环境地理信息系统

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1、环境地理信息系统 课程辅导,李 婷,课程辅导思路,主要从课程总体思路、章节重点回顾、考题类型三方面进行辅导。,课程总体思路,由于环境信息与空间位置有着密切的关系，而地理信息系统又是处理空间信息的有效工具，因此，在地理信息系统的支持下，开发与应用环境地理信息系统，不仅可以方便地获取、存储、管理和显示各种环境信息，而且可以对环境进行有效的监测、模拟、分析和评价。 通过环境地理信息系统的应用，既可以提高环境保护日常管理的质量和效率，加快环境保护信息化进程，又可以提升环境监督管理的层次，使环境管理与规划决策更为科学、快捷与准确。,课程总体思路（续）,第一章 环境GIS及其系统分析 第二章 环境GIS的

2、设计与开发 第三章 环境监测信息管理GIS 第四章 污染源信息管理GIS 第五章 环境质量考核与总量控制GIS 第六章 环境污染事故应急GIS 第七章 环境污染模拟与预测GIS,第一章 环境GIS及其系统分析,环境GIS基本概念及相关知识的介绍，包括环境数据、环境信息、环境空间信息、环境GIS的概念，环境数据的类型，环境GIS的特点、应用模式介绍，环境GIS的功能需求和业务需求介绍等。,第二章 环境GIS的设计与开发,环境GIS设计的目标、任务、原则和总体框架。环境GIS数据库设计，环境GIS开发技术路线介绍。,第三章 环境监测信息管理GIS,环境监测及其内容，空气质量信息管理GIS的组成（大

3、气监测子系统、降水监测子系统、降尘监测子系统、硫酸盐化率监测子系统），水环境质量信息管理GIS的组成（河流水质监测子系统、湖库水质监测子系统、饮用水源地水质管理子系统、水质自动监测信息管理子系统），噪声环境信息管理GIS的功能和结构设计。,第四章 污染源信息管理GIS,污染源信息管理GIS总体功能结构，环境统计GIS、排污申报GIS、排污收费GIS、建设项目管理GIS、烟尘控制区管理GIS、“一厂一档”综合信息管理GIS、流域环境管理GIS涉及的数据，其功能和结构设计。,第五章 环境质量考核与总量控制GIS,城市环境综合整治、污染物排放总量控制、环境质量评价的概念，环境质量评价的分类和内容，城

4、市环境综合整治定量考核GIS的数据分析、功能设计和结构设计，污染物排放总量控制GIS的功能和结构设计。,第六章 环境污染事故应急GIS,环境污染事故应急需求分析、数据分析和总体功能结构介绍。危险品管理子系统、风险源管理子系统、污染事故应急人员管理子系统、污染事故应急仪器设备管理子系统、污染事故应急预案管理子系统、污染事故应急案例管理子系统、污染事故应急分析子系统数据组织、功能和结构设计。,第七章 环境污染模拟与预测GIS,大气环境影响预测的内容介绍，大气污染扩散模拟GIS的输入参数介绍，GIS与大气质量模型结合的方面介绍（数据的前期处理、模型的开发、数据的后期处理和结果的显示输出），基于GIS

5、的大气环境影响预测与模拟模式介绍（大气扩散模式、高斯大气扩散模式、高斯扩散方程的求解、高斯大气扩散模式与GIS的集成）。,名词解释 简答题 综述题,考题分析,名词解释,1、环境数据是环境GIS分析、处理和表达的对象，包括数字、文字、符号和图像等。 2、环境信息来自环境保护和社会相关部门，采用一定的技术手段或方法采集的反映空间系统里环境质量状况、污染物排放、自然生态和环境保护工作等各种数据资料的总体集合。 3、环境空间信息：具有空间属性的环境信息称为环境空间信息。 4、环境GIS：是以遥感、地理信息系统和全球定位系统技术为手段，进行环境信息的获取、分析、处理、存储与表达并为环境保护工作提供环境信

6、息支持和管理决策依据的计算机系统。,5、环境监测：是用科学的方法监视和反映环境质量及其变化趋势的各种数据的过程。 6、环境质量监测：是监测工作的主体。它是对各环境要素的的污染状况及污染物的变化趋势进行监测，评价控制指标的效果，判断环境标准实施的情况和改善环境取得的进展，积累质量监测数据，确定一定区域内环境污染状况及发展趋势。 7、空气污染指数：根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境的影响来确定污染指数的分级及相应的污染物浓度限值。,8、硫酸盐化速率：工业生产和家庭燃煤排放的一些含硫污染物经过一系列氧化演变过程，最终形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾、硫化物的演化过程。 9、湖库富营养

7、化：是指湖库等水体接纳过量的氮磷等营养性物质，使藻类以及其他的水生物异常繁殖，水体透明度和溶解氧变化，造成湖泊水体恶化，加速湖库老化，从而使湖库生态系统和水功能受到阻碍和破坏。 10、环境噪声：是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。,11、流域环境管理：是指国家重要江河、湖泊的流域为单元、对水资源的开发、利用、治理、配置等活动所涉及的水环境问题进行统一的管理。 12、污染物排放总量控制：根据国家有关环境污染管理控制的要求，使各省、自治区、直辖市辖区主要污染物排放总量控制在国家规定的排放总量指标内，环境污染和生态破坏加剧的趋势得到基本控制。 13、环境质量

8、评价：按照一定的环境标准、功能区划或目标要求，采用定性及定量评价方法或环境质量综合分析的规范性评价工作程序对一定区域范围内的环境质量进行说明、评定和预测。,简答题,1、环境数据的分类：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。 2、环境信息的特征：空间性、复杂性、分析性、时效性、多源性、直观性。 3、环境GIS的特点：多技术集成特性； 环境空间特性； 动态变化特性； 广泛实用特性；可视化特性。,4、环境GIS所涉及的空间信息类型有：污染源空间信息、环境质量空间信息、自然生态空间信息。 5、环境GIS设计的目标和任务：目标：充分利用先进的GI

9、S技术、数据库技术、网络通信技术、分布式计算等技术，建设一个科学、高效的环境GIS。根本任务：将系统分析阶段提出的逻辑模型转化为相应的物理模型。 6、环境GIS数据库设计应注意处理的问题：比例尺、坐标系和地图投影；空间特征和数据模型；数据表格及其关系；地理特征和图层。,7、环境监测的内容：空气监测、水环境监测、土壤监测、生物监测、生态监测、物理污染监测。 8、空气质量监测的内容：大气监测、降水监测、降尘监测、硫酸盐化速率监测。 9、湖库富营养化调查内容：污染源调查、湖库环境基本特征调查、湖库水体特征调查。 10、污染源信息管理GIS总体功能结构包括：环境统计、排污申报、排污收费、建设项目管理、

10、烟尘控制区管理、“一厂一档”管理、流域管理等GIS系统的开发与集成应用。,11、环境统计的任务和目的：环境统计的任务是对环境状况和环境保护工作情况进行统计调查、统计分析，提供统计信息和咨询，实行统计监督。其内容包括环境污染及其防治、自然资源开发及保护、环境管理和环境保护系统的自身建设以及其他有关环境保护的事项。 12、环境质量评价分类：1）按照时间分回顾评价、现状评价和预断评价；2）按环境要素分大气、水质、土壤、生物、噪声等的环境质量评价类型以及单个要素或综合要素环境质量评价；3）按区域类型分城市、区域或流域、海域、风景游览区等的环境质量评价；4）按环境的专业用途分为饮用水、灌溉水、渔业用水、

11、文化区噪声等的质量评价。,13、环境质量评价的内容：污染源评价、污染状况评价、环境自净能力评价、环境对人体健康的影响评价、环境对生态系统的影响评价、环境对环境经济学的评价。 14、城市环境综合整治定量考核GIS数据库包括：环境质量数据库、污染控制数据库、环境建设数据库和环境管理数据库。 15、污染物排放总量控制GIS结构设计：由环境地理信息子系统、环境管理子系统、汇总分析子系统和环境总量控制子系统组成。 16、环境污染事故应急GIS应具备的管理功能：风险源管理、风险源预案管理、风险源应急管理、风险源预警管理、危险品资料管理、监测方法管理、化学品处置方法管理、应急监测专家管理、应急监测案例管理、

12、污染事故应急分析。,17、大气环境影响预测具体包括：1）了解建设项目建成后对大气环境质量影响的程度和范围。2）比较各种建设方案对大气环境质量的影响。3）给出各类或各个污染源对任一点污染物质的贡献。 18、大气污染扩散模拟GIS输入参数主要有：1）环境质量数据：各项污染物逐时浓度；2）污染源数据：高架源、低架源等；3）基础地理数据：下垫面类型、粗糙度等；4）气象数据：三维风、温度、气压、湿度场。输出参数主要是未来24小时各项污染物浓度逐时浓度。 19、GIS与大气质量模型结合应用体现在哪些方面：1） 利用GIS采集和管理环境数据；2）大多数的GIS系统都具有高级应用系统开发语言，利用这些语言建立

13、GIS与大气质量模型的集成；3）GIS能对模型运算输出数据进行综合处理，进行各类统计分析，并输出结果。,综述题,1、综述环境GIS应用模式。 （1）作为环境科学研究工具的应用模式。强调的是针对环境空间数据集，通过运用GIS的空间分析功能，能够获得什么样的环境科学分析工具，主要用于有关环境领域的科研项目研究中。 （2）作为环境管理的应用模式。强调具体环境管理业务工作过程的信息处理与服务能力保障。 （3）作为公共服务的的应用模式。运用GIS数据库技术取代了日常中繁忙的具有重复性的事务处理工作，提高了工作效率。,2、综述环境GIS应用需求有哪些？ （1）污染控制应用。污染源分布情况，排污企业基本情况

14、、排污口、废气（水）及污染排放情况、固体废物产生及处置情况、企业的污染治理进度等情况的GIS表达与处理，能通过地图的抓取或选择方法汇总分析区域或流域内企业的排污总量。 （2）环境监测应用。环境质量监测点分布和环境检测质量信息的GIS表达与处理，能够在GIS技术支持下收集并管理环境监测信息，为环境监测点的选取和调整提供分析手段和依据。 （3）建设项目管理应用。建设项目的地理位置、排污去向、地下排水管道、所纳污水的河流污染量的影响、周围空气环境质量改变情况等空间信息的查询和管理；辅助进行建设项目审核和环境污染控制、确定建设项目影响范围、寻找废物处理最短路径、审核工业污染源达标排放等。 （4）环境规

15、划应用。通过GIS空间数据编辑、数据查询、专题制图等功能编辑和修改各种综合规划、区域规划、行业规划、流域规划生态示范规划、水环境规划以及自然保护区规划等，为环境规划的制定提供技术手段。 （5）污染源、环境质量远程监控应用。收集“环保黑匣子”所测数据并进行识别、计算，反映监控污染源的实时污染指标信息，对实施监控的污染源进行跟踪表达，制作监控点污染指标日报表、月报表、年报表及比较分析图，动态直观的显示监控污染源的实时状态和污染物排放情况，使重点污染源的远程监控可视化。,（6）环境质量现状评价应用。在区域环境质量现状评价工作中，利用环境GIS可帮助对整个区域的环境质量（水环境质量、大气环境质量、噪声

16、等）进行客观地、全面地评价，直观反映出区域中受污染地程度以及空间分布情况。 （7）自然生态现状与变化调查分析应用。在环境GIS帮助下可方便地进行自然生态环境现状与变化地调查分析，如对土地利用/土地覆被、自然生态景观格局、水土流失、沙漠化、草场退化、森林砍伐等进行分类解析，面积计算和信息查询、专题制图等。 城市定量考核应用。城市环境综合整治定量考核中的环境质量、污染控制和城市建设三部分指标的信息查询和专题制图。如制作地面水质监测状况、大气环境质量、区域环境噪声、主要交通干道交通噪声等专题地图。 应用预警预报应用。 对事故风险源的地理位置及其属性、事故敏感区域单位位置及其属性进行有效管理。提供污染

17、事故的大气、河流污染扩散的模拟过程和应急方案。 流域管理应用。对于整个流域的空间信息进行综合管理，对流域水质污染状况进行分析与评价。特别是可根据某条河流上的监测断面的监测数据评价整条河流的水质状况以及排放到该条河流工业污染源贡献率。,3、综述环境GIS功能需求有哪些？ （1） 环境空间数据处理功能。为了实现统一管理数据的目标，系统应具有导入已有数据的功能，能够将以不同格式存储在不同介质上的各类环境数据统一导入到数据库中，以便于同一管理。实现环境空间数据的整合。 （2） 环境空间数据分析功能。叠置分析、缓冲区分析、网络分析、三维分析。 （3） 环境空间数据维护功能。图层操作功能、图形编辑功能、图形显示功能、处理客户请求功能、数据访问功能。 （4） 环境应用功能。根据环境GIS的应用需求分析，环境GIS在环境管理方面的功能需求主要集中在环境空间信息的专题数据产品生产和发布（专题数据产品生产包括环境空间数据处理、环境空间数据分析、环境模型应用与实现、专题制图；环境空间信息专题数据产品发布包括空间查询、多媒体表达、网上发布等）。,