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    關于地理信息系統技術應用于污水計量裝置管理

    點擊次數:323 發布時間:2020-08-10 07:08:32
    摘要:將地理信息系統技術應用于污水計量裝置管理中,建立拓撲關系,實現空間分析和輸出顯示,以達到計量裝置管理自動化、規范化和標準化的目的,為管理和決策提供準確、及時、動態、全面的信息。
    1、目的
    地理信息系統(以下簡稱GIS)技術能夠使環境管理產生質的飛躍,它通過分析信息的空間分布,監測信息的時序變化,比較不同的空間數據,實現對空間信息及其他各類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、直觀和易于理解,并根據應用目的進行各種形式的專題圖表輸出。GIS為環境管理和決策提供準確、及時、動態、全面的流量信息和依據。對提高城市環保工作效率,促進環境管理的規范化和科學化,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
    地理信息系統技術的應用正席卷全球,在美國、西歐和日本等發達國家,已建立了國家級、洲際之間以及各種專題性的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,這些應用逐漸地發展為強調制圖現象間相互關系的模擬,大多數應用都包括了制圖模擬,如地圖再分類、疊加和簡單緩沖區的建立等。新的應用集中體現在空間模擬上,即利用空間統計和先進的分析算子進行應用模型的分析和模擬。
    GIS在專業領域中的應用,需開發本專業模型,隨著專業的不斷發展,GIS應用模型越來越多,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在專業中的應用能否成功與模型開發的成敗息息相關。
    GIS應用在環境評價和監測系統方面,主要用于環境影響評價、污染評價、灌溉適宜性評價、災害監測、生態系統的研究、生物圈遺跡管理、自然資源管理等。
    我國對GIS技術的研究與應用開始于80年代初,并于1987年底在中國科學院地理研究所建成資源與環境信息系統國家重點實驗室,迄今結合遙感技術在重大自然災害評估、流域污染研究、環境科學、環境影響評價、城市管網和污水處理廠的設計與管理、森林、植被、農業等方面,完成了大量卓有成效的工作。隨著我國五萬分之一數字地圖的建立,開發地市和縣級層次的環境信息系統必將成為今后工作的重點。
    通過檢索可知,目前,國內外GIS在環境科學領域的開發與應用,只是在環境管理、環境監測、環境規劃、環境影響評價、管網和污水處理廠設計、支持污水系統分析及管理、污水網絡等方面。國內外未見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城市之一。渾河撫順市區段34.4km分布60余個排污口和溢流口,污染物排放規律和分布規律復雜程度是國內外少見的,給環境管理,特別是排污口規劃帶來很大的困難。
    由于撫順市區重工業門類龐雜,分布集中在渾河市區段兩岸,而在工業密集程度比較大的這一地區,人口密度也很大,工業企業的污水排放會對撫順市區人民的健康、生活質量產生相當程度的影響。因此對工業企業,尤其是重點污染源的污水排放進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單、高效的手段,便于環境保護管理部門監督控制。撫順市39家企業的各種類型流量計44臺,其中3家停產,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,同時具有可觀發展前景的產品。由此,我們選擇了ArcView GIS系統。ArcView GIS是美國環境系統研究所(Environmen-tal Systems Research Institute 簡稱ESRI)研制的產品,ESRI是目前全世界最大的地理信息系統軟件研究公司,其發展基本上代表了國際地理信息系統技術的前沿水平。
    ArcView采用了可擴充的結構設計,整個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:創建基于GIS的電子地圖,空間數據與屬性數據的交叉查詢,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,網絡分析(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足實際需要。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,并可隨時更新,能方便對污水流量計信息進行雙向查詢,能對流量計運行狀態進行監控。
    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,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污染源流量計基礎數據和信息內容,實現污水流量計分布展示的圖形電子化和信息自動化。
    系統目標如下:系統應全面實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,包括單線河圖層、雙線河圖層以及湖泊圖層。屬性圖層,包括公路圖層、鐵路圖層、工廠圖層、綠地圖層以及機關事業單位圖層。
    系統包含分類展示功能,根據不同流量計情況作出分類,系統可以根據所采用流量計的不同來源對其屬性進行分類展示。
    系統包含流量計屬性的統計和匯總功能,屬性數據可根據實際變化情況進行調整和更新。
    5、結論及技術展望
    地理信息系統是一門技術引導的多技術交叉的信息空間科學,它是對地理信息數據進行采集、存儲、加工和再現。對于地理信息系統的發展,計算機網絡技術是起到質變作用的重要技術。
    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,手工輸入計算機進行存儲、分類、展示。由于互聯網的應用和普及,以及網絡實時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技術進行自動采集、存儲、展示,不僅方便對其進行遠距離管理,隨時發現問題隨時解決,而且可以為環境決策部門作出準確而快速的判斷,提供最為及時詳盡的數據信息,同時也能夠為水環境應急監測系統提供有價值的參考信息。
    在上述網絡自動化的基礎上,互動式的數據信息交流應在稍后得以實現。這有待于地理信息系統軟件工業界充分發揮其潛力,將更多的先進技術商業化、實用化。

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