全站搜索
面向GIS数据的城市环境保护系统的设计研究
作者:管理员    发布于:2016-08-03 08:31:13    文字:【】【】【

  地理信息系统(GIS)近年发展迅速,现在己经成为一个独立的、充满活力的新兴学科。GIS能接受包括卫星航空遥感、定位系统的数据,通过变换和校正进入空间数据库;数据库中的地理信息可以方便地检索、查询,在此数据库和相关知识库的基础上能够定义和生成各种领域专用模型,如城市规划模型、灾害评价模型、大气烟流模型;运用这些模型对地理数据进行有效分析,并把分析结果或是决策建议以直观、清晰的形式输出。这一范围包括了计算机科学、地图学、航测、遥感等多种学科的交叉。

  而随着经济的发展,环境污染日益严重,给人类可持续性发展及人类自身健康造成了极大的危害,尤其是当今世界己进入“环保时代”环境保护正在成为控制国际贸易的重要条件之一,随着中国的“入世”协调环境保护和自由贸易,促进可持续发展将成为中国面临的新任务和发展方向。环境管理正是在人们认识逐渐深刻的背景下开始发展并逐渐成熟的。环境管理具有复杂性和动态性,涉及多部门,多地区和多领域,需要处理大量的数据。而在此基础上,系统还应当提供适合管理者工作方式的设计方案,使隐藏在错综复杂的关系下的众多因素变得清晰,可随条件的改变而改变,并通过模拟使用户看到结果。显然,对于这样一个复杂系统,不实现科学化的管理是不行的。因而,设计一个可视化环境,复杂模式与数据处理对于用户透明的环境管理系统己是势在必行。

  根据我国城市的环境信息系统建设的实际情况,系统(GIS-E+V)利用3S集成技术,以GIS为核心,用。S技术采集数据并结合GPS的定位能力来动态更新环境信息,协助环境管理人员认识和解决环境问题,为环境管理决策提供依据。

  2系统体系结构现实中的环境管理需要对所涉及到的信息源进行管理、并提供数据分析功能,这就要求系统应具有以下几个特征:数据可靠性:空间数据库和属性数据库中的所有数据准确可靠。

  系统可靠性:系统有很强的容错能力和处理突发事件的能力,不致于因某个动作或某个突发事件导致数据丢失和系统瘫痪。

  系统严格遵循国家行业的现有标准,对系统所须的各类代码进行统一编码。

  体现在两个方面:系统功能的完备;数据库中存储的基础数据的完备。

  开放性与可扩充性系统具备良好的功能模块化设计、开放式平台函数数据结该部分的设计目的是为了对当前区域内造成的环境质量19痛统采用(胞观构嫌引入空间数趣ing替灰嫜峡诜馈1542001.24计算机工程与应用构,可方便地对系统进行扩充,并可在其基础上发展其他专业系统。

  GIS-ENV的数据模型环境信息所要管理的GIS数据非常巨大。这里有两个方面的含义:一方面是IS数据量大,另一方面是IS数据的种类繁多。系统采用工作区管理机制来管理应用领域的IS数据(如),利用专题来组织IS数据。在系统中,专题指的是某个具体模型的一个应用,它包括该应用的所有数据。空间数据源可分为以下几种:对地观测系统数据:各种分辨率、不同光谱范围的遥感数据、GPS定位数据。

  数字地图数据:GIS数字化系统处理制作的不同比例的各种普通地图和专题图。

  其他数据:如属性数据库数据、电子表格数据等。

  GIS-ENV的应用模型数据模型要向决策支持系统提供有效的决策管理服务,这些服务可以划分为三类:普通查询服务、一般管理分析服务和决策支持模拟服务。他们都是建立在空间数据的基础之上的。

  它包括:三维地形分析(包括等高线自动生成、DTM、DEM、坡度坡向分析等)空间查询及决策分析(叠加分析、缓冲区分析、裁减分析等)。

  GIS-ENV的服务模型)这一目前对于大型地理信息系统较新的技术(如),它是建立在商业数据库管理系统(DAMS等上的处理地理空间数据的工具性模块,其大的优点就是直接使用功能完善,性能稳定的商业DAMS来处理地理信息。

  将静态数据借助IS进行可视化展现,比如在某个特定的区域或时段提取相应的专题和模型建立起二维及三维的矢量或栅格图形图像。

  3系统主要功能31数据输入图形输入:提供数字化仪跟踪数字化,扫描仪输入矢量化、接口软件进行转换输入等多种方式。

  属性数据输入:通过ODBC接口直接对环保系统己有数据库进行连接,经过计算处理或直接将结果转换到属性库中。

  3.2图形编辑处理提供方便灵活,功能强大的图形编辑功能。可对点、线、区图元的空间位置及参数进行交互式修改,提供二百多种编辑操作,并有无级后悔功能。

  3.3图形输出支持WINDOWS下的全部输出设备,并配备印前处理程序,可将有关数据生成PS或EPS输出文件。输出接口到DXF及ARC/INFO等。

  3.4城市环境概况该部分以图、文、声、像多媒体的形式形象生动地介绍了城市的环境及人文概况,内容包括有关城市的自然环境状况(包括地理位置与地形、气象、地质、水文、矿产资源等),国民经济和社会发展状况(工、农、商、文、教、交通能源等),环保机构及职能等。

  3.5污染源状况分析污染源信息是环境管理影响大的信息源,也是环境管理信息系统的核心部分。该模块利用IS技术把城市环境污染源应用软件构筑于污染源数据库管理系统和图形库管理系统之上,提供具备空间信息管理、信息处理和直观表达能力的应用。

  该系统能综合分析环境情况,实现污染源信息的综合查询,为有关的评价、预测、规划、决策提供信息支持。

  3.6环境质量监测按照环境管理的习惯,系统分为大气,水,噪声,固体废弃物,土壤及农作物等方面的监测,系统的主要功能包括有关专题监测点位图的显示(局部放大,缩小等),点位查询,信息查询,全区环境分布,全区环境平均状况随时间的变化情况,个别点位环境状况随时间的变化等。大部分结果都以形象生动的图形来表示。

  技术上主要实现了数据库开放互连,从而充分利用了环保部分过去的数据,减少了数据的录入量。另外成功地实现了数据地图化功能,将外部数据自动地表现在地图上(如对于区域噪声,利用外部数据可自动更新地图图元,以实现自动成图)。3.7评价与预测提供科学依据。系统利用GIS和ODBC开发技术实现了大气环境领域的五种经典空气质量模型,提供了多种计算坐标的输入方式,从而可以较准确和方便地对当前大气环境质量及影响进行评价。

  4实例(上接80页)(:2001年11月)

访问统计
51客服