GIS技术在生态环境地质评价中的应用分析

发表时间:2020/4/30   来源:《基层建设》2020年第2期   作者:杨荣杭
[导读] 摘要:GIS技术当前已经十分广泛的应用在矿山地质勘测、交通运输规划、岩土工程勘察、地籍测绘、林业调查当中,成为了一种应用较为普遍,且利用率较高的技术形式,GIS技术能够结合定位模式,对各个区域环境的生态环境进行地质评价,传统人力所不及的区域,也能够借助GIS技术以电子形式,进行全面化的、细节化的、科技化的评测,可囊括整个生态环境,使得地质评价更加真实。
        山东省第七地质矿产勘查院  山东临沂  276006
        摘要:GIS技术当前已经十分广泛的应用在矿山地质勘测、交通运输规划、岩土工程勘察、地籍测绘、林业调查当中,成为了一种应用较为普遍,且利用率较高的技术形式,GIS技术能够结合定位模式,对各个区域环境的生态环境进行地质评价,传统人力所不及的区域,也能够借助GIS技术以电子形式,进行全面化的、细节化的、科技化的评测,可囊括整个生态环境,使得地质评价更加真实。
        关键词:GIS技术;生态环境;地质评价;应用分析
        引言:近年来我国对生态环境的重视度逐渐提高,为合理的进行生态保护,应选择科学的形式,对环境进行数据化的信息分析,整合生态环境下的地质信息,进行考察分析,有助于后期生态环境建设与维护工作的开展。GIS技术已然成为生态环境地质评价的重要形式,基于生态保护的任务目标,应结合GIS技术进行阶段性的地质评价,从而制定更合理的生态环境保护计划。
        1. GIS技术在生态环境地质评价中的应用思路
        1.1揭示地质环境变化的内在条件
        GIS技术能够动态监控地表水质量的变化,可构建具有空间属性的数据库,结合土地资源、水资源与其他的自然资源等,进行资料的收集,为生态环境建设提供参考依据,在GIS技术的地质调查中,一些地质条件是有变化规律的,通过GIS技术并非只能对地质进行静态的环境监测,而是能在地质条件变化的过程中,展开动态的地质变动规律分析,借助GIS技术收集的信息就能够拟定地质模型图,从而在数据库、模型上进行地质的评价。
        1.2构建多元地学信息量
        GIS技术能够使得地质的空间布局,地质元素、属性结构等在图形或动态演示下呈现出来,利用现代数字模式多元化的分析地质信息,建立生态环境地质空间,有针对性的结合其属性信息等,进行地质的全面测量,收纳的信息量有助于进行环境的整体生态建设考虑,这样就能够减少评价的误差,使得评价具有现实意义。
        2. GIS技术在生态环境地质评价中的应用内容
        应用GIS技术进行生态环境地质评价主要包括评价单元的生成,评价指标体系的确定、评价指标值的提取、评价模型分析,通过评价模型分析,首先分别就地质灾害的易发性和生态脆弱性两个方面进行评价.在此基础上综合评价区域生态环境地质质量。当环境因素不断发生变更的时候,我们可以得到各个专题数据的时间系列数据,将之代人评价模型进多次评价,即可达到动态分析生态环境地质系统在其自身平衡附近的动态变化趋势。以上两个部分的工作都是在GIS的基础上进行的,所以需要重点考虑哪些数据是建立系统所必需的其中数据在数据库中的存储结构和方式,参与评价和决策的数据项及其量化表达方式。必然涉及到图形数据图层规划、属性数据库结构和评价指标体系的问题。
        3. GIS技术在生态环境地质评价中的应用途径
        3.1数据的输人、编辑
        数据输人和编辑应该遵照近年来国家有关部门陆续制定完善的有关标准和
        规范来进行,同时兼顾考虑生态环境地质评价的特殊性。
        3.2图形、属性数据的连接
        一种连接方式是直接将与生态环境地质调查点相对应的数据表作为其属性,但是这样仅仅能够满足显示数据的要求。只完成了第一步,对于提取数据进行分析而言很不方便,所以还需要将与各个图层相关的数据直接作为图形文件中图元的属性进行存储。这部分工作涉及到的技术细节较多,在整个数据管理过程中也甚为关键,需要将计算机和专业领域的知识较好地融会贯通,方能较为有效地完成。
        3.3GIS空间分析
        空间分析是GIS系统的重要功能之一。是GIS系统与计算机辅助绘图系统的主
        要区别。空间分析的对象是一系列跟空间位置有关的数据。

这些数据包括空间坐标和专业属性两部分。其中空间坐标用于描述实体的空间位置和几何形态,专业属性则是实体某--方面的性质空间分析提供了一系列数据操作功能。如空间叠加、属性分析、数据检索、二维模型分析、三维模型分析等功能。
        3.4评价分析模型
        目前,已经有不少的区域评价数学模型在实践中得到了较好的应用.这些方法在数学上比较成熟,只是应用的时候需要注意既要满足模型在数学上所要求的严密性,同时又要考虑各个参数的实际物理意义。常用的通用评价数学模型包括:多元回归分析、信息量法、模糊综合评判和人工神经网络方法等。此外还有--些其他的数学方法.比如遗传算法。线性罗吉特分析、自适应神经网络模型等等,可以根据评价的实际需要选取。
        3.5评价因素指标值提取
        前面已经有了较为详细的叙述。依据制定的指标体系,对生成的评价单元分别从图形和属性数据库获取相应的属性值,并进行恰当地量化和归一化处理,即可作为评价模型的输入。
        3.6评价计算
        分别对地质灾害易发性程度、生态环境脆弱性程度、生态-地质环境质量进行模型计算.并进行后处理,得出评价结果图,并对结果进行分析。制定相应的对策、从以上的阐述中不难看出,评价的各个环节基本上都要求基于GIS基础软件平台进行二次开发。
        4. GIS技术在生态环境地质评价中的步骤
        4.1评价单元的生成
        反映单个要素的专题图受本身性质的制约,其内部图元的边界因要素的不同而不同。在进行区域评价时,选择评价单元一般有两种方式:一是按照行政区划、地形地貌、土地利用类型等一定的标准将整个评价区分划成有限数量的自然评价单元;二是拋开自然边界不谈,将之分划成数量众多但形状和大小都相同的网格单元。在GIS中进行空间分析和操作,栅格数据模式较矢量数据模式快速有效,事实上现今国内外很多优秀GIS软件的空间分析功能也正是基于栅格数据模式的。
        4.2评价指标体系
        指标体系的合理性将在很大程度上直接影响评价预测的结果。传统区域评价预测工作.往往在评价指标的确定上带有很大的人为性、主观性,标的提取不规范,可操作性差,不易推广。应该说评价指标体系的恰当与否直接影响到评价结果的可靠性和准确性,但就目前而言,各个领域在进区域评价时,对于指标体系的选取尚无一个通行标准,往往要依靠领域专家经验、根据评价实际来具体确定。
        一般地,在选取评价指标的时候应该量遵循以下几个基本原则:评价指标对评价目标是必要且充分的;评价指标对应的要素数据该是当前工作阶段可以获得的;评价指标之间应该尽量相互独立,且尽量将重要的控制因素考虑进来;评价指标对评价目标的贡献大小一般都不均等的,所以一般还需要给定评价指标的权重,给定的方法可以是专家打分法,层次分析法等。评价指标进行量化时应该兼顾实用和力求客观两个方面的要求。强调指标的简明性和可操作性对生态地质环境评价这类复杂系统尤其重要。简明性是指评价指标应尽可能简单明确、具有代表性。可操作性是指评价指标的内容是可以通过实际工作比较方便地获取或实现。
        结语
        综上所述,在地理信息系统技术的支撑下建立生态环境地质图形和属性数据库,进行生态环境地质条件评价可以较为有效地管理和利用基础数据,同时为评价和分析提供了一个共同的友好的平台,其优越性是不言而喻的。需要指出的是,目前生态环境地质调查和评价才刚刚起步,文中述及的评价目标集和评价模型尚需在具体调查和评价实践中不断完善和修正,很多具体分析和评价细节也有待进一步深人研究。
        参考文献:
        [1] 张磊. GIS技术在生态环境地质评价中的应用分析[J].城市建设理论研究电子版,2019,5(24):26-28.
        [2] 薛刚,马乾愉. GIS技术在生态环境地质评价中的应用分析[J].中国高新区,2017(3):96-98.
        [3] 蒋秉瑞. GIS技术在生态环境地质评价中的应用分析[J].现代装饰理论,2018(6):169-170.
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