GIS在环境保护中的应用开发思路

王雄科 曹爽 冯婵婵

摘 要： GIS主要用于地理空间信息分析和处理，其能够有效管理生态资源与环境，在环境监测中应用GIS技术有利于推动环境保护工作的进行。作为信息系统，GIS系统集自动、信息和控制、计算机等多个技术为一体，在各个领域中都有所应用。基于此，本文就GIS在环境保护中的应用展开研究，首先介绍了GIS系统，其次对其在环境保护中的开发应用进行了深入分析，希望能够为环境GIS系统的应用奠定基础。

关键词： GIS;环境保护;应用开发

【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）03-0043-01

环境信息来自于环保和社会部门，其利用各种技术手段将环境空间系统中涉及的环境质量、污染物排放、环境保护等数据资料收集起来，形成集合。环境信息不仅有基本信息属性，同时也有社会性、随机性、地区性和多元性等特征。环境GIS则是对环境控制进行进行分析处理的主要工具，其将GIS、GPS和RS等技术结合起来，获取环境空间信息，为环境管理提供决策依据。环境GIS主要应用在环境保护领域中，能够进行环境监测、预测、规划和应急处理等工作。

1 GIS概述

GIS即为地理信息系统，其是一种计算机技术系统，其是在地理空间数据库基础上，利用计算机软硬件收集、管理、分析、模拟空间数据，同时利用地理模型分析法提供空间空调地理信息，为地理研究提供服务[1]。在自然和人为管理中加入数据模型，获得自然人为规划过程和预测信息，在管理决策中应用。根据目标和专业特征，GIS分为水资源GIS和环境GIS;根据区域研究，GIS分为黄河流域GIS等。

GIS系统主要包括计算机软硬件、地理空间数据和系统开发管理人员四个部分，地理信息系统软件模块包括数据输入和校验模块、存储管理模块、变化模块、数据显示输出、用户接口这五个模块。

2 GIS在环境保护中的开发应用

2.1 环境GIS开发方式

（1）独立开发，其是指不依靠GIS工具软件，从采集数据、处理数据到输出结果整个过程的算法独自设计，之后选用语言进行编程，这种开发方式无需借助商业GIS软件，降低了开发成本，但是需要投入较大经理，产品功能无法与专业相比。

（2）单纯二次开发，其是完全利用GIS工具应用的开发语言对系统进行开发，其能够为用户提供宏语言用于二次开发，例如AVENUE语言等。用户通过宏语言，在原GIS软件基础上开发环境GIS，省时省力，但是语言限制性大，功能受到限制。

（3）集成二次开发，其是通过工具软件使GIS能够实现基本功能，利用通用开发软件，特备是可视化工具作为开发平台，开展集成开发。集成二次开发当前采用OLE Auto和DDE两种技术，采用软件开发工具钳，可以对应用程序执行，OLE或DDE启动后，其会在后台运行，进而实现地理信息功能[2]。集成二次开发不仅能够将可视化软件编程功能利用起来，同时也能够将系统软件、空间数据处理等功能充分利用，将两者长处集合，提高系统开发质量和效率。

2.2 环境GIS开发模式

环境GIS开发模式包括生命周期法、面对对象法和原型法三种。其中生命周期法属于传统开发法，几个相连阶段，各阶段任务明确，有对应的文档，上阶段文档为下阶段工作基础，整个周期分为系统规划、分析、设计、实施和维护五个阶段，但是这种方法效率不高。原型法是基于系统使用者无法计算机基础，开发者与使用者对其中存在的问题障碍进行讨论，基于此，开发者积极与用户交流，了解系统，建立具有特色的原型系统，之后，再与用户展开太累，为用户提供需求系统，指导能够完全了解用户需求，进而正式开发系统[3]。该方法开发分为用户需求确定、初步开发系统、评价修改、正式开发四个阶段。面向对象法通过对对象进行抽象概化、封装集成，将数据结构和功能组合起来，使程序设计思想与人类思维接近。

而环境GIS开发可以分为前期准备、系统设计、实施和运行四个步骤，利用网络发布电子地图来查询信息，其包括地图操作和查询两个功能。开发平台当前包括的图层有自动监测站点、污染源、水质监测、垃圾处理厂、地表水厂、地下水监测、建筑工程、噪声监测等方面的查询。

2.3 环境GIS开发应用

大量的环境数据为环境管理决策提供了有效的服务，现阶段，环境GIS功能包括数据信息存储方法、统计数据图形编制方法、环境污染模型、环保部门办公系統和信息传输方法等。

环境管理信息系统通过建立动态数据库来存储监测、水文、环境以及气象等数据，统计、评价和预测管理环境质量，为污染源管理奠定基础。例如UEIS系统，其将人口个、资源、环境和经济做个好起来，对彼此关系和变化规律进行研究，为城市区域的环境管理、服务提供现代技术支持，用于存储、更新、统计城市环境规划、决策和研究所需数据，实现环境评价、预测和规划等，通过遥感数据评价检测城市生态环境，绘制生态遥感地图，分析城市用地、环境情况等，并作出评价[4]。

结束语：地理信息系统应用范围逐渐扩大，其在各领域的广泛应用为社会发展起到了积极的推动作用，是各国重点发展的科技之一，我国也将其列入到终点科技项目中。现阶段，全球环境问题日益加重，对人类的生产发展产生了影响，而GIS能够将表格和地图两种形式的信息相结合，在计算机内形成反应拓扑特征和数据特征的数据库，在一些软件工具基础上，GIS能够分析处理数值和图形。GIS的信息处理方式主要为图形方式，其能够将地理要素分布、关系直观的表现出来，从宏观上掌握整体布局。因此，在环境保护中，GIS能够推动环境保护工作的进行。

参考文献

[1] 陈吉.无人机遥感技术与GIS系统在不可移动文物保护中的运用——以上海市金山区不可移动文物保护为例[J].文物鉴定与鉴赏，2019（19）.

[2] 王美玲，骆健恒，杨毅，等.GIS在无人车自主导航中的应用分析[J].北京理工大学学报，2019（9）：907-911.

[3] 刘益曦，胡春，朱圣潮，等.基于GIS的温州古树资源空间分布特征分析[J].中国园林，2019（5）：107-111.

[4] 胡良柏.基于GIS的甘肃省城市PM_（2.5）的时空分布特征研究[J].环境保护科学，2019（1）.