GIS在环境科学中的应用分析

　　摘 要 作为重要的空间信息系统之一，GIS能够对空间数据进行收集、存储、分析、管理等一体化的服务，该技术伴随着计算机及网络信息化的发展，已经被应用到越来越多的领域。本文结合GIS基本概念以及应用优势，综合论述了GIS技术在环境科学学中的应用，首先分析了GIS技术的应用优势，然后着重分析介绍了GIS技术在环境科学中的具体应用，具体内容如下。
　　关键词 GIS；环境科学；应用
　　前言
　　随着地球环境的日益恶化，人们越来越希望能够通过现代化的技术手段加强对环境的监测与管理能力。20世纪中旬以来，空间技术发展迅速，且带动了相关领域的创新。GIS是集数据收集、贮存、分析、管理、输出为一体的综合的系统，对于环境科学的数据及信息处理作用十分突出，并且能够为相关地理研究工作的开展提供便利。由于其应用范围广、数据处理能力强，而且能够对可能出现的地理环境问题做出预测，而受到社会各界的广泛关注，特别是地理科学工作者的关注。因此，笔者认为十分有必要对GIS在环境科学中的应用进行分析，以期能够更好地帮助我们分析各个环境要素之间的关系，及其人类社会对环境的影响，进而有针对性的采取相应措施保证人类生存环境的健康与生态系统的良性循环。
　　1 GIS的应用优势
　　第一，GIS的标准化包括支持GIS工作的数据结构、数据交换格式的统一标准化，提供GIS工作基础数据接口的标准化，建立开放地理信息系统的互操作标准，寻求网络地理信息 系统数据和空间数据处理服务的标准方法等。GIS以上述标准化为基础，既有利于地理数据的维护，又节省了大量时间和经费。
　　第二，与其他普通软件相比，GIS具有独特的空间和属性数据管理以及空间分析应用功能，而且这是任何普通软件无法替代的；GIS可将地理学发展史中现代理论、方法与计算机有机结合起来，充分发挥出其强大的空间、属性分析能力，这是传统手段方式无法比拟的；GIS在环境科学中彰显出定量、快速、易修改、易更新，并能动态、模拟分析地理数据等特点，这也是常规评价方法难以实现的。
　　第三，GIS数据根据同一空间坐标及不同领域可享数据和结果，数据通用性相对增强，实现各部门之间的形成支持整个项目的战略决策系统，完成数据的共享和自由交换，并通过WEBGIS及时发布成果[1]。
　　2 GIS 在环境科学中的具体应用
　　2.1 RS、GPS结合进行空间数据挖掘
　　3S技术已经被普遍应用到各大研究领域，特别是在地理环境方面的区域研究。其中，RS与GPS技术相结合能够快速发现可能出现的生态问题，并对导致各种生态问题产生的因子进行分析，找出其作用关系，从而为解决该类生态问题及空间影响提供便利。在实际的空间数据模型建立和挖掘过程中，压力―状态―响应―模型是最为常见的一种关系模型，它能够真实地反映出环境现状，帮助进行生态环境评价，有利于相关人员及时发现气候变化、植被覆盖率的变化等。
　　2.2 环境监测
　　国外学者在设计地下水空间及监测网的过程中应用GIS技术对所处地域的场地空间进行实时的监测，并反饋数据，能够对地下水空间的地标环境及地下的废物情况进行有效管理，辅助地下水的监测工作的开展。一旦监测到污染物，就会通过相应的系统设定，自控开启对水源地段的控制和保护，并将监测到的信息数据反馈并提示相关的部门及研究人员进行防污排查。相关人员就可以有针对性地对重点水流的水质进行筛查，及时找出河流污染的源头，并进行综合的评价与分析，进而为政府及有关部门的决策提供参考依据。在处理好污染事故 以后，利用GPS等定位系统还能对污染源头进行即时的监测和管理，大大提高分析效率和污染预报的准确度。
　　2.3 环境信息服务
　　随着计算机技术及通信网络的不断发达，地理信息系统的信息服务能力越来越强。开放式、交互式的地理信息系统能够实现系统内部及系统间的信息传播和共享，大大提高了地理信息系统的开放性、可复制性、可扩展性、操作性、协同性等。地理信息系统的适应范围不断增强，涉及范围不断广泛，而且使用方便，能够构建交互式的分布数据库，并加强信息交流。而网络地理信息系统则你用了信息网络化技术，能使发布的环境信息通过网络快速传播，并为社会用户提供在线浏览、查询或下载支持与服务。
　　2.4 环境评价及预测
　　GIS拥有强大的空间分析功能，可以对多种数据类型，比如空间信息、环境数据等进行动态的监测与分析，有利于环境监测及评价工作者综合应用环境质量数据、污染源情况、河流农药负荷图等数据信息进行分析，并通过数学模型或空间模型的构建来更好地完成环境评价、空间规划、环境监测与管理等工作。比如，国外现在已经可以应用GIS技术快捷的构建污染路径图、环境数据库、污染模型等，并充分挖掘GIS的空间分析功能，不断解决国内环境监测与治理问题。除此之外，国内的研究学者也逐步对污染物的浓度分布进行分析和探索，并利用较为先进的拟合法等掌握污染物的超标量及空间作用。而在农业发展方面，GIS技术还能够对土壤的侵蚀程度做出精准的模拟与估算，及时掌握土壤利用的变化情况。
　　2.5 GIS在其他环境科学领域中的应用
　　GIS技术可将数据及地图连接起来，建立拓扑关系，进行空间分析、查询及各类专题图的制作等，直观、形象的显示环境质量和污染状况，并可选择各种评价方法进行单要素评价和区域综合评价，实现评价因子分析、计算和评价成果的自动输出，完成GIS项目环境影响评价、区域环境影响评价及累积环境影响评价等环境影响评价应用，降低人工劳动强度，提高评价工作进程。而且，还可利用GIS空间分析技术与基础数据和空间图形库结合，对环境数据收集管理、环境质量评价预测及污染控制规划等方面进行相应处理，更加快速、直观、时效的放映环境规划决策过程，充分发挥GIS在环境规划中的及时更新数据、实时查询地理空间信息和属性数据以及可宏观把握、微观分析的功能优势[2]。
　　3 结束语
　　科技的飞速发展使环境科学发生了翻天覆地的变化，现代化信息技术的应用也让环境科学的研究更加深入。相关人员不应当停下前进的脚步，努力探索相应的措施，提升技术含金量，让信息技术帮助环境科学获得更大的发展空间。
　　参考文献
　　[1] 熊敏.GIS在环境科学领域中的应用与研究[J].四川建材，2014，（2）：124-126.
　　[2] 袁庆.GIS在环境监测数据管理分析中的应用[J].科技传播，2014，（7）：123，119.