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学 号 结课大论文 《专题GIS应用》 学生姓名 班级 联系方式 成绩 2013年4月26日 GIS在环境中的应用 摘要 随着我国社会经济的快速发展, 自然资源问题与环境问题越来越受到全社会的关注, 复杂的环境综合研究和管理, 对环境信息的快速、准确获取、空间信息分析和图形处理等要求, 已经变得十分迫切。GIS作为一门综合信息技术, 近年来得到长足发展, 并在环境系统领域中引起了广泛的关注和应用。 关键词：GIS、功能、环境应用、问题、发展前景 在本世纪初, 地理信息技术已和生物技术、纳米技术被美国列为新世纪最重要的三大新兴技术。在信息领域, 新兴的物联网应用与GIS 紧密关联, 而在热门的云技术领域中, 最佳实践之一即GIS云。在GIS的快速发展背景下, 国内GIS应用范畴越发广泛, 涉及领域从传统的国土、环境、公安, 拓展到通讯、金融、商业等各行各业。伴随着IT 技术的更新,GIS应用模式也迅速多样化。富客户端让W eb GIS拥有了更好的客户体验; 新的移动智能技术, 让Ios、Android记和Windows Phone 等各种手机和平板电脑也具备GIS能力。这些变化为GIS应用带来了更高的关注度, 同时也为GIS用户带来了更多的选择。 运用GI S 技术可以从空间和时间上, 了解环境资源的现状与变化趋势, 直观地表现环境资源状况, 更好地认识环境资源的变化规律, 为环境管理提供科学的信息处理和分析手段。 GIS的功能 地理信息系统(GI S) 的基本功能有:(l) 数据采集与编辑功能: 包括图形数据采集与编辑和属性数据编辑与分析。(2) 数据的存储和管理功能: 地理信息数据库管理系统是数据存储和管理的高新技术, 包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等。(3) 制图功能: 根据GI S 的数据结构及绘图仪的类型, 用户可获得矢量地图或栅格地图。地理信息系统不仅可以为用户输出全要素地图, 而且可以根据用户需要分层输出各种专题地图, 如行政区划图、土壤利用图、道路交通图、等高城图等等。(4 )空间查询与空间分析功能: 包括拓扑空间查询、缓冲区分析、叠加分析、空间相关分析、插值分析、回归分析、热点探索分析、数字高程模型的建立、 地形分析等。 利用GIS的空间信息属性可使原本不具有空间信息属性的环境统计数据展示出其空间分布的地理规律。利用专题地图功能，可以迅速将环境统计报表数据以图表等多种形式显示在地图上，既减轻了工作量，又能以多样的形式展示环境数据，以供清楚地了解环境状况。利用GIS软件提供的路径分析功能，可以对以前只能基于一维的风向模型建立起二维的污染物扩散模型。 GIS在环境领域中的应用 2.1．GIS在环境工程中的应用 环境工程规划：GIS在环境工程规划方面具有很大的优越性，它采用开放式的体系结构，规划人员可以利用现有的表格数据和数据库管理系统查询、使用各个部门的信息；它可以把各种数据按类型进行分类，并放在不同的图层上，各层之间可以进行运算、变换、叠加、旋转等。另外，GIS具有很强的空间分析和图形管理功能，能把决策分析的结果以地理分布图的形式表达出来，更易为决策者理解和接受。 环境质量监测：由于GIS在空间分布、范围等问题处理方面的独到优势, 在环境监测方面应用十分广泛在水质监测中, 基于面向对象空间数据库的水文模型和水文分析工具能够提供提取水流方向、汇流分析、河网分段、划分流域等功能。基于这些基本水文分析, 能够进行断面水质分析、水污染范围分析、污染源位置追溯、饮用水源地保护等业务。在空气监测过程中, 通过监测点数据和采样数据, 可以制作空气质量专题图。通过监测点位置和GIS的空间统计分析和插值算法, 可以在一定置信区间条件下, 得到分析估计的区域监测值。此外, 借助GIS选址技术, 可以对监测或者采样点位置进行优化, 以期得到更准确的区域监测数据。在噪声监测中, 通过噪声源分布、建筑物分布和基础数据, 结合噪声扩散模型可以在GIS软件中生成噪声地图, 并分级绘制。以机场噪声污染为例, 传统的机场内部噪声预测和规划方法涉及到大量的理论分析, 同时要对一些复杂实际情况进行处理, 工作量大, 评定时间长, 不适宜在大量方案中优选。利用空间分析功能建立模型进行评定，直观、简单、方便。 2.2.GIS在环境科学中的应用 2.2.1.污染监控 污染监控是环境保护的核心业务之一。GlS技术则可以在污染源分布、污染影响范围等方面为污染监控提供技术支撑。通过建立污染源空间数据库, 可以实现对污染源所在位置的管理。以污染源空间数据库为基础,GIS技术为手段, 可以制作污染源分布专题图, 并