概化、封裝集成，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和功能組合起來(lái)，使程序設(shè)計(jì)思想與人類思維接近。

而環(huán)境GIS開(kāi)發(fā)可以分為前期準(zhǔn)備、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行四個(gè)步驟，利用網(wǎng)絡(luò)發(fā)布電子地圖來(lái)查詢信息，其包括地圖操作和查詢兩個(gè)功能。開(kāi)發(fā)平臺(tái)當(dāng)前包括的圖層有自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、污染源、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、垃圾處理廠、地表水廠、地下水監(jiān)測(cè)、建筑工程、噪聲監(jiān)測(cè)等方面的查詢。

2.3?環(huán)境GIS開(kāi)發(fā)應(yīng)用

大量的環(huán)境數(shù)據(jù)為環(huán)境管理決策提供了有效的服務(wù)，現(xiàn)階段，環(huán)境GIS功能包括數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)方法、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)圖形編制方法、環(huán)境污染模型、環(huán)保部門(mén)辦公系統(tǒng)和信息傳輸方法等。

環(huán)境管理信息系統(tǒng)通過(guò)建立動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)、水文、環(huán)境以及氣象等數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)管理環(huán)境質(zhì)量，為污染源管理奠定基礎(chǔ)。例如UEIS系統(tǒng)，其將人口個(gè)、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)做個(gè)好起來(lái)，對(duì)彼此關(guān)系和變化規(guī)律進(jìn)行研究，為城市區(qū)域的環(huán)境管理、服務(wù)提供現(xiàn)代技術(shù)支持，用于存儲(chǔ)、更新、統(tǒng)計(jì)城市環(huán)境規(guī)劃、決策和研究所需數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和規(guī)劃等，通過(guò)遙感數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)檢測(cè)城市生態(tài)環(huán)境，繪制生態(tài)遙感地圖，分析城市用地、環(huán)境情況等，并作出評(píng)價(jià)[4]。

結(jié)束語(yǔ)：地理信息系統(tǒng)應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，其在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用為社會(huì)發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，是各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的科技之一，我國(guó)也將其列入到終點(diǎn)科技項(xiàng)目中?，F(xiàn)階段，全球環(huán)境問(wèn)題日益加重，對(duì)人類的生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生了影響，而GIS能夠?qū)⒈砀窈偷貓D兩種形式的信息相結(jié)合，在計(jì)算機(jī)內(nèi)形成反應(yīng)拓?fù)涮卣骱蛿?shù)據(jù)特征的數(shù)據(jù)庫(kù)，在一些軟件工具基礎(chǔ)上，GIS能夠分析處理數(shù)值和圖形。GIS的信息處理方式主要為圖形方式，其能夠?qū)⒌乩硪胤植?、關(guān)系直觀的表現(xiàn)出來(lái)，從宏觀上掌握整體布局。因此，在環(huán)境保護(hù)中，GIS能夠推動(dòng)環(huán)境保護(hù)工作的進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]?陳吉.無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS系統(tǒng)在不可移動(dòng)文物保護(hù)中的運(yùn)用——以上海市金山區(qū)不可移動(dòng)文物保護(hù)為例[J].文物鑒定與鑒賞，2019（19）.

[2]?王美玲，駱健恒，楊毅，等.GIS在無(wú)人車自主導(dǎo)航中的應(yīng)用分析[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2019（9）：907-911.

[3]?劉益曦，胡春，朱圣潮，等.基于GIS的溫州古樹(shù)資源空間分布特征分析[J].中國(guó)園林，2019（5）：107-111.

[4]?胡良柏.基于GIS的甘肅省城市PM_（2.5）的時(shí)空分布特征研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)，2019（1）.