關(guān)于地理信息系統技術(shù)應用于污水計量裝置管理

摘要：將地理信息系統技術(shù)應用于污水計量裝置管理中，建立拓撲關(guān)系，實(shí)現空間分析和輸出顯示，以達到計量裝置管理自動(dòng)化、規范化和標準化的目的，為管理和決策提供準確、及時(shí)、動(dòng)態(tài)、全面的信息。
1、目的
地理信息系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)GIS)技術(shù)能夠使環(huán)境管理產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，它通過(guò)分析信息的空間分布，監測信息的時(shí)序變化，比較不同的空間數據，實(shí)現對空間信息及其他各類(lèi)信息的標準化管理與信息交換，使大量抽象、枯燥的數據變得生動(dòng)、直觀(guān)和易于理解，并根據應用目的進(jìn)行各種形式的專(zhuān)題圖表輸出。GIS為環(huán)境管理和決策提供準確、及時(shí)、動(dòng)態(tài)、全面的流量信息和依據。對提高城市環(huán)保工作效率，促進(jìn)環(huán)境管理的規范化和科學(xué)化，從而達到污染物總量控制和總量收費的目的，具有重大意義。
2、國內外應用情況
地理信息系統技術(shù)的應用正席卷全球，在美國、西歐和日本等發(fā)達國家，已建立了國家級、洲際之間以及各種專(zhuān)題性的GIS，GIS應用國際化、全球化已成為一種趨勢。
GIS早期應用強調制圖和空間數據庫管理，這些應用逐漸地發(fā)展為強調制圖現象間相互關(guān)系的模擬，大多數應用都包括了制圖模擬，如地圖再分類(lèi)、疊加和簡(jiǎn)單緩沖區的建立等。新的應用集中體現在空間模擬上，即利用空間統計和先進(jìn)的分析算子進(jìn)行應用模型的分析和模擬。
GIS在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中的應用，需開(kāi)發(fā)本專(zhuān)業(yè)模型，隨著(zhù)專(zhuān)業(yè)的不斷發(fā)展，GIS應用模型越來(lái)越多，既有定量模型，又有定性模型，既有結構化模型，又有非結構化模型。GIS在專(zhuān)業(yè)中的應用能否成功與模型開(kāi)發(fā)的成敗息息相關(guān)。
GIS應用在環(huán)境評價(jià)和監測系統方面，主要用于環(huán)境影響評價(jià)、污染評價(jià)、灌溉適宜性評價(jià)、災害監測、生態(tài)系統的研究、生物圈遺跡管理、自然資源管理等。
我國對GIS技術(shù)的研究與應用開(kāi)始于80年代初，并于1987年底在中國科學(xué)院地理研究所建成資源與環(huán)境信息系統國家重點(diǎn)實(shí)驗室，迄今結合遙感技術(shù)在重大自然災害評估、流域污染研究、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境影響評價(jià)、城市管網(wǎng)和污水處理廠(chǎng)的設計與管理、森林、植被、農業(yè)等方面，完成了大量卓有成效的工作。隨著(zhù)我國五萬(wàn)分之一數字地圖的建立，開(kāi)發(fā)地市和縣級層次的環(huán)境信息系統必將成為今后工作的重點(diǎn)。
通過(guò)檢索可知，目前，國內外GIS在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)與應用，只是在環(huán)境管理、環(huán)境監測、環(huán)境規劃、環(huán)境影響評價(jià)、管網(wǎng)和污水處理廠(chǎng)設計、支持污水系統分析及管理、污水網(wǎng)絡(luò )等方面。國內外未見(jiàn)GIS應用于污水計量裝置管理方面的內容。
3、撫順市污水計量裝置分布情況
將GIS技術(shù)應用于撫順市污水流量計管理中，首先應調查撫順市安裝污水流量計的情況，在調查的基礎上進(jìn)行統計，編碼，制定電子表格，最后完成電子地圖的地理信息系統。
撫順市屬遼寧省中部城市群之一，是我省主要的重工業(yè)城市之一。渾河撫順市區段34.4km分布60余個(gè)排污口和溢流口，污染物排放規律和分布規律復雜程度是國內外少見(jiàn)的，給環(huán)境管理，特別是排污口規劃帶來(lái)很大的困難。
由于撫順市區重工業(yè)門(mén)類(lèi)龐雜，分布集中在渾河市區段兩岸，而在工業(yè)密集程度比較大的這一地區，人口密度也很大，工業(yè)企業(yè)的污水排放會(huì )對撫順市區人民的健康、生活質(zhì)量產(chǎn)生相當程度的影響。因此對工業(yè)企業(yè)，尤其是重點(diǎn)污染源的污水排放進(jìn)行監控就成為一種必然，而安裝污水流量計是獲取污水排放數據的一種比較簡(jiǎn)單、高效的手段，便于環(huán)境保護管理部門(mén)監督控制。撫順市39家企業(yè)的各種類(lèi)型流量計44臺，其中3家停產(chǎn)，2臺已拆除。正在使用的流量計共有39臺。
4、撫順市污水計量裝置分布展示系統設計
4.1系統平臺選取
GIS平臺應選擇易于操作，同時(shí)具有可觀(guān)發(fā)展前景的產(chǎn)品。由此，我們選擇了ArcView GIS系統。ArcView GIS是美國環(huán)境系統研究所(Environmen-tal Systems Research Institute 簡(jiǎn)稱(chēng)ESRI)研制的產(chǎn)品，ESRI是目前全世界最大的地理信息系統軟件研究公司，其發(fā)展基本上代表了國際地理信息系統技術(shù)的前沿水平。
ArcView采用了可擴充的結構設計，整個(gè)系統由基本模塊和可擴充功能模塊構成。其基本模塊包括對視圖(Views)、表格(Tables)、圖表(Charts)、圖版(Lay-outs)和腳本(Scripts)的管理。這些基本功能模塊可以完成以下功能：創(chuàng )建基于GIS的電子地圖，空間數據與屬性數據的交叉查詢(xún)，建立基于空間數據與屬性數據的分析圖表，制作地圖圖版。ArcView還包括了大量可擴充功能模塊，包括：空間分析(Spatial Analyst)模塊，網(wǎng)絡(luò )分析(NetWork Analysis)模塊，三維分析(3D Analyst)模塊，繪圖輸出(ArcPress for ArcView)模塊，影像分析(Image Analyst for ArcView)模塊。
4.2系統目標
撫順市污水流量計的管理仍然是人工管理模式，這種人工管理模式很難滿(mǎn)足實(shí)際需要。我們希望能夠提高對污水流量計的管理水平，建立污水流量計信息管理系統。要求系統能存儲全部污水流量計圖形和屬性信息，并可隨時(shí)更新，能方便對污水流量計信息進(jìn)行雙向查詢(xún)，能對流量計運行狀態(tài)進(jìn)行監控。
污水流量計分布展示系統選用ArcView 3.2為地理信息系統平臺，利用地理信息系統技術(shù)，在已有撫順市區1:10,000電子地圖的基礎上，緊密結合撫順市重點(diǎn)污染源流量計基礎數據和信息內容，實(shí)現污水流量計分布展示的圖形電子化和信息自動(dòng)化。
系統目標如下：系統應全面實(shí)現流量計信息展示電子化；系統應全面、完整地管理全部的基礎信息，并能夠更新數據；系統應具備穩定性。
限于條件并根據上述要求確定在目前狀態(tài)下系統應具備以下功能：地形圖的存儲管理以及局部修改和更新；流量計的基礎數據存儲管理；流量計數據的修改和更新功能。
4.3系統內容
系統包含有水系圖層，包括單線(xiàn)河圖層、雙線(xiàn)河圖層以及湖泊圖層。屬性圖層，包括公路圖層、鐵路圖層、工廠(chǎng)圖層、綠地圖層以及機關(guān)事業(yè)單位圖層。
系統包含分類(lèi)展示功能，根據不同流量計情況作出分類(lèi)，系統可以根據所采用流量計的不同來(lái)源對其屬性進(jìn)行分類(lèi)展示。
系統包含流量計屬性的統計和匯總功能，屬性數據可根據實(shí)際變化情況進(jìn)行調整和更新。
5、結論及技術(shù)展望
地理信息系統是一門(mén)技術(shù)引導的多技術(shù)交叉的信息空間科學(xué)，它是對地理信息數據進(jìn)行采集、存儲、加工和再現。對于地理信息系統的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)是起到質(zhì)變作用的重要技術(shù)。
本文中污水流量計的地理位置數據信息、屬性信息均為人工采集，手工輸入計算機進(jìn)行存儲、分類(lèi)、展示。由于互聯(lián)網(wǎng)的應用和普及，以及網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)傳送數據功能的成熟，那么污水流量計的流量信息也必然要采用這一先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)采集、存儲、展示，不僅方便對其進(jìn)行遠距離管理，隨時(shí)發(fā)現問(wèn)題隨時(shí)解決，而且可以為環(huán)境決策部門(mén)作出準確而快速的判斷，提供最為及時(shí)詳盡的數據信息，同時(shí)也能夠為水環(huán)境應急監測系統提供有價(jià)值的參考信息。
在上述網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)化的基礎上，互動(dòng)式的數據信息交流應在稍后得以實(shí)現。這有待于地理信息系統軟件工業(yè)界充分發(fā)揮其潛力，將更多的先進(jìn)技術(shù)商業(yè)化、實(shí)用化。

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