计算机技术在环境科学中的应用

赵伟伟，万方

（天津渤海职业技术学院，天津 300402）



计算机技术在环境科学中的应用

赵伟伟，万方

（天津渤海职业技术学院，天津 300402）

摘要：本文主要介绍了计算机技术在环境科学中应用广泛，并从环境监测分析、污染治理、环境影响评价、环境规划与环境管理四个方面介绍了计算机技术在环境科学中的应用，并在此基础上展望了计算机技术在环境科学中的发展前景。

关键词：计算机技术；环境科学；环境监测；污染治理；3S技术

环境科学，是在现代社会发展中，为了解决环境问题而诞生的一门新兴科学。它主要研究人类社会发展活动和环境演化规律之间的相互作用关系，寻求人类社会和环境的协同演化、持续发展的途径与方法。环境科学领域比较广泛，主要有环境监测、环境污染、环境影响评价和环境规划等多方面，而计算机技术在环境科学的这些领域中都得到了广泛的应用［1］，包括数据的统计和处理、数据信息库的建立、数据分析、数据报表、数据发布等。当前，在环境数据处理中主要使用的软件有excel、ori⁃gin、spss等软件，在信息分析、图形化处理和发布中常用到的软件有origin、powerpoint等软件，在污染物迁移转化过程中涉及到大气污染模型和水质模型的计算模拟方面主要用到的软件有visual basic，matlab，mathematica等软件。

1　计算机技术在环境监测分析方面的应用

将计算机技术与生物、物理、化学等现代手段综合利用，实现了环境监测仪器的智能化，提高了环境监测数据的准确性和监测的高效性。还可以运用计算机软件excel、origin、spss、matlab等对环境监测的原始数据进行存储、统计、分析、模型运算，有效地提高了环境监测数据的分析效率，便于快速找出数据规律，从而有利于分析数据之间的相互影响及作用机理。还可以根据连续测得的监测数据修订模型和规律，之后利用网络技术的发达共享数据，专家就可以根据共享的数据对环境污染物的迁移等作出预测［2］。

2　计算机技术在污染治理方面的应用

将计算机网络智能监控系统用于工业和市政用水处理、污水和废水处理中，实现了对污水处理的水处理远程控制、就地控制以及自动控制，便于工业和市政在污水处理方面的管理。2001年4月，黄河、海河、太湖等多地开始成为水资源实时监控系统试点。它是以计算机技术和现代水资源管理理论为基础，运用各种高新科技手段，对河流或湖泊的水资源及相关的大量信息进行实时采集、传输、管理、实时监测、优化配置和科学调度，以远程自动控制技术为依托对重要的水利工程进行操作控制，使得水利工程水资源得到优化配置和科学管理［3］。

3　计算机技术在环境影响评价中的应用

根据环评需要，在我国国情基础上，利用计算机技术在环境影响评价方面开发了以计算机辅助建设项目环境影响评价系统，大大提高了环评工作的效率和环评质量，同时提高了我国环境管理水平。它主要是运用数据库存储环境标准数据、环境质量数据和污染源数据，根据《环境影响评价技术导则》所规定的内容及方法，选定适合的环境数学模型进行公式选择，参数选取，对大气环境、水环境等进行环境影响预测与评价，绘制出大气污染、水污染等浓度图，使得环境影响评价工作更加科学化、标准化、规范化［4］。

4　计算机技术在环境规划与环境管理方面的应用

计算机技术在环境规划和管理方面主要运用3S技术（遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS））和AutoCAD。3S技术可准确直观的描述环境规划与环境管理中的多种反映环境问题和环境过程的模型，比如污染物大气扩散模型等，从而为环境规划与环境管理提供有力依据。3S技术还广泛的应用在环境信息采集、处理、分析、管理、输出及决策支持，它还可以用来环境数据动态监测、环境演变的模拟，能够清晰的显示不同区域的环境状况，反映环境数据在空间上的变化趋势。在环境规划与管理中直观地显示出污染源、排污口、监测断面等重要环境要素的空间分布情况［4］。而用Auto⁃CAD进行环境规划，其特点是前期工作较复杂，后期工作却轻松、便捷，效率极高。利用CAD作图一方面可以给出任意比例、任意色相、任意份数的规划成果图，方便存档；另一方面还可以满足环境规划的其他要［5］。

5　计算机技术在环境科学中的发展前景

计算机技术发展十分迅速，环境工作者应该不断地探索如何利用计算机技术的最新成果去有效地解决环境问题。环境科学的发展应当充分利用各种观测卫星和航空遥感技术、自动定位观测台站网络和计算机信息处理技术才能适应区域资源综合利用和环境保护发展的需要。因此，环境工作者要利用计算机技术建立人口、经济，污染源、自然环境、环境质量等基本情况的数据库，用以评估污染物环境容量、解决自然灾害等重大环境问题。

未来科学技术的发展，必将形成以信息技术和生物技术为先导、材料科学为支柱的完整的科学体系，随着社会形势的不断发展，环境工作者在工作中需要用到全国自然资源及环境状况的各种数据库，这就要求我们必须通过空间结构模式随时进行分析模拟，开展环境决策信息系的研究，从而为宏观决策提供“快而准”的科学依据。现代计算机技术的高速发展及应用必将使环境科学研究进入一个崭新的阶段。

参考文献：

［1］奚旦立，孙裕生，刘秀英.环境监测［M］.北京：高等教育出版社，2004

［2］李惠榕.计算机技术在环境监测中的应用［J］.环境保护科学，1996，78

［3］胡玉之，袁国林.计算机技术在环境科学中的应用［J］.环境科学，2008，27（增刊）∶17-22

［4］刘岩，岳刚.计算机在环境影响评价中的应用［J］.辽宁城乡环境科技.1997，01

［5］顾岗.计算机辅助制图（AutoCAD）在环境规划中的应用［J］.环境监测管理与技术，1997.9（2）

The application of Computer Technology to Environmental Sciences

Zhao Weiwei，Wan fang
（Tianjin Bohai Vocational Technical College，Tianjin 300402）

Abstract:∶This essay mainly introduces the wide application of Computer Technology in the field of Environmental Sciences，including these four aspects∶The Analysis of Environment monitoring，the Evolution of pol⁃lution control and environment implication，Environmental Planning，Environmental management.What’s more，this essay also predicts the brilliant development prospect of the usage of Computer Technology in Environmental Sciences.

Key words:Computer Technology；Environmental Sciences；Environment Monitoring；Environmental Pollu⁃tion Control；3S Technology

doi：10.3969/j.issn.1008-1267.2016.01.020

中图分类号：TP319

文献标志码：C

文章编号：1008-1267（2016）01

收稿日期：2015-10-20

基金项目：天津市高等职业技术教育研究会2014年度课题＋以环保类技能大赛为载体推进课程改革的研究与实践

作者简介：赵伟伟（1986～），女，初级，教师，硕士研究生，主要研究方向：资源环境及环境监测。