地理信息系統(tǒng)在污水電磁流量計(jì)管理中的應(yīng)用研究
開封紅旗儀表有限責(zé)任公司生產(chǎn)電磁流量計(jì)、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)、金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、孔式流量計(jì)、孔板流量計(jì)等。
1 目的
地理信息系統(tǒng)(以下簡稱GIS)技術(shù)能夠使環(huán)境管理產(chǎn)生質(zhì)的飛躍,它通過分析信息的空間分布,監(jiān)測信息的時(shí)序變化,比較不同的空間數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對空間信息及其他各類信息的標(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、直觀和易于理解。并根據(jù)應(yīng)用目的進(jìn)行各種形式的專題圖表輸出。GIS為環(huán)境管理和決策提供準(zhǔn)確、及時(shí)、動態(tài)、全面的流量信息和依據(jù)。對提高城市環(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)用正席卷全球,在美國、西歐和日本等發(fā)達(dá)國家,已建立了******、洲際之間以及各種專題性的GIS,GIS應(yīng)用國際化、全球化已成為一種趨勢。
GIS早期應(yīng)用強(qiáng)調(diào)制圖和空間數(shù)據(jù)庫管理,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、疊加和簡單緩沖區(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在專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,需開發(fā)本專業(yè)模型,隨著專業(yè)的不斷發(fā)展,GIS應(yīng)用模型越來越多,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在專業(yè)中的應(yīng)用能否成功與模型開發(fā)的成敗息息相關(guān)。
G1S應(yīng)用在環(huán)境評價(jià)和監(jiān)測系統(tǒng)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(zāi)害監(jiān)測、生態(tài)系統(tǒng)的研究、生物圈遺跡管理、自然資源管理等。
我國對GIS技術(shù)的研究與應(yīng)用開始于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(tǒng)國家重點(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。隨著我國五萬分之一數(shù)字地圖的建立,開發(fā)地市和縣級層次的環(huán)境信息系統(tǒng)必將成為今后工作的重點(diǎn)。
通過檢索可知,目前,國內(nèi)外GIS在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的開發(fā)與應(yīng)用,只是在環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境影響評價(jià)、管網(wǎng)和污水處理廠設(shè)計(jì)、支持污水系統(tǒng)分析及管理、污水網(wǎng)絡(luò)等方面。國內(nèi)外未見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,首先應(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,最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)雜程度是國內(nèi)外少見的,給環(huán)境管理,特別是排污口規(guī)劃帶來很大的困難。
由于撫順市區(qū)重工業(yè)門類龐雜,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)的污水排放會對撫順市區(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)的一種比較簡單、高效的手段,便于環(huán)境保護(hù)管理部門監(jiān)督控制。撫順市39家企業(yè)的各種類型流量計(jì)44臺,其中3家停產(chǎn),2臺已拆除。正在使用的流量計(jì)共有39臺。
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)平臺選取
GIS平臺應(yīng)選擇易于操作,同時(shí)具有可觀發(fā)展前景的產(chǎn)品。由此,我們選擇了ArcView GIS系統(tǒng)。ArcView GIS是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所(Environmen-tal Systems Research Institute簡稱ESRI1研制的產(chǎn)品,ESRI是目前全世界最大的地理信息系統(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。其基本模塊包括對視(Views)、表格(Tables)、圖表(Charts)、圖版(Lay-outs)和腳本Scripts)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,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:空問分析(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足實(shí)際需要。我們希望能夠提高對污水流量計(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)能存儲全部污水流量計(jì)圖形和屬性信息,并可隨時(shí)更新,能方便對污水流量計(jì)信息進(jìn)行雙向查詢,能對流量計(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,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(jī)關(guān)事業(yè)單位圖層。
系統(tǒng)包含分類展示功能,根據(jù)不同流量計(jì)情況作出分類,系統(tǒng)可以根據(jù)所采用流量計(jì)的不同來源對其屬性進(jìn)行分類展示。
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)是一門技術(shù)引導(dǎo)的多技術(shù)交叉的信息空間科學(xué),它是對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、加工和再現(xiàn)。對于地理信息系統(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、分類、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)行自動采集、存儲、展示,不僅方便對其進(jìn)行遠(yuǎn)距離管理,隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題隨時(shí)解決,而且可以為環(huán)境決策部門作出準(zhǔn)確而快速的判斷,提供最為及時(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)測系統(tǒng)提供有價(jià)值的參考信息。
在上述網(wǎng)絡(luò)自動化的基礎(chǔ)上,互動武的數(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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