GIS技术在生态环境地质评价中的应用黄贵任

GIS技术在生态环境地质评价中的应用黄贵任

黄贵任

云南地质工程勘察设计研究院云南昆明650041

摘要：本文介绍了生态环境地质评价中GIS技术的应用方法，阐述了GIS系统设计所需要具备的有关功能，提出了需要遵循的几项原则，即兼容性、实用性、安全性、可靠性以及经济性四大原则。从模块功能的角度对GIS系统功能的实现方法进行了介绍。

关键词：生态环境地质评价；GIS技术；应用

在我国经济快速发展的过程中，城镇化建设事业也迎来了难得的发展契机，生态环境地质测量技术也得到了全面的发展与革新。现阶段的生态环境地质测量技术已经初步体现出了系统行为智能化、自动化控制、内外作业一体化等特点，这也为测量成果的网络化传播与可视化共享创造了有利的条件。

1.GIS技术概述

GIS即GeographicInformationSystem，中文称地理信息系统，本次研究所设计的应用于生态环境地质评价的RTK作业系统通过GIS实现各项地理信息数据的分析、运算、描述与显示，是RTK系统中十分重要的组成部分。GIS是一种以计算机技术为基础的数据处理工具，它能够处理并分析由GPS系统所采集到的空间信息，即对地球周围空间内所发生的事件与地球上所存在的现象进行分析并成图显示，对于生态环境地质评价工作有着十分重要的使用价值。

2.GIS技术的应用原则

2.1实用性原则

批量处理是系统实用性最为重要的表现形式。此外，设计人员还需要建立一套简便实用的从机交互模式，统一规范系统的输入与输出。

2.2安全性原则

设计人员需要对软件变更、程序编写以及软件需求进行安全性分析，避免出现使用异常、实现异常以及设计异常等方面的问题。

2.3可靠性原则

所设计出来的方式需要合理部署相关软件部署与服务器之间的连接关系，排除关键业务系统隐患，不间断稳定运行系统，建立灾难恢复和备份措施，使出现重大故障的业务系统能够迅速恢复。对各项资料的数量与开题进行合理化的配置，使整体业务不受关键性资源的影响。

2.4经济性原则

在系统功能能够得到全面满足的基础上，也要尽量从经济性的角度节省投资，合理选择软硬件设备，注重性价比因素。为了以较低的成本来建设系统，则需要更加深入地挖掘设备与系统的性能潜力。

3.GIS数据采集

3.1地图文件的打开与关闭

对系统自带文件进行调用，Mapinfo格式的电子地图可以通过对话框进行进入输入与关系操作。本次研究的设计的系统支持TIFF、TAB、GST三种图片文件格式。

3.2图层管理

对图层管理对话框进行调用，相关的图层管理工作可以直接在MapX?Mobile上进行操作，点击“菜单”→“图层”，管理对话框将自动弹出。

3.3地图输出

该功能所输出的图片格式仅限于BMP格式，显示位置也仅限于当前窗口。

3.4无线GIS技术的网络通信模式

无线GIS空间数据传输以无线网络和移动设计为媒介。无线局域网无法满足大范围的数据传输，需要借助无线多点传输与增加天线的方式扩大服务范围。构架模式与对等模式是支持无线局域网运行的两种模式。其中构架模式无线电信号接收工具为AP，借助线缆可以将AP接入有线网，将无线电信号发送至客户端，根据服务器或网络所支持的协议将其转换为相应的数据格式。通过该技术能够实现近距离站点为无线站点建立数据共享关系，通过相信站点之间的数据转跳则能够实现无距离站点的数据共享，所建立起的无线网络可提供更大范围的通信服务。

4.应用GIS技术进行生态环境地质评价的基本步骤

4.选定评价目标集

生态环境地质评价应当重点做好以下五项工作。

4.1.1地质环境质量评价

分析地质灾害易发性程度和区域地质环境基本状况，对与地质环境相关的各项要素进行综合性的考虑，借助专家经验和数学模型深入分析地质环境。分析地质灾害的时间规律与空间规律，明确地质灾害对地质环境所造成的直接结果。

4.1.2生态地质环境容量评价

不同生态地势小环境对于各种破坏因子与干扰要素的容忍度各不相同，应当对于区域内生态地质环境的承载力有一个清楚的认识，通过评价结果来指导资源开发与土地利用的生产规划。

4.1.3土地资源开发评价

具体评价内容包括土壤肥力盐碱化、草地退化以及水土流失分析等。

4.1.4水环境与水资源评价

分析对象具体包括水环境质量、水能资源的质量以及水资源储量等。

4.1.5生态环境恢复的地质适应性评价

在地质环境和生态环境相互作用的基础上，分析生态环境的恢复适应性与评价地质环境现状和趋势之间的关系。

4.2生成评价单元

评价单元的选择通常可采用两种实现方案：（1）根据土地利用类型、地形地貌和行政区划对评价区域进行划分，进而产生一定数量的自然评价单元；（2）直接将评价区域划分为大小和形状相同的网格单元。在实际的分析过程中，相比于矢量数据模式来说，栅格数据模式更加快速并且高效。因此，当前我国许多常用的GIS软件都是基于栅格数据模式实现空间分析功能的。

4.3评价指标体系

生态环境地质评价的结果指标体系的合理性，在以往的区域质量评价工作中，所建立的评价指标体系普遍存在可操作性差、主观性强、不易推广等方面的问题，尚未形成一个普遍共同的标准。通常情况下，生态环境地质评价所使用的指标体系应当满足以下几方面的要求：（1）评价指标对评价目标是必要且充分的；（2）在量化评价指标的过程中应当兼顾客观性与实用性两方面的要求；（3）通过层次分析法、专家打分法确定评价指标的权重；（4）各评价指标之间相互独立。

4.4评价分析模型

现阶段的生态环境地质评价研究已经有许多可供选择的数学模型，相关的应用方法也比较成熟，只需要研究人员适当提升数学模型的严密性水平，并兼顾各个参数的实际物理意义。可供选择的数学模型评价方法主要有：人工神经网络法、模糊综合评判法、信息量法和多元回归分析法等。另外还有一部分应用不是十分成熟，但颇具应用价值的数学分析方法，比如自适应神经网络模型、线性罗吉特分析以及遗传算法等。

4.5提取评价因素指标

在评价单元的基础上，通过属性数据库和图形数据库获取所需要的属性值，通过规划和量化处理后输入制评价模型中，最终获取数据。

4.6评价计算

分别对生态—地质环境质量、生态环境脆弱性程度和地质灾害易发性程度经模型计算，得出评价结果图，在此基础上制定相应的开发规划。

5.结束语

本文根据系统功能需求引出系统硬件设计需求，提出了硬件选择所需要满足的有关要求以及系统硬件框架设计的具体思路。从数据采集功能设计、数据传输功能设计以及数据处理功能设计等方面的角度出发对系统系统设计方法进行了介绍。相对应地，本章也从数据采集功能、数据传输功能以及数据处理功能三个方面的角度介绍了GIS技术的应用流程，阐述了地质环境评价的实现方法与步骤，可有效应用于生态环境地质评价工作中。

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