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地理信息系统在环境领域的应用

摘要：介绍了地理信息系统(GIS)其特点。从环境科学的角度出发，介绍了GIS在环境信息、

环境质量管理、环境规划和环境影响评价等方面的开发应用前景。并结合实例，探讨了地理

信息系统在大气环境影响评价中的具体应用过程。

关键词：地理信息系统(GIS)；环境；大气环境评价

引言

GIS(geographicalinformationsystem)是一门集计算机科学、地理学、测绘遥感

学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴交叉学科。它以地

理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的、动态的地理信息，为

地理研究及地理决策服务。计算机支持是其主要特征，空间查询和空间分析是其主要功能。

由于环境问题与地理因素紧密相关，通常带有很强的地理或地理分布特征，运用GIS技术能

有效处理基于环境问题的大量复杂空间信息。[1]

环境问题是21世纪全球性的问题，对环境问题的研究及解决必然涉及到复杂、敞开的地表

系统。而GIS能为现实地理空间上的物质和能量运动规律的研究提供方便、准确的空间管理

和空间分析手段。因此，GIS与环境科学的结合运用有着巨大的发展潜力。在环境管理、环

境规划、环境监测、环境影响评价、环境工程及环境地球化学等领域拥有广泛的应用前景。

1GIS的特点

GIS是在计算机硬件支持下，对地理空间数据及相关的属性进行采集、录入、编辑、处理、

分析、输出，并利用某一领域的数学模型进行空间分析、模拟的一门现代技术。其组成主要

包括硬件、软件、数据和用户四大要素。与一般的管理信息系统相比，地理信息系统有以下

特点：a)强大的空间数据管理系统。将现实世界经过模型处理后得到的各种数据(包括空间

数据和属性数据)输入到系统中，系统可以有机地组织、管理、显示这些数据。b)形象直观

的应用界面。系统用模型化了的电子地图和用户交互，使用者可依靠人类固有的对自然界的

认知和逻辑来操作数据。c)强大的空间分析能力。数据是空间对象的一种属性，并可通过地

理对象的相关性进行连接、分割、总计等操作，使空间问题的处理简单迅速。[2]

2GIS在环境领域的应用

2．1环境管理

环境管理信息系统(EMIS)该系统是为环境管理和决策服务的技术过程系统。GIS在其中的

应用大大改善了EMIS基础数据的处理和收集方式，提高了环境管理的效率。利用GIS的数

据采集与编辑、信息查询、数据库管理、统计制图、空间分析等功能，环境工作者可将已经

编码的空间数据组合起来，并确定其地理位置，同时揭示不同信息间的相互关系，尤其可对

空间数据进行分析和运算。目前，为满足EMIS向更高形式发展的需要，GIS在其中的应用

以与环境模型相耦合为主要形式。[3]

环境管理是指运用经济、法律、技术、行政、教育等手段，来限制人类损害环境质量的活动。

通过全面规划，使经济发展与环境相协调，达到既要发展经济，满足人类基本需要，又不超

过环境的允许极限的目的。国家和地方各级环保局都需要大量环境质量数据和统计报表，而

GIS能够管理大气质量、噪声、水资源、生物资源、社会经济数据等，并能够有效地组织这

类信息来进行环境统计、土地利用规划及总体发展规划等。目前，已有许多城市建立了自己

的环境信息系统，它可以有哪些信誉好的足球投注网站、存储、加工、传输本市的环境质量、污染物排放和治理、清

洁生产、环保产业与产品、自然保护、生态平衡、环境管理以及对外合作等相关的社会经济

信息。还可利用GIS对环境监测信息、环境管理业务信息、排污申报信息、贮存收集的其它

部门相关信息等进行数据分析。重点污染源是环境管理的主要内容，用GIS可以把重点源的

地理位置、污染种类、污染负荷、对该地区的影响以及对区域环境的贡献等清晰地反映出来，

同时还可以对重点污染源的各种污染要素进行分析和综合统一的管理，还可分不同层面对污

染源进行显示处理。Ventura等就利用GIS对城市面源污染进行了分析和评价，并结合土地

类型的分配，为采取控制措施提供决策依据。[4]

2.2环境监测

随着社会经济的不断发展，环境污染及生态破坏等环境问题也日趋严重。建立环境

监察信息系统已成为保证人类社会、经济和环境可持续发展的重要任务之一。以往的环境监

察主要以手工收集和处理为主、即使使用了计算机技术，也都是基于数据库建立的信息系统。

传统的数据库结构缺乏不能很好地表达、存储空间信息，不能实现空间管理和空间分析。

随着环境管理对环境监察工作要求的提高，以及计算机硬件成本的下降和应用技