地理信息系統(tǒng)在環(huán)境治理中的應(yīng)用實(shí)踐探微

孔令輝 李靜

摘要：隨著我國(guó)信息化技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，信息技術(shù)改變著人們的社會(huì)與生活，人們對(duì)信息技術(shù)依賴程度日漸提升。通過(guò)信息技術(shù)的運(yùn)用，可以促使人們精準(zhǔn)的掌握信息、迅速獲取數(shù)據(jù)，推動(dòng)現(xiàn)代化技術(shù)穩(wěn)步創(chuàng)新。針對(duì)環(huán)境治理領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，環(huán)境治理是促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，借助現(xiàn)代化信息技術(shù)，可以幫助環(huán)境治理工作發(fā)展，提升環(huán)境治理效率。地理信息系統(tǒng)作為一項(xiàng)具備科學(xué)化、信息化的信息系統(tǒng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息數(shù)據(jù)全方位管控。本文將針對(duì)環(huán)境治理中的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng);環(huán)境治理;科學(xué)技術(shù)

結(jié)合我國(guó)當(dāng)前環(huán)境治理事業(yè)來(lái)說(shuō)，已經(jīng)不再是一門(mén)單一化的學(xué)科、單一化的技術(shù)手段。針對(duì)地理信息系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以處理復(fù)雜化、大規(guī)模的地理數(shù)據(jù)信息，有效解決了傳統(tǒng)環(huán)境治理技術(shù)單一、效率低下問(wèn)題，為我國(guó)環(huán)境治理工作帶來(lái)了強(qiáng)大技術(shù)支撐。人類生存空間處于三維空間，地理信息系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)三維空間中的空間信息進(jìn)行處理。地理信息系統(tǒng)能夠在計(jì)算機(jī)上將地理空間中的推向信息進(jìn)行詳細(xì)處理。地理信息系統(tǒng)集合計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、遙感學(xué)等諸多科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)容，在實(shí)際實(shí)踐使用過(guò)程中，展現(xiàn)出了極大的優(yōu)越性。

1 地理信息系統(tǒng)內(nèi)涵特點(diǎn)

1.1 地理信息系統(tǒng)內(nèi)涵概述

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或 Geo-Information system，GIS）是一種計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)，是第二次世界大戰(zhàn)之后科技革命的重要標(biāo)志，更是諸多類型與空間相關(guān)的信息系統(tǒng)之一。地理信息系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)量學(xué)、地圖學(xué)等諸多學(xué)科的集合，有效解決了各種復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，在環(huán)境治理、地理空間監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域中具備巨大優(yōu)勢(shì)。借助地理信息系統(tǒng)對(duì)地理空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬，借助計(jì)算機(jī)手段對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，借助空間地理數(shù)據(jù)信息優(yōu)化等形式，對(duì)各項(xiàng)空間管理工作進(jìn)行決策。地理信息系統(tǒng)這一技術(shù)，最早可以追溯到上世紀(jì)50年代，是在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物【1】。最早的地理信息系統(tǒng)用于航天攝影測(cè)量和地面制圖工作當(dāng)中，人們借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息化技術(shù)手段，拍攝搜集空間圖片和數(shù)據(jù)信息，并且將數(shù)據(jù)信息和圖片進(jìn)行處理、存儲(chǔ)，明確空間與地理分布有關(guān)的圖形和屬性，以便于解決相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題。地理信息系統(tǒng)的前身，便是資源地理工作者將一些零星的設(shè)計(jì)、程序、圖片、數(shù)據(jù)信息，借助計(jì)算機(jī)處理的形式，對(duì)地理空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析與整合【2】。直到20世紀(jì)60年代，加拿大研究出了首個(gè)地理信息系統(tǒng)，借助計(jì)算機(jī)軟件和硬件的手段，對(duì)整個(gè)或者部分地球表層空間的地理數(shù)據(jù)信息、圖片信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算，在計(jì)算機(jī)中對(duì)地理空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行展現(xiàn)并描述。隨著社會(huì)信息化進(jìn)程日漸發(fā)展，地理信息系統(tǒng)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中的運(yùn)用范圍日漸廣泛，展現(xiàn)著地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

1.2 地理信息系統(tǒng)特點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)具備強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，其特點(diǎn)非常顯著，主要具備以下幾個(gè)層次內(nèi)容。其一，地理信息系統(tǒng)具備高效性特點(diǎn)。因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)當(dāng)中具備強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)環(huán)境之下，各種空間數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)信息的處理，并且有機(jī)的組織管理這些數(shù)據(jù)內(nèi)容。其二，地理信息系統(tǒng)具備直觀性特點(diǎn)。地理信息系統(tǒng)可以與電子地圖、圖片等技術(shù)兼容，幫助人們更加直觀的對(duì)空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，借助廣大群眾對(duì)自然環(huán)境的固有認(rèn)識(shí)與邏輯，實(shí)施空間數(shù)據(jù)信息操作管理【3】。其三，地理信息系統(tǒng)具備強(qiáng)大空間分析能力。數(shù)據(jù)作為空間信息、地理信息的一種屬性，可以借助地理對(duì)象的相關(guān)性進(jìn)行連接、分割，借助深入的統(tǒng)計(jì)和操作，促使空間問(wèn)題得以簡(jiǎn)單、高效處理。

2 地理信息系統(tǒng)功能

2.1 圖像和柵格數(shù)據(jù)分析功能

在地理信息系統(tǒng)當(dāng)中，可以將空間數(shù)據(jù)分割成點(diǎn)、線、面三種特征。借助空間與地理數(shù)據(jù)信息，將空間和地理圖像分割成點(diǎn)、線、面三種特征。因?yàn)閿?shù)據(jù)信息當(dāng)中涵蓋一定的拓?fù)潢P(guān)系，并且按照拓?fù)浞椒梢詫⑵浞殖蓛煞N形式，分別是矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)可以構(gòu)建出一套完善的柵格數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，借助數(shù)字化輸入或者掃描的形式，對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。

2.2 圖文輸入靈活直觀

地理信息系統(tǒng)最為重要的一個(gè)功能便是制圖功能，可以最大程度的將各種專題圖像進(jìn)行疊加，整合各項(xiàng)地理圖像與數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，構(gòu)建出直觀、綜合性的直觀圖像【4】。借助任意形式的圖片編輯等手段，快速精準(zhǔn)的將地圖輸出到繪圖儀、彩色打印機(jī)當(dāng)中，輸出空間查詢和分析報(bào)告結(jié)果，輔助彩印效果更加具備直觀性與生動(dòng)性。

2.3 空間分析功能

地理信息系統(tǒng)當(dāng)中，可以針對(duì)各種空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分層管理，按照專題地圖內(nèi)容進(jìn)行分類管理。將各項(xiàng)專題地圖進(jìn)行疊加，并對(duì)這些空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行跟蹤和統(tǒng)一查詢分析，在所選區(qū)域當(dāng)中構(gòu)建出緩沖區(qū)，為日后的規(guī)劃與管理工作進(jìn)行詳細(xì)分析。

3 環(huán)境治理中的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用途徑

3.1 重點(diǎn)污染源管理

重點(diǎn)污染管理工作，是環(huán)境治理當(dāng)中最為重要的管控內(nèi)容之一。借助地理信息系統(tǒng)手段，可以針對(duì)區(qū)域當(dāng)中污染源的位置進(jìn)行規(guī)劃，并且明確污染源的類型。將污染負(fù)荷以及該地區(qū)環(huán)境質(zhì)量在區(qū)域排污口檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，借助地理信息系統(tǒng)對(duì)污染源以及各類要素統(tǒng)籌管理，并且對(duì)不同污染等級(jí)進(jìn)行分層，并且直觀顯示，有效加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)污染源監(jiān)控。四川成都地區(qū)便是結(jié)合對(duì)城市面污染進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，結(jié)合土地類型的分配，對(duì)不同污染源類型和污染區(qū)域進(jìn)行區(qū)別化的管理。

3.2 環(huán)境污染事故緊急管理

環(huán)境污染事故便是在短期內(nèi)因?yàn)橹卮笪廴驹斐傻纳鐣?huì)安全事故，例如有毒化學(xué)物質(zhì)泄漏造成的爆炸、核資源泄漏造成的輻射物質(zhì)污染【5】。針對(duì)重大環(huán)境污染事故來(lái)說(shuō)，為了將其危害降至最小，便可以借助地理信息系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理管理。針對(duì)此類污染和安全事故來(lái)說(shuō)，便可以對(duì)潛在的危險(xiǎn)物質(zhì)和安全隱患，實(shí)施空間位置、物質(zhì)屬性管理。針對(duì)不同區(qū)域當(dāng)中輸入的潛在安全威脅物質(zhì)隱患，結(jié)合大氣擴(kuò)散模式、水污染擴(kuò)散模式等，構(gòu)建出“污染事故和危險(xiǎn)物質(zhì)處理系統(tǒng)”。借助地理信息系統(tǒng)開(kāi)展動(dòng)態(tài)化的分析和跟蹤，對(duì)預(yù)測(cè)事故發(fā)生、影響范圍、擴(kuò)散程度進(jìn)行及時(shí)高效的管理，準(zhǔn)確提出意見(jiàn)和各種防范措施，避免環(huán)境污染事故造成的危害。

3.3 大氣污染監(jiān)測(cè)管理

大氣污染是當(dāng)前環(huán)境治理的重點(diǎn)，當(dāng)前我國(guó)大氣環(huán)境令人堪憂，借助科學(xué)手段開(kāi)展大氣環(huán)境治理的意義十分重大。大氣污染數(shù)據(jù)當(dāng)中涵蓋了污染物質(zhì)的數(shù)量，還涵蓋了地理位置數(shù)據(jù)信息，同樣的污染物質(zhì)排放量和地理位置存在差異，對(duì)于不同區(qū)域大氣影響也存在差異。為了及時(shí)管控大氣污染情況，便可以借助地理信息系統(tǒng)，對(duì)大氣污染源、污染排放量、污染物質(zhì)類型等，進(jìn)行詳細(xì)分析。并且對(duì)各項(xiàng)地理空間的大氣污染情況進(jìn)行詳細(xì)分析，明確排放量與環(huán)境濃度之間的關(guān)系。借助地理信息系統(tǒng)定量分析、空間分析、數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)等功能，有效對(duì)各個(gè)區(qū)域大氣污染情況進(jìn)行分析，并制定出科學(xué)的決策管控策略。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，地理信息系統(tǒng)在社會(huì)諸多領(lǐng)域中應(yīng)用，在環(huán)境保護(hù)、環(huán)境治理領(lǐng)域展現(xiàn)出了極大優(yōu)勢(shì)，廣泛運(yùn)用于環(huán)境管理、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、污染源分析、污染監(jiān)測(cè)、環(huán)境制圖等諸多領(lǐng)域當(dāng)中。針對(duì)環(huán)境治理領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，必須要積極借助地理信息系統(tǒng)，及時(shí)把控空間位置、地理位置的動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)信息，并對(duì)各項(xiàng)地理數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一把控，切實(shí)滿足環(huán)境治理工作全方位、全周期、多元化的監(jiān)管治理需求。

參考文獻(xiàn)

[1]雷延慶， 胤博. 環(huán)境治理中的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)踐探微[J]. 中國(guó)金屬通報(bào)， 2019， 000（005）：208-209.

[2]陳林波. 地理信息系統(tǒng)在提升城市治理能力中的應(yīng)用[J]. 神州（上旬刊）， 2018， 000（018）：244.

[3]韓彤. 地理信息系統(tǒng)在資源環(huán)境中的應(yīng)用和發(fā)展前景[J]. 青年科學(xué)：下半月， 2014， 000（004）：P.94-94.

[4]吳永晶. 地理信息系統(tǒng)GIS在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J]. 區(qū)域治理， 2018， 000（019）：105.

[5]許靜， 趙普暉， 袁忠平， et al. 地理信息系統(tǒng)技術(shù)及其在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì)（下）， 2019， 000（010）：293.