第二章+资源环境信息系统分析

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1、第二章资源环境信息系统分析2.1概述以遥感、地理信息系统和全球定位系统技术为手段，进行环境空间信息的获取、分析处理、存储和表达并为环境保护工作提供环境空间信息支持和管理决策依据的计算机系统。2.1.1环境地理信息系统定义2.1.2环境地理信息系统的特点多技术集成特性环境空间特性动态变化特性广泛实用特性可视化特性2.2环境GIS的应用模式其应用模式可以分为：作为环境科学研究工具的应用模式；作为环境管理的应用模式；作为公众服务的应用模式。项目级环境GIS部门级环境GIS企业级环境GIS社会化环境GIS环境管理应用模式2.3环境地理信息系统的总体框架进行环境GIS建设和应用的过程，实际就是对环境

2、数据进行采集、存储、管理、加工和显示的过程。所以有必要对环境数据源进行简单的分类介绍。按照习惯分类，常见的环境数据有5种。环境数据分类环境监测数据工业污染与防治数据生活及其他污染与防治数据自然生态环境保护数据环境管理数据空气和废水数据2.3.1空气监测数据采集空气数据采集废水数据采集汽车尾气采集噪声数据采集2.4环境GIS业务需求分析环境GIS的主要用户是各级环保部门，所以232.4要对环保部门的设置和主要职能有一个基本了解。我国的环保机构分为四级管理机制：国家环保总局、省级环保局、市级环保局和县级环保局。相应地信息系统也分为四个层次：国家级，省级，市级，县级。2.4.1环境监测网络体系环境监

3、测数据是环境GIS的主要数据源，而其获得的主要途径是通过环境监测体系。目前环境监测大体分为三个类型：要素型管理型混合型四级环境保护管理机制使得国家和省级环保部门主要担负宏观管理、综合分析和决策规划职能，这种层次化，向上集中的机构特点决定了决策任务向下传达，下级执行后环境基础数据向上传输和汇总。2.4.2业务工作流程2.4.3环境空间数据采集与数据录入流程环境GIS涉及的空间信息主要有三大类：污染源空间信息、环境质量空间信息和自然生态空间信息。对这些空间信息进行查询和处理是环境GIS应用的最基本的功能。2.4.4环境GIS涉及的空间信息的分类根据污染源空间信息可以分为：点状污染源非点状污染源非点

4、源污染源信息特点分散性和隐蔽性随即性和不确定性不易监测性2.4.5面源模型与GIS集成的方法GIS与面源模型集成的方法总的来说有两种，松散集成和紧密集成。松散集成依赖于GIS与外部模型程序之间数据文件的传输与交换。GIS与面源模型都有自己的系统和数据管理能力，并没有结合为统一的系统。紧密集成GIS和面源模型的数据管理统一起来，形成统一的数据库和应用系统。通常在一个商业GIS软件包中集成一个或几个面源模型，这一过程通过GIS的宏语言或其他常用的高级程序语言实现。系统结构如图所示。两种集成方式的比较2.5环境质量空间信息查询与处理水质检测信息查询与处理空气质量检测信息查询与处理区域噪声检测信息查询

5、与处理交通噪声检测信息查询与处理检测断面测点和水质检测信息查询与处理城市环境空气功能区信息查询与处理环境质量空间信息查询处理2.5.1空气质量监测信息查询与处理空气质量监测信息系统的基本功能：污染调查模型计算制图表达1)空气质量监测信息系统工作流程2）数据输入数据来源有两类：固定污染源（排放污染物的烟囱，生活废水）和移动污染源（汽车）。2.5.2与GIS的无缝接合1）概述城市空气质量以及各种相关城市空间数据的采集录入和实时更新，提高了工作的速度与精度；城市的不断发展，使得基础数据需要及时更新，GIS提供了对各种城市大气环境相关信息，包括污染源、污染影响因子的集源中化的管理，并能够结合大气污染物

6、扩散模型，进行污染物浓度计算。2）数据的采集与管理原来面源数据统计用人工计数、估计，现在自动计算。数据更新，原有新增加或更改基础数据，如道路，整个源强数据全部重新统计，现在只在基础道路图层更新需要更新的数据，其他自动更新3）直观生动的表现形式以前数据采用表格表现，现在用可以用地图、数据表、动画、声音录像等多种媒体表现，生动直观。空间插值——空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其它空间现象的分布模式进行比较，它包括了空间内插和外推两种算法。内插在已观测点的区域内估算未观测点的数据的过程；4）模型运算支持外推在已观测点的区域外估算未观测点的数据的过程①边界内插首先假定任何重

7、要的变化都发生在区域的边界上，边界内的变化则是均匀的、同质的。边界内插的方法之一是泰森多边形法。泰森多边形法的基本原理是，未知点的最佳值由最邻近的观测值产生。②趋势面分析某种地理属性在空间的连续变化，可以用一个平滑的数学平面加以描述。思路是先用已知采样点数据拟合出一个平滑的数学平面方程，再根据该方程计算无测量值的点上的数据。这种只根据采样点的属性数据与地理坐标的关系，进行多元回归分析得到平滑数学平