關(guān)于地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于污水計(jì)量裝置管理

摘要：將地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于污水計(jì)量裝置管理中，建立拓?fù)潢P(guān)系，實(shí)現(xiàn)空間分析和輸出顯示，以達(dá)到計(jì)量裝置管理自動(dòng)化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的目的，為管理和決策提供準(zhǔn)確、及時(shí)、動(dòng)態(tài)、全面的信息。
1、目的
地理信息系統(tǒng)(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(jiān)測(cè)信息的時(shí)序變化，比較不同的空間數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間信息及其他各類(lèi)信息的標(biāo)準(zhǔn)化管理與信息交換，使大量抽象、枯燥的數(shù)據(jù)變得生動(dòng)、直觀(guān)和易于理解，并根據(jù)應(yīng)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(zhǔn)確、及時(shí)、動(dòng)態(tài)、全面的流量信息和依據(jù)。對(duì)提高城市環(huán)保工作效率，促進(jìn)環(huán)境管理的規(guī)范化和科學(xué)化，從而達(dá)到污染物總量控制和總量收費(fèi)的目的，具有重大意義。
2、國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況
地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用正席卷**，在美國(guó)、西歐和日本等發(fā)達(dá)**，已建立了**級(jí)、洲際之間以及各種專(zhuān)題性的GIS，GIS應(yīng)用國(guó)際化、**化已成為一種趨勢(shì)。
GIS早期應(yīng)用強(qiáng)調(diào)制圖和空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理，這些應(yīng)用逐漸地發(fā)展為強(qiáng)調(diào)制圖現(xiàn)象間相互關(guān)系的模擬，大多數(shù)應(yīng)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(qū)的建立等。新的應(yīng)用集中體現(xiàn)在空間模擬上，即利用空間統(tǒng)計(jì)和先進(jìn)的分析算子進(jìn)行應(yīng)用模型的分析和模擬。
GIS在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，需開(kāi)發(fā)本專(zhuān)業(yè)模型，隨著專(zhuān)業(yè)的不斷發(fā)展，GIS應(yīng)用模型越來(lái)越多，既有定量模型，又有定性模型，既有結(jié)構(gòu)化模型，又有非結(jié)構(gòu)化模型。GIS在專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用能否成功與模型開(kāi)發(fā)的成敗息息相關(guān)。
GIS應(yīng)用在環(huán)境評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方面，主要用于環(huán)境影響評(píng)價(jià)、污染評(píng)價(jià)、灌溉適宜性評(píng)價(jià)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、生態(tài)系統(tǒng)的研究、生物圈遺跡管理、自然資源管理等。
我國(guó)對(duì)GIS技術(shù)的研究與應(yīng)用開(kāi)始于80年代初，并于1987年底在中國(guó)科學(xué)院地理研究所建成資源與環(huán)境信息系統(tǒng)**重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，迄今結(jié)合遙感技術(shù)在重大自然災(zāi)害評(píng)估、流域污染研究、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、城市管網(wǎng)和污水處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)與管理、森林、植被、農(nóng)業(yè)等方面，完成了大量卓有成效的工作。隨著我國(guó)五萬(wàn)分之一數(shù)字地圖的建立，開(kāi)發(fā)地市和縣級(jí)層次的環(huán)境信息系統(tǒng)必將成為今后工作的重點(diǎn)。
通過(guò)檢索可知，目前，國(guó)內(nèi)外GIS在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，只是在環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、管網(wǎng)和污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)、支持污水系統(tǒng)分析及管理、污水網(wǎng)絡(luò)等方面。國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)GIS應(yīng)用于污水計(jì)量裝置管理方面的內(nèi)容。
3、撫順市污水計(jì)量裝置分布情況
將GIS技術(shù)應(yīng)用于撫順市污水流量計(jì)管理中，*先應(yīng)調(diào)查撫順市安裝污水流量計(jì)的情況，在調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，編碼，制定電子表格，*后完成電子地圖的地理信息系統(tǒng)。
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(qū)段34.4km分布60余個(gè)排污口和溢流口，污染物排放規(guī)律和分布規(guī)律復(fù)雜程度是國(guó)內(nèi)外少見(jiàn)的，給環(huán)境管理，特別是排污口規(guī)劃帶來(lái)很大的困難。
由于撫順市區(qū)重工業(yè)門(mén)類(lèi)龐雜，分布集中在渾河市區(qū)段兩岸，而在工業(yè)密集程度比較大的這一地區(qū)，人口密度也很大，工業(yè)企業(yè)的污水排放會(huì)對(duì)撫順市區(qū)人民的健康、生活質(zhì)量產(chǎn)生相當(dāng)程度的影響。因此對(duì)工業(yè)企業(yè)，尤其是重點(diǎn)污染源的污水排放進(jìn)行監(jiān)控就成為一種必然，而安裝污水流量計(jì)是獲取污水排放數(shù)據(jù)的一種比較簡(jiǎn)單、高效的手段，便于環(huán)境保護(hù)管理部門(mén)監(jiān)督控制。撫順市39家企業(yè)的各種類(lèi)型流量計(jì)44臺(tái)，其中3家停產(chǎn)，2臺(tái)已拆除。正在使用的流量計(jì)共有39臺(tái)。
4、撫順市污水計(jì)量裝置分布展示系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1系統(tǒng)平臺(tái)選取
GIS平臺(tái)應(yīng)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(tǒng)。ArcView GIS是美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所(Environmen-tal Systems Research Institute 簡(jiǎn)稱(chēng)ESRI)研制的產(chǎn)品，ESRI是目前全***大的地理信息系統(tǒng)軟件研究公司，其發(fā)展基本上代表了國(guó)際地理信息系統(tǒng)技術(shù)的前沿水平。
ArcView采用了可擴(kuò)充的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)由基本模塊和可擴(kuò)充功能模塊構(gòu)成。其基本模塊包括對(duì)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(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的交叉查詢(xún)，建立基于空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的分析圖表，制作地圖圖版。ArcView還包括了大量可擴(kuò)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(tǒng)目標(biāo)
撫順市污水流量計(jì)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(duì)污水流量計(jì)的管理水平，建立污水流量計(jì)信息管理系統(tǒng)。要求系統(tǒng)能存儲(chǔ)全部污水流量計(jì)圖形和屬性信息，并可**更新，能方便對(duì)污水流量計(jì)信息進(jìn)行雙向查詢(xún)，能對(duì)流量計(jì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
污水流量計(jì)分布展示系統(tǒng)選用ArcView 3.2為地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，在已有撫順市區(qū)1:10,000電子地圖的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合撫順市重點(diǎn)污染源流量計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)污水流量計(jì)分布展示的圖形電子化和信息自動(dòng)化。
系統(tǒng)目標(biāo)如下：系統(tǒng)應(yīng)全面實(shí)現(xiàn)流量計(jì)信息展示電子化；系統(tǒng)應(yīng)全面、完整地管理全部的基礎(chǔ)信息，并能夠更新數(shù)據(jù)；系統(tǒng)應(yīng)具備穩(wěn)定性。
限于條件并根據(jù)上述要求確定在目前狀態(tài)下系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：地形圖的存儲(chǔ)管理以及局部修改和更新；流量計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理；流量計(jì)數(shù)據(jù)的修改和更新功能。
4.3系統(tǒng)內(nèi)容
系統(tǒng)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(jī)關(guān)事業(yè)單位圖層。
系統(tǒng)包含分類(lèi)展示功能，根據(jù)不同流量計(jì)情況作出分類(lèi)，系統(tǒng)可以根據(jù)所采用流量計(jì)的不同來(lái)源對(duì)其屬性進(jìn)行分類(lèi)展示。
系統(tǒng)包含流量計(jì)屬性的統(tǒng)計(jì)和匯總功能，屬性數(shù)據(jù)可根據(jù)實(shí)際變化情況進(jìn)行調(diào)整和更新。
5、結(jié)論及技術(shù)展望
地理信息系統(tǒng)是一門(mén)技術(shù)引導(dǎo)的多技術(shù)交叉的信息空間科學(xué)，它是對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、加工和再現(xiàn)。對(duì)于地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)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(jì)的地理位置數(shù)據(jù)信息、屬性信息均為人工采集，手工輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、分類(lèi)、展示。由于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和普及，以及網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù)功能的成熟，那么污水流量計(jì)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(chǔ)、展示，不僅方便對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)距離管理，**發(fā)現(xiàn)問(wèn)題**解決，而且可以為環(huán)境決策部門(mén)作出準(zhǔn)確而快速的判斷，提供*為及時(shí)詳盡的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)也能夠?yàn)樗h(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)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(chǔ)上，互動(dòng)式的數(shù)據(jù)信息交流應(yīng)在稍后得以實(shí)現(xiàn)。這有待于地理信息系統(tǒng)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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