GIS的生态环境应急监测实践探讨.pdf

CleaningWorld2023年6 月环保节能第3 9卷第6 期世洗界清文章编号：1 6 7 1-8 90 9（2 0 2 3）6-0 1 3 8-0 0 3GIS的生态环境应急监测实践探讨吕飞阳，徐挺，张世林，张亚明（浙江求实环境监测有限公司，浙江杭州311100)摘要：由于生态环境受外界因素的影响较大，发生突发环境事件的几率也较高，做好应急监测能够有效减少突发环境事件给人们的正常生活所造成的影响。而随着科学技术的不断发展，生态环境应急监测开始运用GIS技术进行，在监测效率上有着明显的提升。本文对GIS的生态环境应急监测含义进行分析，并提出GIS的生态环境应急监测实践策略，旨在为今后开展相关研究提供参考。关键词：GIS；生态环境；应急监测中图分类号：X830文献标识码：A0引言在传统开展生态环境的应急监测中，由于受到技术水平的影响，在应急监测中存在明显的局限性，如应急监测具有一定的危险性，在布设点位的过程中仅能凭借经验进行，受外界因素的影响较大。在监测数据上，其抽象性也较强，无法使得监测人员及时借助数据制定相关决策，给生态环境应急监测造成较大的影响。而在引入GIS之后，开展生态环境应急监测可借助信息化进行，工作质量有着较大程度上的提升。1GIS的生态环境应急监测概述1.1GIS概述1.1.1含义GIS技术是地理信息系统技术的简称，其依托信息技术进行，可对空间数据进行采集以及管理，并借助技术手段来进行分析，可为各领域提供技术上的辅助与支持，如医疗卫生领域、交通领域以及农业领域等。而在环境保护领域中，GIS技术被广泛运用在生态环境的应急监测中，可针对环境变化的数据进行收集并分析，更可监测生态环境变化，如水域生态、大气环境以及生物资源等。从GIS的构成来看，一个完整的GIS系统一般包括软件系统、硬件系统、用户、数据以及网络等多个内容。在硬件系统中，其包括绘图仪、采集数据的设备以及计算机等；在软件系统上，其指的是GIS在运行的过程中所需要的各类程序软件，如分析软件以及采集软件等；网络作为GIS运行的数据传输通道，借助网络可实现数据的接收与发送；数据在GIS系统中占据核心地位，空间数据是其中的重要组成部分，包括不同类型的表格、图像以及文字数据等；用户作为GIS系统的关键因素，在更新与维护系统上起到了重要的促进作用，并在不同类型的数据上进行信息的提取，为制定决策以及开展研究提供数据支持。1.1.2功能GIS的功能较多。首先，其在数据采集以及编辑上有着较大的优势。在信息化系统中，数据是其中的核心内容，利用对于数据的收集以及分析，GIS系统可为地理空间描述以及现实世界模拟提供全新的方法。其次，GIS技术还具有数据的存储以及数据管理的功能。在现实生活中，其存在多种不同类型的数据，需依照一定的方法来对其开展存储并做好管理，才能使得数据更好的为人们所服务，并利用数据的检索来进行应用。而在GIS技术的支持下，用户能够实时检索有价值的信息，并借助信息来制定决策。第三，GIS技术还具有查询功能以及分析功能，对于用户来说，可借助GIS系统以及地理学和数作者简介：吕飞阳（1 991-），男，本科学历，毕业于宁波工程学院，研究方向：生态环境监测与分析。收稿日期：2 0 2 3-0 1-1 0。139.吕飞阳等.GIS的生态环境应急监测实践探讨第3 9 卷学等分析功能，对于采样点周围区域的1 0 0 0 m范围内均可开展分析，明确其与采样点之间的最短距离以及采样点周围环境信息等，并结合用户需求利用指定条件设定的方式来查询实体。最后，GIS技术还可实现对于数据的输出，在应用GIS系统之后，用户能够利用统计图表，如表格以及图形等，对于数据以及其分析结果进行实时显示，可使得用户快速明确数据信息分布情况。1.2生态环境的应急监测概述1.2.1含义应急监测是在发生突发环境事件之后的应对措施，在发生突发事件之后，监测人员可依照应急预案的内容以及相关监测规范以及标准进行。从应急监测的工作内容来看，其一般包括应急响应、应急监测以及应急监测过程的分析。在常规的应急监测流程中，通常包括以下步骤。在发生突发环境事件之后，需依照应急响应指令以及应急预案开展应急监测工作，在监测工作中，包括现场调查、确定污染物、检测项目与以及污染范围。然后布设点位，确定监测频次、项目、所用的分析方法以及质量控制方法等。在现场监测上，需做好样品的采集，做好实验室的分析，并报送监测数据，然后形成监测报告，结合监测报告来确定是否继续开展应急监测或者终止应急监测工作。1.2.2现状随着我国对于生态环境保护重视程度的不断提高，生态环境应急监测在当下的受关注度也有着明显的提高。在过去，由于技术水平限制，开展生态环境应急监测仅能凭借人工的方式进行，在监测工作中存在明显的局限性。由于应急监测需要利用现场实地调查的方式进行，以此来明确污染物的状况以及种类。但由于信息化程度较低，导致现场实地调查仅能由人工进行，部分突发环境事件有着较大的危害性，如爆炸、火灾等，人工开展实地调查极易导致监测人员受到伤害。其次，由于开展生态环境监测需要布置点位，点位布置的科学性与合理性直接对突发应急事件的处理效率产生重要的影响。而在点位布置上，需结合突发环境事件的类型、变化趋势以及周围环境等多种因素进行分析。但由于突发环境事件随机性较强，在点位布置上无法提前预判，通常需要监测人员依照自已的工作经验来选择，对于监测人员有着较高的要求，若监测人员缺乏专业水平，或者在事件分析上有着一定的主观性，均会给点位布设的合理性造成影响。最后，在突发环境事件发生之后，监测人员需及时携带相关设备去到监测点开展工作，并对现场仪器中的数据以及指标参数进行读取。但在数据读取中，仪器设备上仅为数字组成的数据，无法开展信息转化，也使得监测人员在制定决策上存在明显的滞后性。2GIS的生态环境应急监测实践2.1空间要素分析在将GIS运用在生态环境应急监测实践中，需做好应急监测空间的要素分析工作。首先即为环境风险源的空间分布特征，环境风险源在当下分为固定和移动两种，在固定风险源中，一般在行业企业较多，在位置上较为固定。而在移动风险源上，一般为危险化学品的运输，其在分布上并不固定，一旦在运输的过程中出现事故，对于运输道路以及河流两岸的环境可造成较大的威胁。而运用GIS技术，可对环境风险源开展定位工作。在应急监测资源的空间分布特征上，其通常指的是应急监测单位以及专家的分布情况。在应急监测人员以及监测设备上，一般均在应急监测单位中进行集中。而专家组由相关领域的专家学者组成，其信息均在相关机构中进行备案。而利用GIS系统，可将应急监测的相关资源在电子地图上进行显示，在发生突发环境事件之后，可借助GIS及时查找事故区域周围的应急监测资源，可以有效提升应对能力。在应急监测点的空间分布特征上，不同的事故在应急监测点的分布上也存在一定的差异性。在大气污染中，其应急监测点在污染物浓度较高的范围内分布较广，在污染物浓度较低的区域应急监测点的数量也较少，在住宅区、工业区、水源地等范围内，均设置应急监测点。由于环境污染事件在发生的过程中天气情况并不确定，并且污染源的类型也无法提前预判，在应急监测点的空间分布特征上也有所不同。若污染源位置较高，且具有明显的主导风险，监测点一般在下风向上呈现出扇型分布；若污染源来源较多，且风速较低，监测点一般围绕泄漏源展开，呈现圆形特征。而在水体污染上，其在应急监测点的分布上在整个污染区域均有所分布，如饮用水的水源地、取水口、水土流失区等。在水体污染上，监测点一般在下游较为集中，上游的数.140第6 期清洗世界量较少。而在运用GIS技术之后，可利用电子地图选择污染扩散模型，并结合污染物的特征，结合GIS技术以及计算机来对监测点进行模拟，从而实现数据信息的获取。2.2空间分布功能分析在发生污染事故之后，需结合污染物的实际情况明确污染区域周围的应急监测单位以及应急各项资源的分布情况，可结合危险化学品的数据库，对该项污染物的理化性质进行查询，明确应急监测设备以及应急监测方法。而利用GIS技术，可借助其系统中的缓冲区查询污染事件周围区域监测资源的分布情况，明确距离最短的相关应急资源，并在GIS技术上利用分布图进行显示。在确定污染事故发生区域之后，需做好应急救援资源的调度，如人员以及设备等。而借助GIS技术，可构建突发环境事件的道路图，结合该道路图来分析应急救援资源到达现场的最短路径，并在GIS的地图上进行显示，并给出沿途的路程以及道路名称，保证相关资源及时到达监测现场。在突发环境事件发生之后，由于其污染物的扩散较快，在传统应急监测的过程中，监测人员须在现场设置监测断面，并利用断面来设置采样点，利用人工监测的方式来明确污染物扩散情况。这种模式在具体实施上存在明显的局限性，在工作效率上较低，直观性不强，并且监测结果仅为监测点的扩散情况，无法显示其具体扩散路径。而在引入GIS技术之后，可对采样点以及监测断面进行模拟，利用建模的方式获取各个监测点的污染浓度值，并在地图上进行显示，直观展示污染物的扩散情况。利用GIS技术，可及时查询环境敏感点，并可指导监测人员灵活调整应急监测点位置。在发生环境污染事故之后，需做好应急监测点位的设置，监测点位设置的合理性直接决定监测数据的准确性，对后续开展救援也会产生重要的影响。而引入GIS技术之后，可利用GIS技术对事故发生地进行地理空间的离散处理，利用计算机来开展对于空间数据的自动采样，对其节点坐标进行采集，利用模型结果进行比较，明确监测点的坐标，并在地图上进行显示，实现应急监测点的可视化，直观观察不同监测点的污染物浓度值。2.3系统建设在将GIS技术运用在生态环境应急监测中，需做好系统的建设。在系统设计上，首先为运行环境，在硬件环境上，需做好服务器以及客户端的配置，服务器的CPU需在4 0 0 MHz之上，内存需在256MB之上，而客户端的CPU需在4 0 0 MHz之上，内存需在1 2 8 MB之上。在软件平台上，服务器的操作系统需在windows2000之上。在系统功能设计上，需涵盖化学危险品的信息管理，如其理化性质、毒性以及防护措施等；还需涵盖潜在危险源的管理，如其位置、风险等级、种类以及存量等；在监测方法管理上，需包括现场应急监测方法、实验室分析方法、设备、取样方法和设备等；在监测力量管理上，需包括组织架构、人员、车辆以及应急预案等；在环境标准管理上，需涵盖车间环境标准以及室内外标准等。3结语综上所述，将GIS运用在生态环境应急监测中，可有效提升应急监测质量，转变传统生态环境应急监测中利用人工开展工作的局限性，是生态环境应急监测的发展趋势。而在GIS的生态环境应急监测实践中，需做好空间要素分析以及空间分布功能分析，最大限度的发挥GIS在生态环境应急监测中的积极作用，提升我国环境保护水平。参考文献：1胡帆，杨子毅，马洪石.GIS技术在生态环境应急监测中的应用 .仪器仪表与分析监测，2 0 2 2(4):4 0-43.2赵鑫.基于GIS平台的生态环境水污染的监测与协同控制技术研究 J.山西化工，2 0 2 2(3):3 4 3-3 4 4，351.3 王俊华，代晶晶，令天宇，等.基于RS与GIS技术的西藏多龙矿集区生态环境监测研究 .地质学报，2 0 1 9(4):95 7-97 0.4 裴倩.基于GIS的北京市水源地水环境监测数据库的设计与实现 .国土与自然资源研究，2017(1):45-47.5 周演汇.基于GIS智能环境监测分析系统的设计与实现 J.温州职业技术学院学报，2 0 1 7(3):5 8-6 1.6 沈晓伟，李焱，马莹莹，等.基于GIS技术的环境监测系统在综合管廊中的应用 .市政技术,2019(5):220-222.7 3张科，张照杰，李娜.数字李生生态环境下空气污染扩散应急监测方法研究 1 .地理信息世界，2022,29(04):107-111.