地理信息系统在环境影响评价中的应用

发表时间:2020/7/23   来源:《工程管理前沿》2020年4月第10期   作者:庞泽宇 马孟璇 马姸欣
[导读] 环境是影响社会生活状态与区域经济发展的重要因素
        摘要:环境是影响社会生活状态与区域经济发展的重要因素,环境评价是有效预防和治理环境污染的关键手段。因此,针对环境整体质量等级,要进行合理评定,评定过程应预先做好相关环境影响因素方面的评价,即利用一整套的评判基准及方法来对某一空间区域内的实际环境优劣情况等进行评估,并对环境质量的变化趋势与可能存在的人为影响做出推断。地理信息系统(GIS)是一种环境综合评价系统,其具备效能高、协作性强及便于管理等多项优点,在环境评价领域具有良好的应用前景。
        关键词:地理信息系统;环境影响评价;
        地理信息系统(GIS),是一门融汇信息科学、计算机应用、地理、测绘遥感和几何学、测绘遥感等诸多学科领域知识的新兴边缘学科,利用层的概念,GIS系统可将不同的特征对象区分为不同的层,并在各层之间建立关系,通过空间数据管理,获取所需调查的绝对或相对地理位置的相关地理信息。由于GIS技术能够将各类型环境信息与地理位置图形信息有辛八整合,并就环境需要作出细致的分。
        一、地理信息系统(GIS)综述
        地理信息系统, 英文为(GIS)是同时融入了计算机技术、信息技术以及地理科学等多种理论知识与技术为一体的综合性信息系统。利用系统工程与信息科学等相关技术,GIS 可广泛搜集大量的地理数据信息,然后进行综合评价分析,从而为环境规划、管理等提供充足的数据支撑。追溯地理信息系统(GIS)的发展进程,其最初由加拿大知名地理专家RogerTomlinson 教授率先提出,重点包含四项组成部分,分别是计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据库以及专业化的系统管理人员。地理信息系统(GIS)不仅能够及时进行数据的采集、编辑、存储和管理,还能够根据数据分析结构形成图表和二次开发。地理信息系统(GIS)的优点主要表现在三个方面:其一,可大幅度扩展工作区间。地质信息系统GIS 技术在对环境影响因素进行综合评估时,其本身所具有的独岛性空间及技术数据可在较大程度上拓展工作空间。其二,强化工作成效。正如上文所述,地理信息系统(GIS)技术可实现有关数据的广泛搜集、存储与管理,这使得技术人员能够更加直观地查看环境参数,从而更加系统而完整地评估环境品质与环境状态。地理信息系统(GIS)技术自主开展数据运算、分析与评估,可有效地降低任务量,提高工作效率。其三,优化评价工作品质。GIS技术充分融合了当代地理学、计算机技术与信息技术,科技含量高且辨析判断能力强,动态化的仿真过程极大地提升了评价工作质量。
        二、地理信息系统在环境影响评价中的应用
        1.GIS 技术在水污染环境中的应用。水体污染是近年来我国频繁发生的一种环境污染类型,地理信息系统(GIS)技术在水污染环境评价中具有十分广泛的应用。水是生命之源,保持水体洁净是每一个公民的责任,也是区域发展的重点任务。目前,地理信息系统(GIS)技术在水污染环境中的应用主要体现在水体发生污染问题时的预警、污染源处理以及污染扩散的实时监测等方面。三峡水库即是GIS 技术应用的典型案例。技术人员基于对三峡水库水体情况与外在环境的充分分析的基础上,将GIS 技术引入到三峡水库突发水体污染的响应系统中,随后依据我国水体污染突发事件管理系统的建设标准,将有关的地理数据、地质水文情况、生态环境信息以及社会经济状态等统一录入该数据管理系统中。通过水体污染的一般性扩张模型,技术人员可以针对性地分析和计算水污染的扩散趋势,为三峡水库管理方及时制定科学而正确的水体污染控制措施而提供支持。地理信息系统(GIS)技术也为三峡水库的诸多环境评价工作提供了高精度、强有力而可靠的数据系统,其具有精准的环境数据信息查询、信息共享、水污染突发预警以及应急处理等功能。除此之外,GIS 技术还可运用于水体污染计划系统,通过与空间数据库的有机结合,综合分析水体的整体状况、污水排出情况与水质量指标,从而就水体未来变化做出科学评估与预测,这有益于提前做好水体污染计划、加强水污染环境管理。


        2.GIS 技术在大气污染环境中的应用。随着工业化生产与汽车排放量的迅速增加,大气污染逐步成为许多地区存在的主要污染类型。地理信息系统(GIS)技术在大气污染中也获得了一定的应用,重点表现在准确测量大气污染物类型、污染物分布状态以及预测污染物的扩散趋势等方面。当前,生态环境部门已经引入GIS 技术,并将其与大气形态模拟、大气污染预警系统等有效结合,从而制定出科学有效的大气污染治理措施。
        3.GIS 技术在项目工程环境评价中的应用。除上述领域之外,地理信息系统(GIS)技术在项目工程环境评价中也具有至关重要的运用。项目工程规划与施工方可利用GIS 技术中的三维地形建立模型工具,在充分结合项目工程具体环境状况的基础上,针对性地设计出数字地形模型,然后利用高程和数字分析技术,科学评估与预测该项目工程建设可能会对外界环境产生的影响,最终为项目工程施工过程中的水渠建设与水土涵养工作提供参考。除此之外,项目工程的环境评价人员利用GIS 技术与计算机技术,针对性地构建出符合工程需求的环境分析模型,并恰当测算出项目工程施工现场的地质水文数据,从而形成了一种数据分析库与同时具有空间和属性的数据管理库。总的来说,地理信息系统(GIS)技术是项目工程规划建设的基础。
        4.GIS 技术在地理环境管理中的应用。地理信息系统(GIS)技术作为21 世纪兴起的、集多种技术于一体的高新技术,其应用范围逐步得到拓展,地理环境管理也成为重要的应用层面。截至目前,地理信息系统(GIS)技术在我国地理环境管理中的应用重点表现在以下两个方面。一是地籍信息管理。地籍管理制度是我国最基本的土地管理制度之一,运用GIS 技术有助于实现土地信息的广泛搜集、集中整理、准确登记与统计,亦有助于科学评价土地的使用状态。二是土地评价与规划。土地是国家建设与经济发展的基础,做好土地规划至关重要。相比土地管理来说,土地的规划与利用是一项影响深远的复杂工作,承担着土地控制、土地使用情况的协调与监督等诸多作用,只有做好土地规划与评价,方能同时保障土地获取经济收益、社会效益与生态环境效益。GIS技术在土地资源清查、生产潜力分析、适宜性评价以及人口承载力评估等方面具有不可忽视的作用。
        三、应用展望
        一般情况下, 公众很少会对EIA中涉及的具体物理化学过程感兴趣, 他们更关注的是项目建设是否符合国家相关标准和法规, 对其周边环境影响程度如何, 采取了什么防治措施, 措施的有效性如何等。公众参与GIS系统的出现使得公众能够方便地通过政府网站了解这些信息, 使其能积极而有效地参与到环境影响评价的整个过程。三维GIS、虚拟现实技术使公众更有兴趣以及更好地感知他们所在的空间。另外, 还可以结合数据仓库、知识发现和数据挖掘技术来采集和处理来自不同时空的纷繁复杂的大量信息, 使公众获得的信息更为丰富多样。
        基于计算机软硬件支持的GIS技术, 由于其数据处理能力和空间数据分析、表达的强大功能, 为环境影响评价提供了高技术工具。随着GIS技术的广泛应用, 特别是图像处理、数据三维化及其与RS和GPS技术结合等方面的进展, 使得GIS技术和环境专业知识有机结合的应用前景更为广阔。在引入GIS 既有助于许多环境评价问题的解决, 也有助于GIS的发展与完善, 应继续深入开展这方面的理论与实践研究。
        参考文献:
        [1] 邓钟, 邬群勇.环境模型与GIS的集成技术研究[J] .环境科学与技术, 2016, 27 (3).
        [2] 何宗宜, 刘政荣.公众参与地理信息系统在我国的发展初探[J] .测绘通报, 2016, (8) .
        [3] 柳林, 唐新民, PPGIS在城市规划决策中的应用[ J] .测绘科学, 2017, 31 (6).
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