地理信息系统在水环境中得应用进展-wxf.docxVIP

浅谈地理信息系统在水环境中的应用专业班级：13级水利工程姓名：文晓凤学号要：以地理信息系统（Geographic Information System）技术为研究对象，对其在水环境中的应用进行分析、归纳，综述了GIS在这个领域的应用现状。本文从水功能区划、水质模拟及评价、水污染控制、区域水环境管理、水环境应急反应这五个方面对GIS 的应用现状进行了较为详细的介绍，并探讨了未来GIS在整个水环境领域中的应用趋势。关键词：地理信息系统；水环境0 引言随着全球工业、经济的发展，环境问题日益严重，其中水环境问题尤为突出，对于这种状况，环境保护显得益发重要，对于环境信息的采集则是环境保护中的关键步骤，而环境信息与地理信息有着密不可分的关系。随着科学技术的发展，当今信息技术也变得日新月异，信息产业获得空前发展，信息资源呈爆炸式扩张。多尺度、多类型、多时态的地理信息是人类研究和解决环境问题的先决条件[1]。地理信息系统在水环境中的应用对水环境中许多问题起着重要的作用与意义，本文从水功能区划、水质模拟及评价、水污染控制、区域水环境管理、水环境应急反应五个方面讲述了GIS在水环境中应用。1 GIS简介地理信息系统（GIS）是以采集、存储、管理、描述、分析地球表面及空间和地理分布有关的数据的信息系统。它是以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究、综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立起来的一类计算机应用系统。简而言之，地理信息系统是以计算机为工具，具有地理图形和空间定位功能的空间型数据管理系统，它是一种特殊而十分重要的信息系统[2]。地理信息系统是空间数据和属性数据的综合体，有着以下几个方面的特征[3]：1）空间定位特征：空间实体在一定空间参照系中的位置识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其他类型信息的最显著的标志。2）多维结构特征：可在二维空间的基础上实现多专题间的相互关联。3）明显的时序特征：地理信息的各种特征在空间尺度上随时间的变化而变化。目前，GIS技术作为信息产业中不可或缺的一部分，有着非常可观的发展前景。我国关于GIS的应用及其研究经过十几年的发展，其在水环境领域中的应用于研究已经有了一些卓越的成效。2 GIS在水环境中的应用2.1 水功能区划水功能区划，即根据流域或者区域的水资源自然属性和社会属性，依据其水域定为具有某种应用功能和作用而划分的区域，一般分为五个类别。水功能区划是为结合水资源开发与保护，协调合理利用与有效保护之间的关系而做的一项重要工作，也是水资源开发利用和保护工作的重要依据。GIS在水功能区划中的应用主要包括数据查询、编码、空间分析、创建图层、属性数据库的输入编辑叠加成图。来自东北农业大学的张成峰在ArcGIS的基础上对松花江水质空间进行了设计，对松花江流域范围内的空间信息数据、环境信息空间数据进行了整理、细化、分层，完成了基础地理信息、水质信息的整理，对整个松花江的水质空间有了详细的划分[4]。张小莹等应用ArcGIS软件对庄浪县城饮用水源地保护区进行划分，对水源地一二级保护区的界桩和范围进行了精确的划分，其中GIS体现出的过程快捷、方法简便实用、精度可靠、结果合理等优点证明了GIS技术在水功能区划中的潜能[5]。2.2 水质模拟及评价水质模拟，预测是利用水质模型计算水域内的水质状况。它是水环境质量影响评价、污染物排放总量控制指标以及水污染控制系统规划与管理中必须采用的手段。水质模拟是在水域一定的水温、排污条件下进行的，在水质模拟中，应区别水体水文、排污条件类型，采用相应的污染物水质模型。水质评价指按照评价目标，选择相应的水质参数、水质标准和评价方法，对水体的质量利用价值及水的处理要求作出评定。GIS在水质模拟与评价中应用一般是与各种水质评价模型结合起来，建立数据库，提供专业的数据，同时对水质进行评价。太原理工大学的张士诚用GIS对辛泉泉域内最典型的地下水环境问题—水质的污染程度及分布情况进行分析，进行了水质评价和污染物的动态显示。在地统计分析功能中，用内梅罗指数法先对采样点数据进行分析，选择反距离加权插值方法，得出泉域地下水水质的评价图及评价指标的等值线图，进而结合开发与建立水质污染指数的时空数据库，在于GIS的结合后使得评价结果能够进行动态的战士，表达污染物的扩散过程，使得结果更加形象和直观，为决策者提供可视化的基础信息[6]。而栾焱则通过对水环境信息管理系统与地理信息系统的即成开发模式进行比较分析，针对滨州市水环境的试剂需求，开展了对滨州市突发性水污染事件水质模拟预测系统的目标分析和研究，结合GIS、数据库、网络技术，采用BS/CS相结合的