地理信息系统在环境质量综合分析中的应用研究

孙义峰 孙立娥 刘维龙

（青岛市环境监测中心站山东青岛266000）

地理信息系统在环境质量综合分析中的应用研究

孙义峰 孙立娥 刘维龙

（青岛市环境监测中心站山东青岛266000）

地理信息系统(GIS)是用于新建、汇总地理数据库和图形，并对信息和数据进行空间分析的工具集合，已经广泛应用于多个领域。本文介绍地理信息系统在环境监测领域应用的基本情况，分析地理信息系统在环境质量综合分析应用中面临的实际问题，并提出相关的对策建议。

地理信息系统；环境质量；综合分析；应用

1 地理信息系统基本概况

地理信息系统(Geographic Information System GIS)，又被称为“环境与资源信息系统”或“地学信息系统”，是一门集计算机、地球科学、信息科学为一体的高新技术。是在计算机信息互联技术的支持下，对地球表层空间中的相关地理分布信息进行管理，汇总、储存、计算、分析、显示及表述的信息技术系统[1]。具体功能主要为：数据的收集与汇总、地理信息数据库的管理、地理路径分析、地理信息制图、空间信息的查询与分析等几部分，其中空间信息的查询与分析功能是GIS系统的核心。

2 地理信息系统在环境监测中的应用

随着环境公共服务水平的不断提高，各级环保部门需要内容更为丰富的环境质量数据和分析评价结果，环境监测己不是简单的就数论数和环境质量现状的叙述，而是与环境质量的现状特征相结合、通过环境综合分析手段系统全面的分析环境质量的变化趋势，为环境管理提供更为有效的技术支撑[2]。在表征方法方面，环境监测的实际应用侧重通过更加多样的图形和表格形式来增加环境综合分析的可读性、生动性。主要体现在以下方面。

2.1 实现环境监测信息和数据时空分布的规律化。通过GIS的空间信息功能，将原先具有抽象空间属性的环境质量监测数据更为规律化，丰富不同区域环境质量的表征形式，在空间上更加客观的反映环境质量的变化趋势，从而全面掌握环境质量的空间分布规律。

2.2 环境监测的实际工作水平进一步提高。通过GIS的地理信息制图功能，将环境统计报表中的数据信息在地图上以图形和表格的形式实现空间分布，环境监测数据统计的实际工作量得到有效消减，环境数据表征形式多样，当前的环境状况可以更为直观的展现。

2.3 环境监测的分析领域进一步拓宽。利用GIS的路径分析功能，将原先建立的基于一维风向模型升级为二维污染物扩散模型。将模型的数值解和GIS相结合,对数学模型进行模拟演示，在空间上对污染扩散进行分析,计算不同地点的污染物质量浓度和污染程度。

3 当前环境质量综合分析工作中面临的实际问题

环境质量综合分析是“加强环境监测数据的资料管理，增强环境监测网络的运行机制，确保各类环境监测数据的高速传递，及时报送各类环境监测报告，为环境管理提供更为有效服务”[3]。面对当前的环境管理需求，环境质量综合分析仍然存在一些薄弱环节，具体表现在以下几方面。

3.1 环境质量的综合分析手段和方法缺乏创新性。环境质量分析报告基本根据原先固定的模板进行综合分析和评价，采用的分析方法和评价预测模型多应用于专业的研究课题与学术论文，缺乏实际应用的有效创新。受到统计分析手段单一的影响，监测数据的有效信息不能得到充分挖掘，环境质量的深层次信息和隐含的内在联系难以揭示。

3.2 环境质量缺乏深度分析。环境质量综合分析仅限于对监测数据本身的分析评价，编制简单的监测数据报告，缺乏必要的综合分析。与国家的宏观政策形势、地方具体实施的环境管理措施联系较少。与环境质量息息相关的领域和要素分析不够，分析内容深度不够，不能全面说清环境质量变化趋势和存在的环境问题，缺乏有针对性的建议和对策。

3.3 缺乏主动服务环境管理的精神。环境质量综合分析离环境管理的实际需求还有较大差距，环境质量综合分析报告的大部分属于例行性和常规性报告，对当前的环境热点问题和社会公众关心的环境问题涉及较少，主动开展技术服务的能力还需进一步加强。

4 在环境质量综合分析中加强地理信息系统应用的建议

在加快推进建设“生态文明”的新要求下，应该进一步加强环境质量综合分析工作，为环境管理提供更为高效的技术支持。通过加强GIS在环境质量评价中的应用，进一步拓展综合分析的深度与广度。以更为综合全面的角度，开展多系列、多层次的污染物排放现状和环境质量预测趋势分析，说清环境质量现状及其变化趋势。为环境管理决策提供多方位、多形式的技术支持[4]。

4.1 建立环境质量标准和相关法律法规数据库，使环境质量标准、政策法规与环境质量综合分析的项目相适应。新形势下的环境管理与综合决策需要以完善的环境质量标准和环保法律法规为保障，确保科学判断当前的环境形势，及时采取应对措施，不断增强GIS的针对性与时效性。

4.2 加强区域自然与社会经济的数据信息收集。自然环境信息包括地形、地质、水文等方面;社会经济信息包括行政区面积、经济水平、人口数量、产业结构和基础设施等方面。可以方便地了解自然与社会经济状况对环境的影响。建立自然与社会经济的数据信息库，提升查询和综合分析的效率，进一步拓展GIS在环境质量相关性分析中深度与广度。

4.3 建立区域污染源和环境质量信息数据库。污染源信息包括工业、农业、生活、机动车等污染源的环境统计信息，区域的图形信息和地理信息。环境质量信息包括空气、水、土壤的监测数据；开展环境质量综合分析，在分析污染源时间变化规律和空间分布特征的基础上，全面分析环境质量的变化情况，科学预测环境质量变化的趋势，说清潜在的环境安全风险隐患，为环境管理提供可靠的依据。

[1]缪建军.地理信息系统在环境监测中的应用中国环境科学学会学术年会,2011.

[2]唐云逸.地理信息系统在环境领域的应用.科学咨询·科技·管理,2015(3):63-64.

[3]沈红军.对环境质量综合分析工作的思考与建议.环境监测管理与技术,2013(4):7-8.

[4]成国兴,王亚超.加强环境质量综合分析的现状与对策探讨.绿色科技,2013(6):207-209.