資源環(huán)境信息系統(tǒng)(GIS)14課件

1、第3章 環(huán)境監(jiān)測信息管理GIS環(huán)境監(jiān)測概述空氣質(zhì)量信息管理GIS水環(huán)境質(zhì)量信息管理GIS噪聲環(huán)境信息管理GIS9/13/20221環(huán)境監(jiān)測的定義環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展及意義環(huán)境監(jiān)測的特點環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容與分類環(huán)境監(jiān)測的實施環(huán)境監(jiān)測技術(shù)3.1 環(huán)境監(jiān)測概述9/13/202229/13/20223環(huán)境監(jiān)測（ environmental monitoring ）：用科學(xué)的方法監(jiān)視和檢測反映環(huán)境質(zhì)量及其變化趨勢的各種數(shù)據(jù)的過程。環(huán)境監(jiān)測的對象：自然因素，人為因素，污染組分。它是通過對環(huán)境質(zhì)量某些代表值進行長時間的測定，以掌握環(huán)境污染狀況和判明環(huán)境質(zhì)量的好壞。9/13/20224環(huán)境監(jiān)測的定義環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展及意義

2、環(huán)境監(jiān)測的特點環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容與分類環(huán)境監(jiān)測的實施環(huán)境監(jiān)測技術(shù)3.1 環(huán)境監(jiān)測概述9/13/20225環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展 （1）環(huán)境監(jiān)測發(fā)展的三個階段 1）典型污染事故調(diào)查監(jiān)測發(fā)展階段或被動監(jiān)測階段2）污染源監(jiān)督性監(jiān)測發(fā)展階段或主動監(jiān)測、目的監(jiān)測階段3）以環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測為主的發(fā)展階段或自動監(jiān)測階段（2）發(fā)展趨勢1）由經(jīng)典的化學(xué)分析向儀器分析發(fā)展；2）由手工操作向連續(xù)自動化邁進；3）微量分析（0、01%1%）向痕量（0、01%）、超痕量發(fā)展；4）由污染物成分分析發(fā)展到化學(xué)形態(tài)分析；5）儀器的聯(lián)合使用和電子計算機化。9/13/20226環(huán)境監(jiān)測意義環(huán)境監(jiān)測是掌握環(huán)境質(zhì)量狀況和發(fā)展趨勢的重要手段 環(huán)境質(zhì)量是

3、不斷發(fā)生變化的，只有通過監(jiān)測，獲取和積累數(shù)據(jù)，才能掌握環(huán)境質(zhì)量狀況及發(fā)展趨勢。環(huán)境監(jiān)測是科學(xué)管理環(huán)境的基礎(chǔ) 環(huán)境監(jiān)測提供的環(huán)境質(zhì)量信息及變化趨勢，為有關(guān)部門在監(jiān)督污染物排放、控制新污染源產(chǎn)生以及提高資源、能源利用率等方面提供決策依據(jù)。環(huán)境監(jiān)測是正確處理環(huán)境污染事故和污染糾紛的技術(shù)依據(jù) 只有通過監(jiān)測，才能確定環(huán)境是否污染、受何種污染物污染及污染危害程度等9/13/20227環(huán)境監(jiān)測的目的：準(zhǔn)確、及時、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。具體歸納為：1）根據(jù)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評價環(huán)境質(zhì)量；2）根據(jù)污染分布情況，追蹤尋找污染源，為實現(xiàn)監(jiān)督管理、控制污染提供依據(jù)

4、；3）收集本底數(shù)據(jù)，積累長期監(jiān)測資料，為研究環(huán)境容量、實施總量控制和目標(biāo)管理、預(yù)測預(yù)報環(huán)境質(zhì)量提供數(shù)據(jù)；4）為保護人類健康、保護環(huán)境，合理使用自然資源，制訂環(huán)境法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃等服務(wù)。環(huán)境監(jiān)測的目的9/13/202210環(huán)境監(jiān)測的定義環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展及意義環(huán)境監(jiān)測的特點環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容與分類環(huán)境監(jiān)測的實施環(huán)境監(jiān)測技術(shù)3.1 環(huán)境監(jiān)測概述9/13/202211（1）空氣監(jiān)測 （2）水環(huán)境監(jiān)測 （3）土壤監(jiān)測 （4）生物監(jiān)測（5）物理污染監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容 9/13/202212 環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測 污染源監(jiān)督監(jiān)測 污染事故應(yīng)急監(jiān)測 環(huán)境管理監(jiān)測 科研監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測實施9/13/202216環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測： 這

5、是監(jiān)測工作的主體。對各種環(huán)境要素的污染狀況及污染物的變化趨勢進行監(jiān)測，評價控制措施的效果，判斷環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)實施的情況和改善環(huán)境取得的進展，積累質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，確定一定區(qū)域內(nèi)環(huán)境污染狀況及發(fā)展趨勢。 9/13/202217污染源監(jiān)督監(jiān)測：污染源監(jiān)督監(jiān)測是為掌握污染源，監(jiān)視和檢測主要污染源在時間和空間的變化所采取的定期定點的常規(guī)性的監(jiān)督監(jiān)測。9/13/202218污染事故應(yīng)急監(jiān)測：在發(fā)生污染事故時及時深入事故地點進 行應(yīng)急監(jiān)測，確定污染物的種類、擴散方向、速度和污染程度及危害范圍，查找污染發(fā)生的原因，為控制污染事故提供科學(xué)依據(jù)。這類監(jiān)測常采用流動監(jiān)測（車、船等）、簡易監(jiān)測、低空航測、遙感等手段。環(huán)境管理

6、監(jiān)測：主要是面向環(huán)境違法行為稽查、糾紛仲裁、考核驗證和咨詢服務(wù)等方面的監(jiān)測。9/13/202219 9/13/202223第3章 環(huán)境監(jiān)測信息管理GIS環(huán)境監(jiān)測概述空氣質(zhì)量信息管理GIS水環(huán)境質(zhì)量信息管理GIS噪聲環(huán)境信息管理GIS9/13/202224水環(huán)境質(zhì)量信息管理GIS水體質(zhì)量監(jiān)測與管理分析水體質(zhì)量信息管理GIS設(shè)計河流水質(zhì)監(jiān)測子系統(tǒng)湖庫水質(zhì)監(jiān)測子系統(tǒng)飲用水源地水質(zhì)管理子系統(tǒng)水質(zhì)自動監(jiān)測信息管理子系統(tǒng)9/13/202225我國水環(huán)境存在的問題 水資源短缺 水污染嚴(yán)重 用水的極大浪費9/13/202226水體質(zhì)量評價方法 污染指數(shù)法 模糊評價法 灰色評價法 物元分析法 單因子評價法9/1

7、3/202227（1）污染指數(shù)法 基本思路：用水體監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果與其評價標(biāo)準(zhǔn)之比作為該項目的污染分指數(shù)，然后通過各種數(shù)學(xué)手段將各項目的分指數(shù)綜合得到該水體的污染指數(shù)，作為該水質(zhì)評定尺度。9/13/202228（2）模糊評價法 基本思路：由監(jiān)測數(shù)據(jù)建立各因子指標(biāo)對各級標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度集，形成隸屬度矩陣，再把因子的權(quán)重集與隸屬度矩陣相乘，得到模糊集，獲得一個綜合評判集，表明評價水體水質(zhì)對各級標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的隸屬程度，反映了綜合水質(zhì)級別的模糊性。9/13/202229（3）灰色評價法 基本思路：計算水體水質(zhì)中的各因子的實測濃度與各級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)度，然后根據(jù)關(guān)聯(lián)度大小確定水體水質(zhì)的級別。對處于同類水質(zhì)的不

8、同水體可通過其與該類標(biāo)準(zhǔn)水體的關(guān)聯(lián)度大小進行優(yōu)劣比較。9/13/202230（4）物元分析法 基本思路：根據(jù)各級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)建立經(jīng)典域物元矩陣，根據(jù)各因子的實測濃度建立節(jié)域物元矩陣，然后建立各污染指標(biāo)對不同水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)級別的關(guān)聯(lián)函數(shù)，最后根據(jù)其值大小確定水體水質(zhì)的級別。9/13/202231水體質(zhì)量監(jiān)測與管理分析功能分析 數(shù)據(jù)管理功能 分析計算功能 專題制圖功能 報表功能9/13/202234水體質(zhì)量監(jiān)測功能分析數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)審核服務(wù)器監(jiān)測數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)導(dǎo)入EXCEL輸出圖形顯示數(shù)據(jù)導(dǎo)入9/13/202235河流水質(zhì)監(jiān)測子系統(tǒng)系統(tǒng)用戶水體監(jiān)測河流監(jiān)測原始數(shù)據(jù)查詢分析匯總數(shù)據(jù)查詢分析9/13/20

9、2236湖庫水質(zhì)監(jiān)測子系統(tǒng)系統(tǒng)用戶水體監(jiān)測湖庫監(jiān)測原始數(shù)據(jù)查詢分析匯總數(shù)據(jù)查詢分析9/13/202237飲用水源地水質(zhì)管理子系統(tǒng)系統(tǒng)用戶水體監(jiān)測飲用水監(jiān)測原始數(shù)據(jù)查詢分析匯總數(shù)據(jù)查詢分析9/13/202238水質(zhì)自動監(jiān)測信息管理子系統(tǒng)導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)查詢地圖顯示系統(tǒng)維護日報查詢EXCEL輸出圖形顯示水質(zhì)自動監(jiān)測MIS周報查詢月報查詢季報查詢年報查詢用戶管理代碼表維護水質(zhì)自動監(jiān)測GIS功能結(jié)構(gòu)設(shè)計9/13/202239黃石市飲用水水源水質(zhì)信息系統(tǒng) 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)總體框架設(shè)計 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè) 系統(tǒng)開發(fā) 系統(tǒng)功能與應(yīng)用 9/13/202240（1）系統(tǒng)分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)源分析業(yè)務(wù)需求分析功能需求分析 9/13

10、/202241系統(tǒng)數(shù)據(jù)源分析飲用水水源水質(zhì)數(shù)據(jù)是GIS分析、處理和表達的對象。在進行GIS開發(fā)過程中，需要對數(shù)據(jù)的內(nèi)容、特性、分類和用途等情況進行全面的了解。水環(huán)境數(shù)據(jù)包括以下4種。水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，它包括地表水、地下水和廢水監(jiān)測數(shù)據(jù) 。工業(yè)污染與防治數(shù)據(jù)，主要包括工業(yè)污染企業(yè)基本情況和工業(yè)污染物排放情況 。生活及其他污染與防治數(shù)據(jù)。水環(huán)境管理數(shù)據(jù)。9/13/202242系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求分析根據(jù)水環(huán)境管理和應(yīng)用的實際需要，水環(huán)境GIS的建設(shè)必須緊密結(jié)合環(huán)境保護重點工作為水環(huán)境管理、規(guī)劃、預(yù)測、污染事故應(yīng)急等業(yè)務(wù)提供業(yè)務(wù)服務(wù)，包括環(huán)境信息采集、空間數(shù)據(jù)管理、環(huán)境信息發(fā)布、環(huán)境業(yè)務(wù)管理、預(yù)測與決策支持等

11、。 9/13/202243功能需求分析 黃石市飲用水水源水質(zhì)管理信息系統(tǒng)按用戶（黃石市環(huán)保局）的需要，系統(tǒng)偏重于管理方面，主要需完成以下幾個模塊：數(shù)據(jù)庫的管理 生成統(tǒng)計報表水質(zhì)分析與評價水質(zhì)預(yù)測水質(zhì)環(huán)境管理模塊 9/13/202244黃石市飲用水水源水質(zhì)信息系統(tǒng) 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)總體框架設(shè)計 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè) 系統(tǒng)開發(fā) 系統(tǒng)功能與應(yīng)用 9/13/202245系統(tǒng)總體框架設(shè)計9/13/202246黃石市飲用水水源水質(zhì)信息系統(tǒng) 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)總體框架設(shè)計 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè) 系統(tǒng)開發(fā) 系統(tǒng)功能與應(yīng)用 9/13/202247（3）系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)GIS數(shù)據(jù)庫建設(shè)一般可分為數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)入庫和數(shù)據(jù)整理三部分工作。GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要包括數(shù)據(jù)字典設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計。 GIS數(shù)據(jù)入庫有水環(huán)境監(jiān)測儀器數(shù)據(jù)接入、已有數(shù)據(jù)庫或地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入、人工錄入等多種方式 。數(shù)據(jù)整理和檢驗主要是對入庫數(shù)據(jù)進行自動化檢查，并對空間數(shù)據(jù)質(zhì)量、屬性數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)精度進行控制。 9/13/202248(4) 系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)平臺：WINDOWS 系列GIS軟件：ARC/GIS ,ERDAS開發(fā)語言：VB +MO9/13/202249系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)路線9/13/202250系統(tǒng)模塊設(shè)計9/13/202251黃石市飲用水水源水質(zhì)信息系統(tǒng) 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)總體框架設(shè)計 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè) 系統(tǒng)開發(fā) 系