GIS在海洋環境中的应用.doc

《GIS软件与应用》课程论文 地理信息系统在海洋环境中的应用 学院 学号 专业 姓名 指导教师 地理信息系统在海洋环境中的应用 摘要：在海洋环境监测管理中，往往需要利用GIS技术建立海洋地理信息系统。针对海洋自然属性的多样性、复杂性和综合管理目标的多重性，海洋地理信息系统具有较强的智能化和多功能性。其在海洋环境科学领域中，主要应用在海洋功能区划、海岸带规划、海洋环境管、海洋资源的开发管理与保护，及海洋环境的监测、评价与预报方面。 关键字：GIS 环境监测 海洋环境 环境影响 由海洋信息的特点可知，海洋环境研究的关键是要及时准确的获取、分析海量的海洋环境信息。因此，GIS技术应用于海洋环境科学是十分必要的。GIS技术可以为海洋资源评估、海洋环境规划与管理、海洋环境保护、海岸带防灾、海洋污染防治等提供有力的观测、描述和分析工具，其在海洋环境科学领域中，主要应用在海洋功能区划、海岸带规划、海洋环境管、海洋资源的开发管理与保护，及海洋环境的监测、评价与预报方面。 海洋功能区划 海洋功能区划是为了对海洋及其依托陆地区域实施科学指导和综合管理而开展的一项基础工作。其基本含义是根据海域的地理区位、地理条件、自然资源与环境等自然属性，并适当兼顾海洋开发利用的现状和区域经济、社会发展的要求，划定或划分具有特定的主导功能的海洋区域，制定科学合理的海洋开发利用方式[1]。 GIS技术通常应用于海洋功能区划管理信息系统的建立，GIS数据库大量的空间数据和非空间数据以及分析、决策模型，可为海洋功能区划、海洋资源开发利用和保护提供快速、可靠的信息服务[1,4]。该类系统即是面向海洋管理层，提供可供业务化的系统，具有操作方便、界面友好，以及图、文、声并茂等特点，集成多源空间数据管理、应用模型开发和辅助决策支持，实现海洋功能区划数据的管理与辅助分析功能；又是面向社会，建立基于WebGIS服务器软件的空间数据的Web发布系统，提供海洋功能区划空间数据和属性数据的网上浏览、查询和检索等功能，实现海洋功能区划信息资源共享和信息服务。 利用GIS技术决策管理、分析评价和模拟预测等多项功能，也可为海岸带综合管理制定长中期发展规划、行业规划、土地利用规划、功能区划、海域划界等提供信息服务。 海洋环境管理 海洋环境管理是指人们通过法律法规、政策、规划计划、经济行为、工程技术等多种诱导干预、约束及协调的手段，通过预期目标管理和宏观控制管理方式协调海洋的开发利用和环境、资源、生态间的矛盾，达到合理开发海洋资源，维护生态平衡，促进海洋事业正常发展的管理行为[2]。 海洋环境管理主要利用GIS的分析评价功能和模拟预测功能，开展海岸带开发项目对社会、经济、生态环境和自然资源所产生的正面和负面影响进行定性和定量分析，对环境质量进行动态跟踪[3]。例如，在海洋自然灾害的预防中，利用灾害模拟进行空间域和时间域上的预测，能及时地掌握海洋自然灾害的范围、程度，以及造成的损失大小，并提出有效的抢险救灾方案以及灾后环境恢复措施。GIS在沿海工程项目环境影响评价中也发挥着显著的作用。 海洋资源开发 海洋资源主要包括食物资源和矿物资源。在海洋食物资源的开发过程中，GIS技术主要用以建立海洋渔业信息系统，该系统可为渔业生产管理、渔船动态监测、鱼群分布分析等提供数据和管理的高效工具，实现渔业资源开发与海洋环境的协调发展。海洋资源开发，特别是油气的开发和勘探过程涉及很多学科领域的知识，必须分析大量来源与格式不一的数据，这就需要有合适的管理和分析工具[5]。利用GIS的制图功能可以制作海岸带资源分布图、开发利用图等专题图件，获取海岸带各类海洋资源的分布、数量、质量、开发利用现状等信息，为制定海岸带资源合理开发规划提供可靠的依据。利用GIS技术也可进行海岸线长度、沿海不同类型土地利用面积和河口港湾面积的提取与计算，为实现海域有偿使用管理提供依据。 在海洋资源开发与管理中，需要利用GIS技术建立海洋资源信息库，该信息库包括海洋自然保护区、海洋生物多样性、海洋渔业资源、海洋矿产资源、海洋滩涂资源、海洋能资源、海岛资源、海洋自然地理资源等信息。美国矿产资源管理服务部门与ESRI公司合作开发了Deepwater GIS的软件，目前已广泛用于海洋资源信息库的建立中。中国科学院遥感应用研究所在海洋863计划820（海洋探查与资源开发技术主题）专题中，已经开发了面向海洋油气资源预测的管理系统[6]。 海洋环境的监测、评价与预报 在海洋环境保护、海洋资源利用、海上航行管理和生产安全服务中，需要监测海洋环境变化，评价海洋环境质量，进行海洋灾害预报[7]。利用GIS技术可以建立海洋环境和灾害信息库，进行灾害性海况监测、环境质