第二章 环境GIS及其系统分析培训资料.ppt

第二章 环境GIS及其系统分析; 1.1 概 述 ? 环境保护离不开环境信息的采集、处理和应用。 环境信息具有空间性、复杂性、直观性、时效性和多源性等特点。 环境信息特点决定了其与地理信息系统结合的必然性和合理性。; 环境地理信息系统的定义 以遥感、地理信息系统和全球定位系统技术为手段，进行环境空间信息的获取、分析、处理、存储和表达并为环境保护工作提供环境空间信息支持和管理决策依据的计算机系统。 ; ? 环境地理信息系统的特点 1 ）多技术集成特性 2 ）环境空间特性 3） 动态变化特性 4） 广泛实用特性 5） 可视化特性;作为环境科学研究工具的应用模式 作为环境管理的应用模式 作为公众服务的应用模式;项目级环境GIS 部门级环境GIS 企业级环境GIS 社会化环境GIS; 进行环境GIS建设和应用的过程，实际就是对环境数据进行采集、存储、管理、加工和显示的过程。所以有必要对环境数据源进行简单的分类介绍。按照习惯分类，常见的环境数据有5种。;环境监测数据 工业污染与防治数据 生活及其他污染与防治数据 自然生态环境保护数据 环境管理数据;序号;室内空气质量标准GB/T18883-2002 ;空气监测数据采集 ;废水数据采集 ;汽车尾气;声环境监测;便携式汽车尾气分析仪 ;便携式环境数据采集器“温度+湿度+光照”环境数据记录仪? ;? 数据采集仪------深圳中兴 ;环境数据采集功能的移动台 --------华为技术有限公司;环境GIS的主要用户是各级环保部门，所以要对环保部门的设置和主要职能有一个基本了解。 我国的环保机构分为四级管理机制：国家环保总局、省级环保局、市级环保局和县级环保局。相应地信息系统也分为四个层次： ;国家级 省级 市级 县级;1） 环境监测网络体系 环境监测数据是环境GIS的主要数据源，而其获得的主要途径是通过环境监测体系。目前环境监测大体分为三个类型： ;我国的环境监测体系 ——管理型 ;2） 业务工作流程 ;3） 环境空间数据采集与数据录入流程 ; 环境GIS涉及的空间信息主要有三大类：污染源空间信息、环境质量空间信息和自然生态空间信息。对这些空间信??进行查询和处理是环境GIS应用的最基本的功能。 ;4） 环境GIS涉及的空间信息的分类; 其中污染源空间信息有分为以下类别： ;点源与非点源污染源; 污染源往往是综合的，例如：水体的污染源可以划分为：点源、面源(也称为非点源)和内源。点源主要来自于工业和生活污水的集中排放，非点源污染的来源比较广泛，其中以来自农田的面源污染最为突出，内源主要指水系沉积物的释放。 ;点源与非点源污染源;分散性和隐蔽性 与点源污染的集中性相反，非点源污染具有分散性的特征，它随流域内土地利用状况、地形地貌、水文特征、气候、天气等的不同而具有空间异质性和时间上的不均匀性。排放的分散性导致其地理边界和空间位置的不易识别。 随机性和不确定性 大多数非点源污染问题，包括农业非点源污染，涉及随机变量和随机影响。区分进入污染系统中的随机变量和不确定性对非点源污染的研究是很重要的。例如，农作物的生产会受到自然的影响（天气等），因为降雨量的大小和密度、温度、湿度的变化会直接影响化学制品（农药、化肥等）对水体的污染情况。;不易监测性 由于非点源污染涉及多个污染者，在给定的区域内它们的排放是相互交叉的，加之不同的地理、气象、水文条件对污染物的迁移转化影响很大，因此很难具体监测到单个污染者的排放量。严格地讲，非点源污染并非不能具体识别和监测，而是信息和管理成本过高。近年来，运用遥感(RS)、地理信息系统(GIS)可以对非点源污染进行模型化描述和模拟，为其监控、预测和检验提供有力的数据支持。 随着点源污染控制能力的提高，面源污染的严重性逐渐显现出来。在美国即使达到零排放，仍然不能有效控制水体污染，从而认识到面源污染控制的重要性；我国对污染物排放实行总量控制，但这只对点源污染的控制有效，对面源污染的控制没有意义。在我国强化工业和生活污水排放与治理的同时，面源污染的控制也应积极开展，否则水体污染不会得到根本性的好转。;　 对非点源污染控制包括两个方面,其一是对污染源的控制,将非点源污染物的排放控制在最低限度;其二是对污染物扩散途径的控制,通过研究非点源污染的扩散机理,采取适当措施,减少污染物排入地下或地表水体的数量。研究非点源污染来源及扩散通常利用数学模型来模拟,目前比较有名的模型有USLE 模型(Universal Soil Loss Equation) 、AN