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GIS技术在水环境管理及环境影响评价实践

2021/11/05 阅读:

摘要:GIS技术可以收集和分析以及存储地理空间数据,近些年在水环境管理及环境影响评价领域中广泛利用GIS技术,并且发挥着不可代替的作用。在水环境管理中利用GIS技术,可以管理和查询水环境信息,同时可以模拟水环境。在环境影响评价领域中利用GIS技术,可以精准的制图,综合分析环境现状。本文分析了GIS技术在水环境管理及环境影响评价领域的运用,旨在对于实际工作起到参考作用。

关键词:GIS技术;水环境管理;环境影响评价;运用措施

1引言

当前我国已经进入到信息时代,信息技术为人们的生活和工作带来较大的便利,和人们的日常生活具有紧密的联系。GIS技术具有独特的优势,因此在各行业各业广泛应用,在水环境管理和环境影响评价领域,GIS技术发挥着重要的作用,有利于解决存在的水环境问题,科学的评价环境影响,提供可靠性数据,有效的保护生态环境。

2概述GIS技术

2.1GIS技术的概念

GIS指的是地理信息系统,GIS技术综合了地理学和地图学以及遥感学等学科,有综合性特征,利用GIS技术可以掌握地球表面的所有位置。利用GIS技术可以融合多媒体和虚拟现实,同时利用计算机采集和存储数据库,并且将地理图形和属性等输出,可以根据需求向用户发送数据,为分析和决策工作提供便利。

2.2GIS技术优势和特点

(1)改善工作质量:GIS技术是地理信息科学的一部分,在空间信息存储和采集以及处理等方面广泛利用GIS技术。在传统的工作模式中,人们很难精准、快速地分析环境识别方法和影响预测方法等。因为GIS技术具有强大的功能,可以显著改善水环境管理和环境影响评价等工作。(2)数据资源共享:面对海量的地理信息,利用GIS技术可以参照分析地图和统一空间的坐标,避免在数据转换阶段发生误差问题,并且利用同一个空间坐标,方便不同部门的工作人员共享相关信息,提高工作战略的科学性。(3)提高工作效率:在水环境管理和环境影响评价中利用GIS技术,具有显著的优势,针对传统的工作模式,主要是利用文字和数据预测环境破坏情况,而利用GIS技术,工作人员可以直接开展数据分析,极大地提高整体工作效率,简化整体工作流程,提高整体工作的便利性。

3GIS技术的功能

3.1空间数据采集

利用GIS技术开展数据采集,向系统传输获取的各种数据。在实际工作中可以利用GIS技术定位区域数据点,同时可以确定经纬度和高程等信息,在计算机系统中输入这些信息,同时调用卫星采集区域图片,最终输入区域坐标和地貌特征。通过卫星遥感可以扩展空间数据来源,利用卫星配置的传感器包被动测量电磁波频谱和无线电波,从而收集标识对象数据。

3.2空间数据处理

不同空间信息具有较大的差异性,因此可以利用GIS技术数据处理功能整合这些数据。例如通过操作GIS中的地图数据,可以高效地对齐和匹配地区数据。在分析数字数据之前,需要利用其他手段整合处理,例如可以利用投标和坐标变换技术以及大数据技术等。

3.3空间数据管理

利用GIS技术管理空间数据的过程中,需要利用数据编辑和数据综合以及数据变换等技术,最终形成空间数据库。很多GIS系统利用分层技术,根据地图特征将地图划分为不同的图层,同时分别储存,在使用过程中通过叠加选定的土层即可形成专题地图。

3.4空间分析

GIS技术的主要功能包括空间分析能力,空间分析需要综合空间物体的空间位置和联系等,全面研究空间事物,定量描述空间事物。在空间分析过程中需要利用数学工具,利用空间统计学和图论以及拓扑学等,全面的描述和分析空间构成,获取准确的空间数据。例如利用GIS技术可以描述污染物的扩散路径,计算污染物排放多长时间可以超过环境质量限值。

4GIS技术在水环境管理中的应用

4.1管理查询水环境数据管理水环境信息的过程中,一些水环境信息具有空间属性和层次属性,通过利用GIS技术可以清晰地呈现出不同区域水环境状况,同时可以确定水体环境信息的变化。利用GIS系统可以呈现出重要的环境信息点,例如可以确定排污口和污染源的空间分布状态。水环境地理信息系统具有数据库作用,可以输入、查询、输出地理信息数据,方便管理人员录入检测信息,同时可以自动化的更新信息库。用户利用GIS技术可以快速查询需要的水环境信息,提高整体工作的便利性。4.2水环境评价在水环境评价中利用GIS技术,首先可以分析不同区域的生态环境情况和水质情况,结合不同的监测参数科学地选定水环境评价因子。其次需要结合国家规定确定水环境评价因子。最后利用专业模型方法和专题图以及分布图等,有效评价水环境,同时转化评价结果为定量数据,便利地开展对比分析工作。此外需划分评价结果的等级,因此确定水环境污染情况。

4.3突发环境事故应急管理

发生突发环境事故可能是因为人为事故和自然因素引发的,排放超标的污染物,降低环境质量,威胁到人们的生命财产安全性,或者严重破坏生态环境。这类问题具有突发性,同时涉及广泛的范围,具有较大的危害性。在突发环境事故应急管理中利用GIS技术,首先明确不同物资储存的位置,提高物资调用的便利性,为事故处理工作提供辅助。其次利用应急管理监测系统,通过GIS地图可以确定事故发生的具体位置,同时可以了解周围环境情况。明确基本状况之后,可以判断事故发展方向,提出科学的防范措施。最后在指挥管理阶段,需要统筹处理各种污染问题。

4.4控制非点源污染

对比点源污染,非点源污染具有复杂的成分,起源具有分散性特征,发生机理非常复杂,很难确定具体的位置,时间和空间等方面都具有不确定性。因此非点源污染控制难度比较大。在这项工作中利用GIS技术,可以利用空间数据管理和分析等作用,可以结合非点源污染空间特性,提高操作和检索工作的便利性。

4.5防洪预警和洪区治理

在数采集和处理阶段,GIS技术具较大的优势,结合GIS技术和遥感技术,可以制定洪水分布图像,制定科学的洪水预防措施和治理措施。结合GIS技术和水利建模,可以有效预测洪水扩散范围和扩散趋势,同时提出科学的预防措施和控制措施。例如可以利用GIS技术分析和存储河流地貌和水文条件等,利用HMS模型提取有关河流的参数,并且输入文件,同时根据河流情况测定具体的位置,利用高程计算系统准确地计算洪水覆盖的面积。辅助相关部门制定科学的防洪措施,提供科学的参考依据,降低洪水负面影响。

4.6水环境模拟

利用GIS技术可以模拟各种水环境,在模拟工作中需要结合空间坐标和非空间,紧密配合二者可以表示水环境情况。利用GIS技术数据库功能可以快捷的显示出地区特征和参数。完成数据处理之后,利用图形具体表示出流域特征。在地下水模拟阶段,首先需要开展有限元分析,其次向模型中输入数据,最后输入结果,并且可视化地显示结果。利用GIS网络分析作用,在流域汇流阶段可以表达出地区径流和降水特征,因此可以结合水文模拟程序,确定流域排水情况,方便工作人员控制废水和水污染的排放量。

5GIS技术在环境影响评价中的应用

5.1环境影响评价

制图在环境影响评价报告中包括图件,其中包括地理位置图和环境要素监测布点图等。当前环评报告书主要是利用计算机软件完成制图工作,但是因为缺乏准确的地理数据,因此影响到图件比例尺的精确度,因为缺乏地理基础参数,影响空间分析功能。在环境影响评价的过程中,需要严格分析空间关系和分布,利用普通的制图方法很难满足工作要求。当前在各行各业广泛利用GIS技术,各部门也开始积极利用GIS技术,不断积累地理数据,在大型项目建设阶段也需要利用GIS数据库。在环境影响评价阶段,工作人员可以发挥出GIS技术的作用,保障制图的精准性,在环境影响评价制图阶段中利用GIS技术,可以丰富图件信息,同时可以明确不同要素的关系,还可以开展空间查询,建立科学的环评报告。

5.2环境现状评价

在环境影响评价阶段,可以利用GIS技术的叠置分析功能,综合考虑各种环境影响因素,科学地分析环境现状,合理划分环境质量等级。利用GIS空间叠加作用,可以叠加图形文件和数据库文件等,建立多重属性的图形,高效地分析环境现状,同时可以快速划分环境质量状况。

5.3规划环境影响评价

规划项目环境影响范围具有不确定性,在预测和评价规划项目的环境影响过程中,需要利用不同的评价方法。利用GIS叠置分析功能,可以叠加多个环境影响因素,确定区域环境质量影响因素的关系,为后续环境预测工作提供参考依据。此外利用GIS技术,有利于有效规划区域的环境背景,同时可以结合遥感技术和地面站点监测信息,动态化地监测环境。在自然生态环境检测和评估阶段可以利用3S技术,全面监测和分析面源污染。

6结束语

在空间数据处理和分析过程中,GIS技术具有显著的优势,因此在水环境管理和环境影响评价阶段需要推广利用GIS技术。在今后地发展过程中,将会不断提高GIS技术的网络化和自动化等,因此GIS技术具有良好的发展前景,可以有效提高我国的环境质量,为我国环保事业的发展提供助力。

作者:王瑞雪 廖涛 张钰 单位:济南市生态环境局天桥分局 普卓环保科技(山东)有限公司

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