1、 概概 述述 環(huán)境環(huán)境GIS的概念和特點(diǎn)的概念和特點(diǎn) 環(huán)境環(huán)境GIS的應(yīng)用模式的應(yīng)用模式 環(huán)境數(shù)據(jù)源分析環(huán)境數(shù)據(jù)源分析 環(huán)境環(huán)境GIS業(yè)務(wù)需求分析業(yè)務(wù)需求分析 環(huán)境環(huán)境GIS功能需求分析功能需求分析 1.1 1.1 概概 述述 q環(huán)境保護(hù)離不開環(huán)境信息的采集、環(huán)境保護(hù)離不開環(huán)境信息的采集、處理和應(yīng)用。處理和應(yīng)用。q環(huán)境信息具有空間性、復(fù)雜性、直環(huán)境信息具有空間性、復(fù)雜性、直觀性、時(shí)效性和多源性等特點(diǎn)。觀性、時(shí)效性和多源性等特點(diǎn)。q環(huán)境信息環(huán)境信息特點(diǎn)決定了其與地理信息特點(diǎn)決定了其與地理信息系統(tǒng)結(jié)合的必然性和合理性。系統(tǒng)結(jié)合的必然性和合理性。 q環(huán)境地理信息系統(tǒng)的定義環(huán)境地理信息系統(tǒng)的定義 以遙

2、感、地理信息系統(tǒng)和全球定以遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)為手段，進(jìn)行環(huán)境空間信位系統(tǒng)技術(shù)為手段，進(jìn)行環(huán)境空間信息的獲取、分析、處理、存儲(chǔ)和表達(dá)息的獲取、分析、處理、存儲(chǔ)和表達(dá)并為環(huán)境保護(hù)工作提供環(huán)境空間信息并為環(huán)境保護(hù)工作提供環(huán)境空間信息支持和管理決策依據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。支持和管理決策依據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 q 環(huán)境地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)環(huán)境地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)1 ）多技術(shù)集成特性）多技術(shù)集成特性2 ）環(huán)境空間特性）環(huán)境空間特性3） 動(dòng)態(tài)變化特性動(dòng)態(tài)變化特性4） 廣泛實(shí)用特性廣泛實(shí)用特性5） 可視化特性可視化特性作為環(huán)境科學(xué)研究工具的應(yīng)用模式作為環(huán)境科學(xué)研究工具的應(yīng)用模式作為環(huán)境管理的應(yīng)用模式作為環(huán)

3、境管理的應(yīng)用模式作為公眾服務(wù)的應(yīng)用模式作為公眾服務(wù)的應(yīng)用模式環(huán)境環(huán)境GISGIS的應(yīng)用模式的應(yīng)用模式1.2 1.2 環(huán)境環(huán)境GISGIS的應(yīng)用模式的應(yīng)用模式科學(xué)研究描述與環(huán)境管理描述的區(qū)別：前者側(cè)重于專業(yè)分析軟件模型；科學(xué)研究描述與環(huán)境管理描述的區(qū)別：前者側(cè)重于專業(yè)分析軟件模型；后者側(cè)后者側(cè)重在重在GISGIS通用軟件上進(jìn)行二次開發(fā)通用軟件上進(jìn)行二次開發(fā)。項(xiàng)目級(jí)環(huán)境項(xiàng)目級(jí)環(huán)境GISGIS部門級(jí)環(huán)境部門級(jí)環(huán)境GISGIS企業(yè)級(jí)環(huán)境企業(yè)級(jí)環(huán)境GISGIS社會(huì)化環(huán)境社會(huì)化環(huán)境GISGIS環(huán)境管理應(yīng)用模式環(huán)境管理應(yīng)用模式 進(jìn)行環(huán)境進(jìn)行環(huán)境GISGIS建設(shè)和應(yīng)用的過程，實(shí)際建設(shè)和應(yīng)用的過程，實(shí)際就是對(duì)環(huán)

4、境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、就是對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、加工和顯示的過程。所以有必要對(duì)環(huán)境數(shù)加工和顯示的過程。所以有必要對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)源進(jìn)行簡單的分類介紹。按照習(xí)慣分類，據(jù)源進(jìn)行簡單的分類介紹。按照習(xí)慣分類，常見的環(huán)境數(shù)據(jù)有常見的環(huán)境數(shù)據(jù)有5 5種。種。1.3 1.3 環(huán)境數(shù)據(jù)源分析環(huán)境數(shù)據(jù)源分析環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)工業(yè)污染與防治數(shù)據(jù)工業(yè)污染與防治數(shù)據(jù)生活及其他污染與防治數(shù)據(jù)生活及其他污染與防治數(shù)據(jù)自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)數(shù)據(jù)自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)數(shù)據(jù)環(huán)境管理數(shù)據(jù)環(huán)境管理數(shù)據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)分類環(huán)境數(shù)據(jù)分類1地表水、大氣降水、海地表水、大氣降水、海水、廢水、飲用純凈水水、廢水、飲用純凈水 水溫水溫水質(zhì)水質(zhì)

5、水溫的測定水溫的測定 溫度計(jì)或顛倒溫度法溫度計(jì)或顛倒溫度法 GB13195-91 海海洋監(jiān)測規(guī)范洋監(jiān)測規(guī)范 第第4部分：海水分析部分：海水分析 GB17378.4/26.1-1998-2地表水、大氣降水、海地表水、大氣降水、海水、廢水、飲用純凈水水、廢水、飲用純凈水 流量流量河流流量測試規(guī)范河流流量測試規(guī)范 GB50179-93-3地表水、大氣降水、海地表水、大氣降水、海水、廢水、飲用純凈水水、廢水、飲用純凈水 外觀外觀文字描述法文字描述法 水和廢水監(jiān)測分析方法水和廢水監(jiān)測分析方法(第三版第三版)國家環(huán)國家環(huán)保局（保局（1989） -4地表水、大氣降水、海地表水、大氣降水、海水、廢水、飲用純凈

6、水水、廢水、飲用純凈水 臭臭文字描述法文字描述法 水和廢水監(jiān)測分析方法水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版第四版)國家環(huán)國家環(huán)保局（保局（2002）(05）級(jí)級(jí)5地表水、大氣降水、海地表水、大氣降水、海水、廢水、飲用純凈水水、廢水、飲用純凈水 色度色度GB11903-89-6地表水、大氣降水、海地表水、大氣降水、海水、廢水、飲用純凈水水、廢水、飲用純凈水 濁度濁度GB13200-91 GB17378.4/31.3-1998 GB/T8538-1995 1度度 0.5NTU 7地表水、大氣降水、海地表水、大氣降水、海水、廢水、飲用純凈水水、廢水、飲用純凈水 透明度透明度GB17378.4/23.1-19

7、98-8地表水、大氣降水、海地表水、大氣降水、海水、廢水、飲用純凈水水、廢水、飲用純凈水 二氧化二氧化碳碳酸堿指示劑滴定法酸堿指示劑滴定法 美國水與廢水測試標(biāo)準(zhǔn)方法美國水與廢水測試標(biāo)準(zhǔn)方法(20th)4500-USA0.1mg/L9地表水、大氣降水、海地表水、大氣降水、海水、廢水、飲用純凈水水、廢水、飲用純凈水 pH值值及酸堿及酸堿度度GB6920-86 GB13580.4-92 GB17378.4/27.1-1998 0.02pH值單位值單位10地表水、大氣降水、海地表水、大氣降水、海水、廢水、飲用純凈水水、廢水、飲用純凈水 懸浮物懸浮物GB11901-89 GB17378.4/28.1-1

8、998 4mg/L空氣和廢水?dāng)?shù)據(jù)空氣和廢水?dāng)?shù)據(jù)序號(hào)項(xiàng)目類別產(chǎn)品和/或參數(shù)檢測標(biāo)準(zhǔn)（方法）名稱代號(hào)（含年號(hào)）限制范圍及說明1空氣和廢氣 二氧化硫環(huán)境空氣 二氧化硫的測定 甲醛吸收-付玫瑰苯胺分光光度法 GB/T15262-94、ISO/CD10498 紫外脈沖熒光法 美國國家環(huán)保局方法 EQSA-0486-060(1980年) 碘量法 定電位電解法 甲醛吸收-鹽酸付玫瑰苯胺分光光度法空氣和廢氣監(jiān)測分析方法(第四版)國家環(huán)保局（2002）環(huán)境空氣0.003mg/m3 環(huán)境空氣0.01mg/m3 碘量法140mg/m3 定電位電解法1mg/m3 光度法2.5mg/m3空氣和廢水?dāng)?shù)據(jù)空氣和廢水?dāng)?shù)據(jù)1.

9、31.3環(huán)境數(shù)據(jù)源分析環(huán)境數(shù)據(jù)源分析室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T18883-2002 GB/T18883-2002 序序 號(hào)號(hào)參數(shù)類別參數(shù)類別參參 數(shù)數(shù)單單 位位標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值1物理性溫度222816242相對(duì)濕度%408030603空氣流速m/s0.30.24新風(fēng)量m3/(h 人)30a5化學(xué)性二氧化硫SO2mg/m30.506二氧化氮NO2mg/m30.247一氧化碳COmg/m3108二氧化碳CO2%0.109氨NH3mg/m30.2010臭氧O3mg/m30.1611甲醛HCHOmg/m30.1012苯C6H6mg/m30.1113甲苯C7H8mg/m30.2014二甲苯C8

10、H10mg/m30.2015苯并a芘B（a）Png/m31.016可吸入顆粒物PM10ng/m30.1517總揮發(fā)性有機(jī)物TVOCmg/m30.6018生物性菌落總數(shù)Cfu/m3250019放射性氡222RnBq/m3400空空氣氣監(jiān)監(jiān)測測數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集 1.31.3環(huán)境數(shù)據(jù)源分析環(huán)境數(shù)據(jù)源分析廢水?dāng)?shù)據(jù)采集廢水?dāng)?shù)據(jù)采集 1.3 1.3 環(huán)境數(shù)據(jù)源分析環(huán)境數(shù)據(jù)源分析汽車尾氣汽車尾氣1.3 1.3 環(huán)境數(shù)據(jù)源分析環(huán)境數(shù)據(jù)源分析聲環(huán)境監(jiān)測聲環(huán)境監(jiān)測1.3 1.3 環(huán)境數(shù)據(jù)源分析環(huán)境數(shù)據(jù)源分析便攜式汽車便攜式汽車尾氣分析儀尾氣分析儀 意大利意大利MOTORSCAN公司生產(chǎn)的汽車尾氣分公司生產(chǎn)的汽車尾

11、氣分析儀適用于長時(shí)間連續(xù)分析測量各類汽油、析儀適用于長時(shí)間連續(xù)分析測量各類汽油、柴油、柴油、LPG、CNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放，燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放，符合歐符合歐/歐歐標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)（Euro3/4）及）及OIML R99 Class 0 科研級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?？蒲屑?jí)標(biāo)準(zhǔn)。 便便攜式環(huán)境數(shù)據(jù)攜式環(huán)境數(shù)據(jù)采集器采集器“溫度溫度+濕濕度度+光照光照”環(huán)境數(shù)環(huán)境數(shù)據(jù)記錄儀據(jù)記錄儀 溫度測量范圍：溫度測量范圍：-40-+80濕度測量范圍：濕度測量范圍：25%-95% 溫度測量精度：溫度測量精度：0.3濕度測量精度：濕度測量精度：5%RH 光照測量范圍：光照測量范圍：2600(lux/ft2) 記錄時(shí)間間隔：記錄時(shí)間

12、間隔：0.5秒秒-9小時(shí)可選小時(shí)可選 記錄容量：記錄容量：8000-16000個(gè)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)采集儀數(shù)據(jù)采集儀-深圳中興深圳中興 采集監(jiān)測數(shù)據(jù)可以通過有線無線兩中方式上傳數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)采集下位采集監(jiān)測數(shù)據(jù)可以通過有線無線兩中方式上傳數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)采集下位機(jī)可同時(shí)向地方環(huán)保局服務(wù)器、市級(jí)環(huán)保局、省級(jí)環(huán)保局三級(jí)同時(shí)通機(jī)可同時(shí)向地方環(huán)保局服務(wù)器、市級(jí)環(huán)保局、省級(jí)環(huán)保局三級(jí)同時(shí)通過無線或者有線上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)。過無線或者有線上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)。有線傳輸方式有線傳輸方式: 可提供可靠、安全、穩(wěn)定的傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，但對(duì)監(jiān)測可提供可靠、安全、穩(wěn)定的傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，但對(duì)監(jiān)測環(huán)境依靠比較大，監(jiān)測點(diǎn)必須有光纖等有限傳輸條件；無線

13、傳輸方式環(huán)境依靠比較大，監(jiān)測點(diǎn)必須有光纖等有限傳輸條件；無線傳輸方式: 不受監(jiān)測點(diǎn)硬件條件的限制，但受氣候等因素影響比較大，傳輸數(shù)據(jù)不受監(jiān)測點(diǎn)硬件條件的限制，但受氣候等因素影響比較大，傳輸數(shù)據(jù)的可靠、穩(wěn)定性比較差。的可靠、穩(wěn)定性比較差。環(huán)境數(shù)據(jù)采集功能的移動(dòng)臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)采集功能的移動(dòng)臺(tái) -華為技術(shù)有限公司華為技術(shù)有限公司具 數(shù)據(jù)采集功能的移動(dòng)臺(tái)及環(huán)境數(shù)據(jù)采集方法。移動(dòng)臺(tái)包括接收機(jī)模塊，其特點(diǎn)是，還包括環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊；該環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括電平通過率LCR統(tǒng)計(jì)單元、散射體統(tǒng)計(jì)單元、樣本離散系數(shù)統(tǒng)計(jì)單元以及環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理單元； 環(huán)境數(shù)據(jù)采集方法包括：選擇適當(dāng)?shù)木哂协h(huán)境數(shù)據(jù)采集功能的移動(dòng)臺(tái)、啟動(dòng)環(huán)

14、境數(shù)據(jù)采集、處理具有環(huán)境數(shù)據(jù)采集功能的移動(dòng)臺(tái)上報(bào)的環(huán)境數(shù)據(jù)和更新環(huán)境數(shù)據(jù)庫等步驟。移動(dòng)臺(tái)可自適應(yīng)地對(duì)其所處環(huán)境的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并上報(bào)給移動(dòng)臺(tái)定位中心。從而有效地抑制NLOS誤差對(duì)定位精度的影響，保證了環(huán)境數(shù)據(jù)很好地適應(yīng)環(huán)境的變化。 環(huán)境環(huán)境GISGIS的主要用戶是各級(jí)環(huán)保部門，所以要的主要用戶是各級(jí)環(huán)保部門，所以要對(duì)環(huán)保部門的設(shè)置和主要職能有一個(gè)基本了解。對(duì)環(huán)保部門的設(shè)置和主要職能有一個(gè)基本了解。我國的環(huán)保機(jī)構(gòu)分為四級(jí)管理機(jī)制：國家環(huán)保我國的環(huán)保機(jī)構(gòu)分為四級(jí)管理機(jī)制：國家環(huán)?？偩?、省級(jí)環(huán)保局、市級(jí)環(huán)保局和縣級(jí)環(huán)保局?？偩?、省級(jí)環(huán)保局、市級(jí)環(huán)保局和縣級(jí)環(huán)保局。相應(yīng)地信息系統(tǒng)也分為四個(gè)層次：相

15、應(yīng)地信息系統(tǒng)也分為四個(gè)層次： 1.4 1.4 環(huán)境環(huán)境GISGIS業(yè)務(wù)需求分析業(yè)務(wù)需求分析國家級(jí)國家級(jí)省級(jí)省級(jí)市級(jí)市級(jí)縣級(jí)縣級(jí) 環(huán)境環(huán)境GISGIS宏觀管理和決策支持宏觀管理和決策支持負(fù)責(zé)本省環(huán)境信息管理工作，收集、分負(fù)責(zé)本省環(huán)境信息管理工作，收集、分析、處理和存儲(chǔ)；向國家級(jí)環(huán)境信息系析、處理和存儲(chǔ)；向國家級(jí)環(huán)境信息系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的信息統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的信息環(huán)保工作的基礎(chǔ)和重點(diǎn)，負(fù)擔(dān)環(huán)境質(zhì)環(huán)保工作的基礎(chǔ)和重點(diǎn)，負(fù)擔(dān)環(huán)境質(zhì)量和污染源的監(jiān)測、分析、統(tǒng)計(jì)和評(píng)量和污染源的監(jiān)測、分析、統(tǒng)計(jì)和評(píng)價(jià)。價(jià)。1 1） 環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系 環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)是環(huán)境環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)是環(huán)境GISGIS

16、的主要數(shù)據(jù)源，而其獲得的主要途徑是通過環(huán)的主要數(shù)據(jù)源，而其獲得的主要途徑是通過環(huán)境監(jiān)測體系。目前環(huán)境監(jiān)測大體分為三個(gè)類型：境監(jiān)測體系。目前環(huán)境監(jiān)測大體分為三個(gè)類型： 1.4 1.4 環(huán)境環(huán)境GISGIS業(yè)務(wù)需求分析業(yè)務(wù)需求分析要素型要素型管理型管理型混合型混合型環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測按不同的環(huán)境要素建立的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)按不同的環(huán)境要素建立的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)按行政管理體系建立的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，我國基本按行政管理體系建立的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，我國基本上屬于這種類型。上屬于這種類型。上述兩種網(wǎng)絡(luò)的綜合，如重點(diǎn)流域，長委、上述兩種網(wǎng)絡(luò)的綜合，如重點(diǎn)流域，長委、黃委。黃委。我國的環(huán)境監(jiān)測體系我國的環(huán)境監(jiān)測體系 管理型管理型 2 2） 業(yè)務(wù)

17、工作流程業(yè)務(wù)工作流程 四級(jí)環(huán)境保護(hù)管理機(jī)制使得國家和省四級(jí)環(huán)境保護(hù)管理機(jī)制使得國家和省級(jí)環(huán)保部門主要擔(dān)負(fù)宏觀管理、綜合分級(jí)環(huán)保部門主要擔(dān)負(fù)宏觀管理、綜合分析和決策規(guī)劃職能，這種層次化，向上析和決策規(guī)劃職能，這種層次化，向上集中的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)決定了決策任務(wù)向下傳集中的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)決定了決策任務(wù)向下傳達(dá)，下級(jí)執(zhí)行后環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)向上傳輸達(dá)，下級(jí)執(zhí)行后環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)向上傳輸和匯總。和匯總。3 3） 環(huán)境空間數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)錄入流程環(huán)境空間數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)錄入流程 業(yè)務(wù)查詢數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)修改數(shù)據(jù)檢查數(shù)據(jù)提交1 查詢業(yè)務(wù)2 新業(yè)務(wù)3 初審返回4 數(shù)據(jù)檢查6 合格提交5 未通過7 提交檢查數(shù)據(jù)錄入人員 環(huán)境環(huán)境GISGIS

18、涉及的空間信息主要有三大類：涉及的空間信息主要有三大類：污染源污染源空間信息空間信息、環(huán)境質(zhì)量空間信息環(huán)境質(zhì)量空間信息和和自然生態(tài)空間自然生態(tài)空間信息。信息。對(duì)這些空間信息進(jìn)行查詢和處理是環(huán)境對(duì)這些空間信息進(jìn)行查詢和處理是環(huán)境GISGIS應(yīng)用的應(yīng)用的最基本的功能。最基本的功能。 環(huán)境環(huán)境GISGIS的空間信息的空間信息污染源空間信息污染源空間信息環(huán)境質(zhì)量空間信息環(huán)境質(zhì)量空間信息自然生態(tài)空間信息自然生態(tài)空間信息4 4） 環(huán)境環(huán)境GISGIS涉及的空間信息的分類涉及的空間信息的分類4 4） 環(huán)境環(huán)境GISGIS涉及的空間信息的分類涉及的空間信息的分類自然保護(hù)區(qū)生態(tài)功能區(qū)信息查詢與處理自然保護(hù)區(qū)生態(tài)

19、功能區(qū)信息查詢與處理環(huán)境環(huán)境GISGIS的空間信息的空間信息污染源空間信息污染源空間信息環(huán)境質(zhì)量空間信息環(huán)境質(zhì)量空間信息自然生態(tài)空間信息自然生態(tài)空間信息環(huán)境質(zhì)量測點(diǎn)發(fā)布信息查詢與處理環(huán)境質(zhì)量測點(diǎn)發(fā)布信息查詢與處理水質(zhì)監(jiān)測信息查詢與處理水質(zhì)監(jiān)測信息查詢與處理空氣質(zhì)量監(jiān)測信息查詢與處理空氣質(zhì)量監(jiān)測信息查詢與處理區(qū)域噪聲監(jiān)測信息查詢與處理區(qū)域噪聲監(jiān)測信息查詢與處理生態(tài)環(huán)境區(qū)劃信息查詢與處理生態(tài)環(huán)境區(qū)劃信息查詢與處理土地覆蓋現(xiàn)狀與動(dòng)態(tài)變化信息查詢與處理土地覆蓋現(xiàn)狀與動(dòng)態(tài)變化信息查詢與處理土地退化信息查詢與處理土地退化信息查詢與處理生物多樣性信息查詢與處理生物多樣性信息查詢與處理歷年環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)變化趨勢

20、分析與制圖歷年環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)變化趨勢分析與制圖 其中污染源空間信息有分為以下類別：其中污染源空間信息有分為以下類別： 污染源空間信污染源空間信息查詢與處理息查詢與處理點(diǎn)狀污染源基本信息查詢與處理點(diǎn)狀污染源基本信息查詢與處理 如：工業(yè)污染源如：工業(yè)污染源線狀污染源基本信息查詢與處理線狀污染源基本信息查詢與處理 如：流域污染如：流域污染面狀污染源基本信息查詢與處理面狀污染源基本信息查詢與處理 如：農(nóng)田殺蟲劑如：農(nóng)田殺蟲劑污染源背景基本信息查詢與處理污染源背景基本信息查詢與處理廢水、氣、渣排放信息查詢與處理廢水、氣、渣排放信息查詢與處理污染源能源消耗信息查詢與處理污染源能源消耗信息查詢與處理工業(yè)用水量

21、信息查詢與處理工業(yè)用水量信息查詢與處理污染源數(shù)據(jù)變化趨勢分析與制圖污染源數(shù)據(jù)變化趨勢分析與制圖環(huán)境環(huán)境GISGIS涉及的空間信息的分類涉及的空間信息的分類污染源空間信息污染源空間信息非點(diǎn)源污染點(diǎn)源與非點(diǎn)源污染源點(diǎn)源與非點(diǎn)源污染源 面源污染是相對(duì)于點(diǎn)源污染來說的。農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的污染主要來自于農(nóng)作物種植過程中化肥、農(nóng)藥的過量施用和規(guī)?；B(yǎng)殖產(chǎn)生的畜禽糞便。前者污染源廣泛分散、沒有明確位置，就是所謂面源污染；后者污染源明確，稱為點(diǎn)源污染。非點(diǎn)源污染的來源比較廣泛，其中以農(nóng)田的面源污染最為突出。美國的面源污染占污染總量的2/3，其中農(nóng)業(yè)面源污染的貢獻(xiàn)率為75%左右。我國的太湖、巢湖流域等水域，面源污染的貢

22、獻(xiàn)率已超過點(diǎn)源污染?？刂妻r(nóng)作物種植導(dǎo)致的面源污染要比控制規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)導(dǎo)致的點(diǎn)源污染更困難。 污染源往往是綜合的，例如：水體的污染污染源往往是綜合的，例如：水體的污染源可以劃分為：點(diǎn)源、面源源可以劃分為：點(diǎn)源、面源(也稱為非點(diǎn)源也稱為非點(diǎn)源)和和內(nèi)源。點(diǎn)源主要來自于工業(yè)和生活污水的集中內(nèi)源。點(diǎn)源主要來自于工業(yè)和生活污水的集中排放，非點(diǎn)源污染的來源比較廣泛，其中以來排放，非點(diǎn)源污染的來源比較廣泛，其中以來自農(nóng)田的面源污染最為突出，內(nèi)源主要指水系自農(nóng)田的面源污染最為突出，內(nèi)源主要指水系沉積物的釋放。沉積物的釋放。點(diǎn)源與非點(diǎn)源污染源點(diǎn)源與非點(diǎn)源污染源點(diǎn)源污染源點(diǎn)源污染源非點(diǎn)源污染源非點(diǎn)源污染源分散性和

23、隱蔽性分散性和隱蔽性 與點(diǎn)源污染的集中性相反，非點(diǎn)源污染具有分散性的與點(diǎn)源污染的集中性相反，非點(diǎn)源污染具有分散性的特征，它隨流域內(nèi)土地利用狀況、地形地貌、水文特征、特征，它隨流域內(nèi)土地利用狀況、地形地貌、水文特征、氣候、天氣等的不同而具有空間異質(zhì)性和時(shí)間上的不均勻氣候、天氣等的不同而具有空間異質(zhì)性和時(shí)間上的不均勻性。排放的分散性導(dǎo)致其地理邊界和空間位置的不易識(shí)別。性。排放的分散性導(dǎo)致其地理邊界和空間位置的不易識(shí)別。隨機(jī)性和不確定性隨機(jī)性和不確定性 大多數(shù)非點(diǎn)源污染問題，包括農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染，涉大多數(shù)非點(diǎn)源污染問題，包括農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染，涉及隨機(jī)變量和隨機(jī)影響。區(qū)分進(jìn)入污染系統(tǒng)中的隨機(jī)變量及隨機(jī)變量

24、和隨機(jī)影響。區(qū)分進(jìn)入污染系統(tǒng)中的隨機(jī)變量和不確定性對(duì)非點(diǎn)源污染的研究是很重要的。例如，農(nóng)作和不確定性對(duì)非點(diǎn)源污染的研究是很重要的。例如，農(nóng)作物的生產(chǎn)會(huì)受到自然的影響（天氣等），因?yàn)榻涤炅康拇笪锏纳a(chǎn)會(huì)受到自然的影響（天氣等），因?yàn)榻涤炅康拇笮『兔芏?、溫度、濕度的變化?huì)直接影響化學(xué)制品（農(nóng)藥、小和密度、溫度、濕度的變化會(huì)直接影響化學(xué)制品（農(nóng)藥、化肥等）對(duì)水體的污染情況?；实龋?duì)水體的污染情況。非點(diǎn)源污染源信息特點(diǎn)非點(diǎn)源污染源信息特點(diǎn)不易監(jiān)測性不易監(jiān)測性由于非點(diǎn)源污染涉及多個(gè)污染者，在給定的區(qū)域內(nèi)它們的排放由于非點(diǎn)源污染涉及多個(gè)污染者，在給定的區(qū)域內(nèi)它們的排放是相互交叉的，加之不同的地理、氣象、

25、水文條件對(duì)污染物的是相互交叉的，加之不同的地理、氣象、水文條件對(duì)污染物的遷移轉(zhuǎn)化影響很大，因此很難具體監(jiān)測到單個(gè)污染者的排放量。遷移轉(zhuǎn)化影響很大，因此很難具體監(jiān)測到單個(gè)污染者的排放量。嚴(yán)格地講，非點(diǎn)源污染并非不能具體識(shí)別和監(jiān)測，而是信息和嚴(yán)格地講，非點(diǎn)源污染并非不能具體識(shí)別和監(jiān)測，而是信息和管理成本過高。近年來，運(yùn)用遙感管理成本過高。近年來，運(yùn)用遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)(GIS)可以對(duì)非點(diǎn)源污染進(jìn)行模型化描述和模擬，為其監(jiān)控、預(yù)測和可以對(duì)非點(diǎn)源污染進(jìn)行模型化描述和模擬，為其監(jiān)控、預(yù)測和檢驗(yàn)提供有力的數(shù)據(jù)支持。檢驗(yàn)提供有力的數(shù)據(jù)支持。 隨著點(diǎn)源污染控制能力的提高，面源污染的嚴(yán)重性

26、逐漸顯隨著點(diǎn)源污染控制能力的提高，面源污染的嚴(yán)重性逐漸顯現(xiàn)出來。在美國即使達(dá)到零排放，仍然不能有效控制水體污染，現(xiàn)出來。在美國即使達(dá)到零排放，仍然不能有效控制水體污染，從而認(rèn)識(shí)到面源污染控制的重要性；我國對(duì)污染物排放實(shí)行總從而認(rèn)識(shí)到面源污染控制的重要性；我國對(duì)污染物排放實(shí)行總量控制，但這只對(duì)點(diǎn)源污染的控制有效，對(duì)面源污染的控制沒量控制，但這只對(duì)點(diǎn)源污染的控制有效，對(duì)面源污染的控制沒有意義。在我國強(qiáng)化工業(yè)和生活污水排放與治理的同時(shí)，面源有意義。在我國強(qiáng)化工業(yè)和生活污水排放與治理的同時(shí)，面源污染的控制也應(yīng)積極開展，否則水體污染不會(huì)得到根本性的好污染的控制也應(yīng)積極開展，否則水體污染不會(huì)得到根本性的好

27、轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。非點(diǎn)源污染源信息特點(diǎn)非點(diǎn)源污染源信息特點(diǎn) 對(duì)非點(diǎn)源污染控制包括兩個(gè)方面對(duì)非點(diǎn)源污染控制包括兩個(gè)方面,其一是對(duì)污染源的控其一是對(duì)污染源的控制制,將非點(diǎn)源污染物的排放控制在最低限度將非點(diǎn)源污染物的排放控制在最低限度;其二是對(duì)污其二是對(duì)污染物擴(kuò)散途徑的控制染物擴(kuò)散途徑的控制,通過研究非點(diǎn)源污染的擴(kuò)散機(jī)理通過研究非點(diǎn)源污染的擴(kuò)散機(jī)理,采取適當(dāng)措施采取適當(dāng)措施,減少污染物排入地下或地表水體的數(shù)量。減少污染物排入地下或地表水體的數(shù)量。研究非點(diǎn)源污染來源及研究非點(diǎn)源污染來源及擴(kuò)散通常利用數(shù)學(xué)模型來模擬擴(kuò)散通常利用數(shù)學(xué)模型來模擬,目目前比較有名的模型有前比較有名的模型有USLE 模型模型(Univer

28、sal Soil Loss Equation) 、ANSPM模型模型(Agricultural Nonpoint Source Pollution Model ) 、SWMM模型模型(Storm Water Management Model) 、STORM模型模型(Storage Treatment ,Overflow Runoff Model) 等。等。 非點(diǎn)源污染源信息特點(diǎn)非點(diǎn)源污染源信息特點(diǎn)面源模型與面源模型與GISGIS集成的方法集成的方法 隨著面源污染模擬模型日趨成熟，模擬過程隨著面源污染模擬模型日趨成熟，模擬過程越來越復(fù)雜，數(shù)據(jù)量日益增大，這時(shí)僅靠模型難越來越復(fù)雜，數(shù)據(jù)量日益增大，

29、這時(shí)僅靠模型難以分析污染時(shí)空位置、時(shí)空分布等問題。而以分析污染時(shí)空位置、時(shí)空分布等問題。而GIS是獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和顯示空間數(shù)據(jù)的計(jì)是獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和顯示空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。作為一種新型數(shù)據(jù)庫管理系算機(jī)化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。作為一種新型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，統(tǒng)，GIS具有很強(qiáng)的空間分析功能。將二者集成具有很強(qiáng)的空間分析功能。將二者集成到一起后，既可以利用面源模型來模擬污染過程，到一起后，既可以利用面源模型來模擬污染過程，又可以利用又可以利用GIS 的數(shù)據(jù)管理、對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行空的數(shù)據(jù)管理、對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析、數(shù)據(jù)和結(jié)果的可視化等功能，為更好地間分析、數(shù)據(jù)和結(jié)果的可視化等功能，為更好

30、地進(jìn)行面源污染的計(jì)算和管理提供了新的途徑。進(jìn)行面源污染的計(jì)算和管理提供了新的途徑。GIS與面源模型集成的方法總的來說有兩種，松與面源模型集成的方法總的來說有兩種，松散集成和緊密集成。散集成和緊密集成。松散集成松散集成 松散集成的方法依賴于松散集成的方法依賴于GISGIS與外部模型程與外部模型程序之間數(shù)據(jù)文件的傳輸與交換。序之間數(shù)據(jù)文件的傳輸與交換。GIS 與面源模與面源模型都有自己的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理能力，并沒有結(jié)型都有自己的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理能力，并沒有結(jié)合為統(tǒng)一的系統(tǒng)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖合為統(tǒng)一的系統(tǒng)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 所示：所示： 松散集成的前處理模塊和后處理模塊都是為松散集成的前處理模塊和后處理模塊都是為使各種形式的軟件之間數(shù)據(jù)能相互匹配和交換而使各種形式的軟件之間數(shù)據(jù)能相互匹配和交換而設(shè)計(jì)。前處理模塊使設(shè)計(jì)。前處理模塊使GIS數(shù)據(jù)格式能適應(yīng)特定面數(shù)據(jù)格式能適應(yīng)特定面源模型的需求，后處理模塊使模型輸出文件的格源模型的需求，后處理模塊使模型輸出文件的格式與式與