gis在環(huán)境科學中的應用

gis環(huán)境科學；應用研究

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環(huán)境科學主要是對大氣、土壤、生物、水的研究，詮釋人們在自然環(huán)境中對自然環(huán)境的影響與自然萬物生存規(guī)律。GIS技術和環(huán)境科學在研究目標與方法上具有一定相通性?，F(xiàn)階段，將GIS技術應用在環(huán)境科學中能夠更好的挖掘潛力，為環(huán)境的檢測、評估、規(guī)劃、管理等方面創(chuàng)造更廣闊發(fā)展空間。

GIS技術環(huán)境監(jiān)測

1、大氣環(huán)境監(jiān)測

現(xiàn)如今，城市化進程的加快，人口逐漸增加、交通加壓較大，工業(yè)生產(chǎn)成為社會經(jīng)濟發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)。但工業(yè)生產(chǎn)中排放大量化學物質和汽車尾氣，造成城市空氣環(huán)境受到?jīng)_擊而逐漸降低質量。對此，凈化空氣、提高空氣質量成為現(xiàn)階段城市發(fā)展的當務之急。大氣環(huán)境有一定的空間性特點，空氣流動較快，地面是自然環(huán)境中空氣不可穿越的固體界限。GIS技術的出現(xiàn)，能夠有效進行信息環(huán)境監(jiān)測，通過地理信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫管理搜集、整合存在的污染物質、規(guī)模、工廠位置信息等，構建完整的地理信息數(shù)據(jù)庫。隨后，利用GIS技術空間研究與數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)得出污染物質在大氣中的分布形式。最后，獲得污染空間與標準狀況?，F(xiàn)階段，GIS技術已經(jīng)在一些項目監(jiān)測中得到了推廣與應用，效果顯著。

2、GIS技術水資源環(huán)境監(jiān)測

水資源是我們生活的重要組成部分，是維持生命的主要物質具有重要作用。但是現(xiàn)階段水資源緊缺并且水污染問題嚴重，使得大量水源不可作為生活用水。現(xiàn)階段，GIS技術應用在水資源監(jiān)測中也較為常見。GIS技術中的空間信息與分析系統(tǒng)能夠對水資源環(huán)境空間信息進行深入研究分析，達到科學有效的組織與監(jiān)測，便于管理人員進行空間信息搜集、查找等。另一方面，GIS技術中的圖形分析與空間研究功能，能夠幫助進行空間與數(shù)據(jù)檢測，生成圖表以便有關單位制定有效解決方法。

如何在環(huán)境監(jiān)測中應用GIS技術?

GIS技術，即地理信息系統(tǒng)，在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中發(fā)揮著不容忽視的作用，不僅能整合、分析過去的研究結果，還能為未來的研究方向和保護工作提供建議及對策。具體來說，GIS在監(jiān)測農(nóng)家生態(tài)旅游環(huán)境中的主要應用領域如下：

（1）建立稀有動物數(shù)據(jù)庫。利用野外調查數(shù)據(jù)，確定野生動物的分布地點和族群量，再將這些數(shù)據(jù)及動植物基本數(shù)據(jù)輸入GIS。這些數(shù)據(jù)可與其他空間性數(shù)據(jù)如植被分布圖、土地利用圖、土地發(fā)展趨勢圖等相結合。這些數(shù)據(jù)也可與同級程序結合，進行仿真模擬，以預測環(huán)境改變對這些動植物的影響，同時還可用來進行資源保護和經(jīng)營管理等。

（2）生物資源調查的規(guī)劃。地理信息系統(tǒng)可通過數(shù)據(jù)處理，將環(huán)境劃分為均質（Homogeneous）的小區(qū)域，以方便研究者在每一個區(qū)域內選定觀測點進行調查，并進行各區(qū)域內生物族群組成的比較研究。

（3）建立動植物分布數(shù)據(jù)庫。使用GIS能建立生物分布的數(shù)據(jù)庫，若能配合遙測技術所得的數(shù)據(jù)，就可得到生物所在地的狀況，再借由圖形數(shù)據(jù)來展現(xiàn)動物的分布，以提高數(shù)據(jù)可讀性，并可進行深入的分析。生物資源數(shù)據(jù)庫的建立，可幫助了解周圍的環(huán)境狀況，在資源規(guī)劃、利用、生態(tài)保護、景觀生態(tài)學研究、環(huán)境教育和國際交流上，都有其應用范圍。

什么是GIS技術？

GIS是英文Geographic Information Systems的縮寫，中文習慣譯為地理信息系統(tǒng)。通常泛指用于獲取、存儲、查詢、綜合、處理、分析和顯示地理空間數(shù)據(jù)及與其相關之信息的計算機系統(tǒng)。它是隨著計算機技術和地理科學等的發(fā)展而發(fā)展起來的，它通過計算機對各種地理空間數(shù)據(jù)進行組織、管理、統(tǒng)計、分析和顯示，生成并輸出用戶所需要的各種地理信息，它由計算機、地理信息系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)庫、分析應用模型和圖形用戶界面及系統(tǒng)管理人員所組成。

自從20世紀60年代初GIS概念在加拿大提出以來，隨著多學科、多技術的發(fā)展和密切結合，尤其是計算機技術和空間分析理論的飛速發(fā)展，GIS的含義和應用在不斷擴大，GIS技術在最近20多年內取得了驚人的發(fā)展，并廣泛地應用于各個領域。例如，土地信息系統(tǒng)可看成是GIS技術在土地管理的具體應用，因此，GIS技術是土地信息系統(tǒng)建設最為關鍵的技術之一。

目前，GIS技術的幾個發(fā)展主要表現(xiàn)在：

（1）三維GIS和時態(tài)GIS的發(fā)展已取得了一定進展。

（2)GIS和GPS、RS三者結合的技術日益成熟。

（3）空間數(shù)據(jù)的存儲管理技術發(fā)展迅速。

隨著對象—關系數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展，將空間數(shù)據(jù)無縫集成在DBMS中已成為現(xiàn)實。關系數(shù)據(jù)庫（RDBMS）和GIS的結合，利用RDBMS存儲GIS數(shù)據(jù)，并通過RDBMS存取和操縱這些數(shù)據(jù)。新的RDBMS（如ORACLE產(chǎn)品）支持新的對象—關系模型，從而可以更好地支持空間數(shù)據(jù)類型（4）組件GIS技術。地理信息系統(tǒng)的組件化，就是采用組件（Component）技術實現(xiàn)地理信息系統(tǒng)基礎平臺和應用系統(tǒng)。其本質就是軟件可復用技術。COM GIS就是采用了面向對象技術和組件軟件技術的GIS系統(tǒng)，其基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個組件，每個組件完成不同的功能。各個GIS組件之間以及GIS組件與非GIS組件之間，都可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的GIS基礎平臺及應用系統(tǒng)。組件式GIS代表著當今GIS發(fā)展的潮流。

（5)Web GIS技術。Web GIS是在INTERNET信息發(fā)布、數(shù)據(jù)共享、交流協(xié)作基礎之上實現(xiàn)GIS的在線查詢和業(yè)務處理等功能，是Internet技術應用于GIS開發(fā)的產(chǎn)物?；ヂ?lián)網(wǎng)（Internet），尤其是萬維網(wǎng)（WWW），已經(jīng)成為GIS的新的操作平臺。GIS通過WWW功能得以擴展，真正成為一種大眾使用的工具，從WWW的任意一個節(jié)點，Internet用戶可以瀏覽Web GIS站點中的空間數(shù)據(jù)、制作專題圖，以及進行各種空間檢索和空間分析，從而使GIS進入千家萬戶。