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地理信息系统在污水流量计管理中的应用研究

2012年10月20日 11:21来源:广州汉川仪器仪表有限公司 >>进入该公司展台人气:2401

1 目的

    地理信息系统(以下简称GIS)技术能够使环境管理产生质的飞跃,它通过分析信息的空间分布,监测信息的时序变化,比较不同的空间数据,实现对空间信息及其他各类信息的标准化管理与信息交换,使大量抽象、枯燥的数据变得生动、直观和易于理解。并根据应用目的进行各种形式的专题图表输出。GIS为环境管理和决策提供准确、及时、动态、全面的流量信息和依据。对提高城市环保工作效率,促进环境管理的规范化和科学化,从而达到污染物总量控制和总量收费的目的,具有重大意义。

    2 国内外应用情况

    地理信息系统技术的应用正席卷,在美国、西欧和日本等发达国家,已建立了*、洲际之间以及各种专题性的GIS,GIS应用化、化已成为一种趋势。

    GIS早期应用强调制图和空间数据库管理,这些应用逐渐地发展为强调制图现象间相互关系的模拟,大多数应用都包括了制图模拟,如地图再分类、叠加和简单缓冲区的建立等。新的应用集中体现在空间模拟上,即利用空间统计和*的分析算子进行应用模型的分析和模拟。

    GIS在专业领域中的应用,需开发本专业模型,随着专业的不断发展,GIS应用模型越来越多,既有定量模型,又有定性模型,既有结构化模型,又有非结构化模型。GIS在专业中的应用能否成功与模型开发的成败息息相关。

    G1S应用在环境评价和监测系统方面,主要用于环境影响评价、污染评价、灌溉适宜性评价、灾害监测、生态系统的研究、生物圈遗迹管理、自然资源管理等。

    我国对GIS技术的研究与应用开始于80年代初,并于1987年底在*地理研究所建成资源与环境信息系统国家重点实验室,迄今结合遥感技术在重大自然灾害评估、流域污染研究、环境科学、环境影响评价、城市管网和污水处理厂的设计与管理、森林、植被、农业等方面,完成了大量卓有成效的工作。随着我国五万分之一数字地图的建立,开发地市和县级层次的环境信息系统必将成为今后工作的重点。

    通过检索可知,目前,国内外GIS在环境科学领域的开发与应用,只是在环境管理、环境监测、环境规划、环境影响评价、管网和污水处理厂设计、支持污水系统分析及管理、污水网络等方面。国内外未见GIS应用于污水计量装置管理方面的内容。

    3 抚顺市污水计量装置分布情况

    将GIS技术应用于抚顺市污水流量计管理中,首先应调查抚顺市安装污水流量计的情况,在调查的基础上进行统计,编码,制定电子表格,zui后完成电子地图的地理信息系统。

    抚顺市属辽宁省中部城市群之一,是我省主要的重工业城市之一。浑河抚顺市区段34.4km分布60余个排污口和溢流口,污染物排放规律和分布规律复杂程度是国内外少见的,给环境管理,特别是排污口规划带来很大的困难。

    由于抚顺市区重工业门类庞杂,分布集中在浑河市区段两岸,而在工业密集程度比较大的这一地区,人口密度也很大,工业企业的污水排放会对抚顺市区人民的健康、生活质量产生相当程度的影响。因此对工业企业,尤其是重点污染源的污水排放进行监控就成为一种必然,而安装污水流量计是获取污水排放数据的一种比较简单、的手段,便于环境保护管理部门监督控制。抚顺市39家企业的各种类型流量计44台,其中3家停产,2台已拆除。正在使用的流量计共有39台。

    4 抚顺市污水计量装置分布展示系统设计

    4.1 系统平台选取

    GIS平台应选择易于操作,同时具有可观发展前景的产品。由此,我们选择了ArcView GIS系统。ArcView GIS是美国环境系统研究所(Environmen-tal Systems Research Institute简称ESRI1研制的产品,ESRI是目前*zui大的地理信息系统软件研究公司,其发展基本上代表了地理信息系统技术的前沿水平。

    ArcView采用了可扩充的结构设计,整个系统由基本模块和可扩充功能模块构成。其基本模块包括对视(Views)、表格(Tables)、图表(Charts)、图版(Lay-outs)和脚本Scripts)管理。这些基本功能模块可以完成以下功能:创建基于GIS的电子地图,空间数据与属性数据的交叉查询,建立基于空间数据与属性数据的分析图表,制作地图图版。ArcView还包括了大量可扩充功能模块,包括:空问分析(Spatial Analyst)模块,网络分析(NetWork Analysis)模块,三维分析(3D Analyst)模块,绘图输出(ArcPress for ArcView)模块,影像分析(Image Analyst for ArcView)模块。

    4.2 系统目标

    抚顺市污水流量计的管理仍然是人工管理模式,这种人工管理模式很难满足实际需要。我们希望能够提高对污水流量计的管理水平,建立污水流量计信息管理系统。要求系统能存储全部污水流量计图形和属性信息,并可随时更新,能方便对污水流量计信息进行双向查询,能对流量计运行状态进行监控。

    污水流量计分布展示系统选用ArcView 3.2为地理信息系统平台,利用地理信息系统技术,在已有抚顺市区1:10,000电子地图的基础上,紧密结合抚顺市重点污染源流量计基础数据和信息内容,实现污水流量计分布展示的图形电子化和信息自动化。

    系统目标如下:系统应全面实现流量计信息展示电子化;系统应全面、完整地管理全部的基础信息,并能够更新数据;系统应具备稳定性。

    限于条件并根据上述要求确定在目前状态下系统应具备以下功能:地形图的存储管理以及局部修改和更新;流量计的基础数据存储管理;流量计数据的修改和更新功能。

    4.3 系统内容

    系统包含有水系图层,包括单线河图层、双线河图层以及湖泊图层。属性图层,包括公路图层、铁路图层、工厂图层、绿地图层以及机关事业单位图层。

    系统包含分类展示功能,根据不同流量计情况作出分类,系统可以根据所采用流量计的不同来源对其属性进行分类展示。

    系统包含流量计属性的统计和汇总功能,属性数据可根据实际变化情况进行调整和更新。

    5 结论及技术展望

    地理信息系统是一门技术引导的多技术交叉的信息空间科学,它是对地理信息数据进行采集、存储、加工和再现。对于地理信息系统的发展,计算机网络技术是起到质变作用的重要技术。

    本文中污水流量计的地理位置数据信息、属性信息均为人工采集,手工输入计算机进行存储、分类、展示。由于互联网的应用和普及,以及网络实时传送数据功能的成熟,那么污水流量计的流量信息也必然要采用这一*技术进行自动采集、存储、展示,不仅方便对其进行远距离管理,随时发现问题随时解决,而且可以为环境决策部门作出准确而快速的判断,提供zui为及时详尽的数据信息,同时也能够为水环境应急监测系统提供有价值的参考信息。

    在上述网络自动化的基础上,互动武的数据信息交流应在稍后得以实现。这有待于地理信息系统软件工业界充分发挥其潜力,将更多的*技术商业化、实用化。

 

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