淺談地理信息系統(tǒng)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用

淺談地理信息系統(tǒng)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用[摘要]地理信息系統(tǒng)又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。它是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)等為一體的新興邊緣學(xué)科。環(huán)境科學(xué)是研究人類賴以生存的環(huán)境各要素及相互關(guān)系，包括人類在認(rèn)識(shí)和改造自然環(huán)境中相互關(guān)系的科學(xué)，由于近數(shù)十年來(lái)的發(fā)展，環(huán)境科學(xué)現(xiàn)已包括環(huán)境化學(xué)、環(huán)境地學(xué)、環(huán)境物理學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)、環(huán)境管理學(xué)與環(huán)境工程學(xué)的大的分支學(xué)科，環(huán)境科學(xué)作為一個(gè)整體是物理科學(xué)、化學(xué)科學(xué)、生物科學(xué)與社會(huì)科學(xué)有關(guān)部分交叉形成的。[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng)環(huán)境科學(xué)隨著人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，環(huán)境承載力面臨的壓力越來(lái)越突出，環(huán)境污染與生態(tài)破壞的問(wèn)題越來(lái)越突出，世界各國(guó)對(duì)于環(huán)境和生態(tài)保護(hù)問(wèn)題也越來(lái)越重視，可持續(xù)發(fā)展的理念日益深入人心，“只有一個(gè)地球，保護(hù)我們的家園”、環(huán)境也是生產(chǎn)力的意識(shí)已成為共識(shí)，隨著生活水平的提高，人類對(duì)良好生態(tài)環(huán)境的需求也成為必然。隨著社會(huì)節(jié)奏加快，原有環(huán)境科學(xué)中陳舊的環(huán)境影響評(píng)價(jià)的方法，環(huán)境規(guī)劃管理檢測(cè)系統(tǒng)已不能滿足人們快速便捷的了解環(huán)境情況的需求，GIS在環(huán)境科學(xué)中的優(yōu)勢(shì)逐漸體現(xiàn)出來(lái)。GIS能夠有效的管理一個(gè)大的地里區(qū)域復(fù)雜的污染源信息、環(huán)境質(zhì)量信息以及其他方面的信息，并能統(tǒng)計(jì)、分析區(qū)域環(huán)境影響諸因素（如水質(zhì)、大氣、河流等）的變化情況及主要污染源和主要污染物的地里屬性和特征等。GIS具有重疊地理對(duì)象的功能，對(duì)同一區(qū)域不同時(shí)段的多個(gè)不同的地域的環(huán)境影響因素及其特性（如環(huán)境質(zhì)量、人口、經(jīng)濟(jì)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、自然景觀、地貌、山川、河流等）進(jìn)行特征疊加，分析區(qū)域環(huán)境質(zhì)量演變與其他諸因素之間的相互關(guān)系，從而對(duì)區(qū)域環(huán)境的質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。GIS能把空間實(shí)體和反映實(shí)體特征的數(shù)據(jù)庫(kù)有機(jī)結(jié)合在一起，比起傳統(tǒng)只能顯示位置的地圖有很大的優(yōu)越性。GIS不僅可以在地圖上顯示目標(biāo)物的位置，還能顯示目標(biāo)物的屬性特征，同時(shí)可以將多種屬性疊加，便于查詢特定的區(qū)域。另外，利用GIS可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出一般規(guī)律。環(huán)境問(wèn)題是21世紀(jì)全球性的問(wèn)題，對(duì)環(huán)境問(wèn)題的研究及解決必然涉及到復(fù)雜、敞開(kāi)的地表系統(tǒng)。而GIS能為現(xiàn)實(shí)地理空間上的物質(zhì)和能量運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究提供方便、準(zhǔn)確的空間管理和空間分析手段。環(huán)境科學(xué)研究水圈、大氣圈、土壤圈和生物圈等構(gòu)成地表系統(tǒng)的環(huán)境要素，旨在揭示人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境要素所造成的影響及其它們之間的相互作用規(guī)律，并采取各種合理的工程措施進(jìn)行調(diào)控，以確保環(huán)境質(zhì)量的長(zhǎng)期可持續(xù)性。由于環(huán)境科學(xué)涉及復(fù)雜和敞開(kāi)的地表系統(tǒng)，因此GIS為研究物質(zhì)和能量在現(xiàn)實(shí)地理空間的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化規(guī)律提供了方便準(zhǔn)確的空間管數(shù)據(jù)輸入與轉(zhuǎn)換地理數(shù)據(jù)、圖形及文本編輯、空間查詢與空間分、顯示輸出理和空間分析手段。由于在研究對(duì)象和研究方法上所具有的相似性和互補(bǔ)性，GIS與環(huán)境科學(xué)的結(jié)合運(yùn)用在情況，同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)計(jì)算出擴(kuò)散方向和污染的程度，它的分析功能是別的信息系統(tǒng)所不具有的。同時(shí)，GIS可以將這些信息以圖表等直觀的形式在地圖上表現(xiàn)出來(lái)，即使是非專業(yè)人員，也能快速掌握。三、地理信息系統(tǒng)在城市噪聲污染中的應(yīng)用。建立該信息管理系統(tǒng)需要研究區(qū)的地圖地圖，經(jīng)過(guò)數(shù)字化，變成GIS能識(shí)別柵格的格式。在這里有圖層的概念，也就是不同的地理信息屬于不同的圖層，并且不同的圖層具有不同是屬性信息。要對(duì)噪聲狀況經(jīng)行評(píng)價(jià)需要建立噪聲評(píng)價(jià)模型，有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，就是計(jì)算公式，這需要根據(jù)具體的情況編程實(shí)現(xiàn)。結(jié)束語(yǔ)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，GIS在環(huán)境工程領(lǐng)域中應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。利用GIS技術(shù)可以將數(shù)據(jù)和地圖相關(guān)聯(lián)，建立拓補(bǔ)關(guān)系，進(jìn)行空間分析，輸出各類專題地圖，輔助決策和管理。不僅節(jié)省大量的人力、物力、財(cái)力，最主要的獲得成果的速度陜、精度高。GIS開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)打破部門界限，合作開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)共享，使得管理系統(tǒng)發(fā)揮