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1、浅谈GIS在地级市环境监测应用中的发展黄佳慧（苏州市环境监测中心，江苏苏州215004）摘要：本文首先梳理GlS引入环境监测领域的缘由，然后分析了GlS的特点，列举了GIS在环境监测领域中的基本应用，最后检视GIS在地市级环境监测中的现状，提出了制约GlS在地市级环境监测事业中发展的三个因素，并提出了基本的解决思路.关健词：GIS；环境监测：地级市1 GlS引入环境监测领域的缘由随着人们对环境气候变化影响的日益关注，世界各国都在致力于减少环境污染，研究环境可持续发展的绿色方案，尤其是对人们生活息息相关的空气、水、噪声等进行定期有效监督管理的呼声，在全球范围内越发而涨和坚定，环境监测领域正越来越
2、受到瞩目。人们迫切地希望能够及时了解自身所处的空气、水、噪声等环境时空变化，以此来规避一些污染。这给环境监测领域带来了新的问题，即如何能够更好更快将环境监测的结果以一种通俗易懂的方式呈现给公众。GIS的出现给这个新问题提供了一种解决思路。因此，将GIS引入环境监测领域是十分必要的IL2 GlS的特点及在环境监测中的基本应用地理信息系统（Geogl叩hieInformationSystem,简称GIS）是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。GlS脱胎于地图学，是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学
3、、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。GIS以其混合数据结构和独特的地理空间呈现、分析功能而别具一格，它可以将与空间位置有关的监测数据按照任意比例尺以地图、报表、统计图表等形式显示在屏幕上，还可以利用分析工具对不同要素的监测数据进行分析对比，揭示出数据之间的隐含关系。在环境监测过程中，利用GIS技术可对实时采集的数据进行存储、处理、显示、分析,实现为环境决策提供辅助信息、为群众及时提供信息的目的。此外，利用GIS技术可以结合数字地图查询历年监测数据及各种统计数据，进行空间分析（如缓冲区查询与分析）、辅助决策（比如容量计算及污染状况的预测）等工作，可为科学化管
4、理和决策提供了先进的科学手段。GIS在环境监测方面根据环境监测目的不同主要有三方面应用，即环境质量监测、污染源监督监测、应急监测。环境质量监测是监测工作的主体，它是针对固定区域，积累质量监测数据，对研究区域的空气、水体、噪声、固体废物等进行定点的、长期的监测以确定区域内的污染源现状,并进行客观全面的评价，以反映出区域中受污染的程度和空间分布情况,用到的GIS主要功能有叠加分析和统计分析。污染源监督监测是为了掌握、监视和监测主要污染源在时间和空间的变化所采取的定期定点的常规性的监督监测，主要针对污染物浓度、排放总量和污染趋势进行监测。用到的GIS主要功能有缓冲区分析及模型预测等。应急监测是在发生
5、污染事故时进行的应急监测，以确定污染物的种类和危害程度、扩散方向、扩散速度和危及范围，为控制污染提供依据，用到的GIS功能主要有：叠加分析、网络分析、污染扩散模拟及污染影响分析。也有很多机构将GIS软件进行二次开发，或与其他系统集成，生成各类环境质量监测系统来更好地进行本地环境监测工作。大多数GIS系统都提供二次开发环境，包括提供专用语言的开发环境，用户可在自己编程环境中调用GIS的命令和函数。系统配有专门的控件，供用户的开发语言（C+、VB、VC+C#）进行调用等。用户可以很方便地编制自己的菜单和程序，生成可视化的使用界面,完成GIS的应用功能的开发。国家级和省级监测站更多地会注重利用GIS
6、平台软件进行二次开发，以探索更适合国情和实际的本土软件，或将现有的GIS软件与环境监测数据管理系统相结合，以实现环境监测数据的实时动态可视化。在地级环境监测站中，GIS软件更多的是作为环境监测数据的表征工具加以运用，更直观地将环境监测数据情况反映到各类环境质量报告书中。3 GlS在地级市环境监测发展中的若干问题3.1 专业人才匮乏相比于国家级和省级监测站GIS专业工作人员相对充足来说，地级市环境监测部门中专业GIS工作人员数量十分尴尬，一般只有少数经过GIS培训的环境监测人员才能够勉强使用GIS软件，进行最基本的操作。能够熟练应用GIS软件，又了解环境监测的人员可谓凤毛麟角，这严重制约了GIS
7、在环境监测中的应用和发展，导致GIS技术在环境监测领域进步缓慢。特别是随着国家对环保领域的重视程度逐渐提高，GIS在环境监测领域的作用日益凸显，在日常工作中，对GIS方面的专题图制作技术也提出了更高的要求，进一步提高了专业技术人员的需求。在地级市监测站，因资源的局限，GIS更多的是扮演工具软件的角色，被使用的通常是最基本的功能。定期接受培训与组织交流制图方法是普及和提高地级监测站能力的一个很好的途径。但不同级别的监测站需要用到的GIS技术是不一样的，这就需要有针对性的进行培训与交流，并适时巩固。3.2 软硬件设备限制一个完整的GIS系统包含了五个要素，除了数据、人员和具体的应用模型之外，还需要
8、配置相应的GlS软硬件。目前，随着GlS在国民经济中得到越来越广泛的应用，GlS行业得到更多的认可，涌现出了许多优秀的GIS厂商，他们生产出了众多平台软件，其中包括美国环境研究所的ArCGlS、美国MaPlnfO公司的M叩Info、中地数码集团的M叩GlS,北京超图的SuperMap武汉吉奥的GeoStar等。运用GIS软件进行环境监测、数据管理工作的前提是购买和安装正版的软件。但正版GIS软件的通常价值不菲，常需要十几万以上的资金。国家站和省级站往往有充足的资金支持，可以在软件方面有所保证，但地级市通常资金储备不足，通常只能运用盗版软件解决燃眉之急。这虽不影响正常的专题图制作，却制约着GIS
9、软件的二次开发和与其他系统的集成。GIS在环境监测领域若要更高层次的应用，就可以考虑与遥感技术（RS）、定位技术（GPS）相结合，融合3S（GIS、GPS、RS）技术，实现环境监测数据准确定位，实时显示、分析，但是这就对处理数据的计算机软硬件配置有了更高层次的要求。3.3 基础数据资源难保证数据资源是GIS系统的血液，没有充足合适的数据资源GlS将难以发挥作用。环境监测领域中的数据资源通常包括基础的道路、水系、环境监测数据等，但除了环境监测数据可以通过自身生产之外，其他数据通常需要从规划部门、交通部门或其他测绘机构购买，通常购买价格高昂，环境部门需要数据的属性信息、空间信息越完善，价格就越高。
10、其次，即使环境部门内部己有道路、水系等基础数据，但常年得不到更新，时效性差，与实际需求产生了较大的差距。以苏州市为例，通常某个专题图都需要水系、道路交通数据做支持。水系数据一般比较固定，短期内不会有较大变化，无需频繁更新。但随着城市建设的加快，道路交通数据年内会相当的变化，这就对基础数据资源的更新频率及时效性提出了一定的要求，进一步增加了基础数据资源的需求。4展望专业人才、软硬件配置、数据资源是制约GIS在地级市环境监测管理中发展的三大瓶颈。如何培养混合型人才、完善软硬件配置、更好地保障数据资源是三个值得思考的问题。4.1 加强专业人才队伍建设地市级环境监测中心工作繁忙，人员需求较大，能够分配
11、给专业GIS从业人员的名额十分有限。因此，可以考虑从己有的环境监测队伍中挑选一批从事制图综合工作、年轻好学的同志到专门的培训机构进行培训，使他们加深对GIS的理解，然后在理解的基础上，结合实际工作中培养GIS技能。此外，还可以通过建立学习小组，由单位比较熟悉GlS技术的同志定期召集大家进行学习讨论，将工作中经常用到技术、常用的解决思路汇编成册，供大家学习和参考。4.2 完善软硬件配置工欲善其事，必先利其器。完善的软硬件配置是进行高效工作的前提。因此有必要在经费允许的范围内，购置合适的软硬件来保证工作的正常进行。有必要可以通过招标等形式，邀请第三方公司，结合实际的工作流程与内容，开发一个适合自己
12、单位的GIS系统平台，将整个环境监测工作进行功能再造和资源整合，提高工作效率。4.3 建立基础数据资源库一个完善的基础资源库是提高工作效率的前提。因此有必要整合系统内已有的基础数据资源，将已有的基础数据资源数字化，形成相应的矢量数据和栅格数据进行存储。其次，需要对时效性不佳的数据资源进行修改完善，形成历史数据库和现势性数据库，供随时调用。最后，通过购买或者资源交换的方式，与规划、交通、气象等部门进行数据交换，充实基础数据资源库。GlS近年来发展迅速，正得到越来越广泛的应用。相信随着时间的推移，人才充足、软硬件完善、数据资源的保证，GIS技术必将在环境保护领域得到更广泛的应用。参考文献1舒艳，王红旗，黄歆宇.地理信息系统在环境保护领域的应用分析J环境保护，2002,(1).黄杏元。地理信息系统概论M.高等教育出版社.2001.易敏，吴健平，姚申君等。GlS在环境监测数据管理分析中的应用J.环境科学与管理，2007,32(12):148-153.毛国辉，张金华.GIS技术及其在环境保护中的应用J.甘肃科技，2009,25(8):26-28.作者简介:黄佳慧，1989年5月，地图学与地理信息系统专业，苏州市环境监测中心。联系方式：,
