1)利用GIS对农业气候区划综合要素空间套询和管理ACDIS利用GIS工具提供的基本功能,对其它子系统输入、处理和生成的气医资源等数据进行综合查询和管理。生成不同查询条件下的区划产品,作为区划专题内容,进而实现对区划各类产品的矢量图、栅格图、DEM、注记和属性数据进行以地理表达式为条件的逻辑查询以及不同图件和属性数据的综合查询、管理,并把查询结果制图输出到绘图仪或打印机,或保存为其它格式文件。2)利用GIS对气候资源进行小网格推算模式研究气候资源小网格推算模式研究是区划的一项基础性工作。在收集山区气候研究成果基础上,辅助以气象哨、水文站雨量资料后,通过GIS平台可快速计算和获取测点地理参数(高程、坡向、坡度)。采用统计分析方法,根据要素的统计特征值和地理特征将全省划分若干气候区,分别建立各区域气候要素推算统计模式,通过验证和残差订正,应用到气候资源小网格推算中。3)GIS在农业气候资源分析中的应用应用GIS来定量采集、管理、分析具有空间特性的气候资源,建立GIS分析气候资源的思想、方法、步骤,包括数字高程模型建立、GIS农业气候资源数据建立、空间分析模型建立、气候资源分析计算、气候分区及定量分析等。4)利用“3S”提取农业背景信息参与区划计算农业气候区划是根据农作物生长发育过程中对气候条件的要求和气候资源的地理分布特征来进行分区划片的,在某种农作物的气候可种植区内还有不同的地物类型,不同的农作物要求不同的地理环境。为使农业气候区划对农业生产更具有指导作用,将非气象因子引入到农业气候区划中。农业气候区划对象中往往对土壤PH值要求很高,根据土壤类型分布可以得出土壤PH值的分布,将其作为区划的一个关键指标,使得区划更加有实际应用意义。利用GIS将土壤分类图作为一项数据层参与气候资源数据层集运算,得出包含土壤类型信息的区划结果。江西省在全省优质早稻种植气候区划和万安县脐橙种植综合区划中(图2),除了应用1:25万的地理数据,还结合了TM影像数据,辅助GPS定位抽样,把早稻、脐橙的可能种植区(农田、荒山荒坡)提取出来,排除了山体、水体、居民点、道路等不能种植脐橙和早稻的区域,把可能种植区与农业气候区划图做逻辑交集运算,得到了全省优质早稻和万安县脐橙种植规划图
1)利用 GIS 对农业气候区划综合要素空间查询和管理 ACDIS 利用 GIS 工具提供的基本功能,对其它子系统输入、处理和生成的气 候资源等数据进行综合查询和管理。生成不同查询条件下的区划产品,作为区划 专题内容,进而实现对区划各类产品的矢量图、栅格图、DEM、注记和属性数据 进行以地理表达式为条件的逻辑查询以及不同图件和属性数据的综合查询、管 理,并把查询结果制图输出到绘图仪或打印机,或保存为其它格式文件。 2)利用 GIS 对气候资源进行小网格推算模式研究 气候资源小网格推算模式研究是区划的一项基础性工作。在收集山区气候研 究成果基础上,辅助以气象哨、水文站雨量资料后,通过 GIS 平台可快速计算和 获取测点地理参数(高程、坡向、坡度)。采用统计分析方法,根据要素的统计 特征值和地理特征将全省划分若干气候区,分别建立各区域气候要素推算统计模 式,通过验证和残差订正,应用到气候资源小网格推算中。 3)GIS 在农业气候资源分析中的应用 应用 GIS 来定量采集、管理、分析具有空间特性的气候资源,建立 GIS 分析 气候资源的思想、方法、步骤,包括数字高程模型建立、GIS 农业气候资源数据 建立、空间分析模型建立、气候资源分析计算、气候分区及定量分析等。 4)利用“3S”提取农业背景信息参与区划计算 农业气候区划是根据农作物生长发育过程中对气候条件的要求和气候资源 的地理分布特征来进行分区划片的,在某种农作物的气候可种植区内还有不同的 地物类型,不同的农作物要求不同的地理环境。为使农业气候区划对农业生产更 具有指导作用,将非气象因子引入到农业气候区划中。农业气候区划对象中往往 对土壤 PH 值要求很高,根据土壤类型分布可以得出土壤 PH 值的分布,将其作为 区划的一个关键指标,使得区划更加有实际应用意义。利用 GIS 将土壤分类图作 为一项数据层参与气候资源数据层集运算,得出包含土壤类型信息的区划结果。 江西省在全省优质早稻种植气候区划和万安县脐橙种植综合区划中(图 2), 除了应用 1∶25 万的地理数据,还结合了 TM 影像数据,辅助 GPS 定位抽样,把 早稻、脐橙的可能种植区(农田、荒山荒坡)提取出来,排除了山体、水体、居 民点、道路等不能种植脐橙和早稻的区域,把可能种植区与农业气候区划图做逻 辑交集运算,得到了全省优质早稻和万安县脐橙种植规划图
水体不宜区一般区较适宜区最适宜区图2:江西省万安县脐橙种植区划5)利用GIS建立集区划一资源动态监测一高产裁培技术为一体的信息服务系统利用GIS工具,开发出基于Web的、对气候条件敏感的两系杂交稻制种气候资源空间配置信息系统,将区划服务于作物生产基地选择、关键生育期气象服务、农业生产技术指导等各个方面。9.4大气污染监测管理随着经济的发展,环境污染直接影响了人们的生活质量,环境质量问题也得到了越来越多的重视。污染环境包括水污染、大气污染、固体废弃物污染等,其中就大气污染而言,城市区域由于受到工业生产、居民生活的影响,成为大气污染发生的集中区域,历史上几次严重的污染事故,如伦敦烟雾事件(1952)、洛杉矶光化学烟雾事件(1943),都是发生在大城市。近几十年来,研究者对大气污染问题进行了大量研究,并且通过实验或计算来建立适合于特定区域的大气污染物扩散模式以及确定相关参数的计算方法。城市大气污染的来源主要包括点状污染源和线状污染源,前者主要包括烟,后者则指汽车尾气排放。而污染的扩散的影响因子,除了排放量、排放物之外,还受到气象条件、下垫面等因素的影响。通过大气动力学的研究,研究者给出了用来描述污染物在大气中扩散规律的各种解析方程。这些大气扩散公式为空气污染预报提供了一定的基础,可以为现有污染源条件在不利的气象条件下减少有害污染物的排放、在城市规划中合理进行区域规划以及环境影响评价提供了切实有效的信息
图 2:江西省万安县脐橙种植区划 5)利用 GIS 建立集区划—资源动态监测—高产栽培技术为一体的信息服务 系统 利用 GIS 工具,开发出基于 Web 的、对气候条件敏感的两系杂交稻制种气候 资源空间配置信息系统,将区划服务于作物生产基地选择、关键生育期气象服务、 农业生产技术指导等各个方面。 9.4 大气污染监测管理 随着经济的发展,环境污染直接影响了人们的生活质量,环境质量问题也得 到了越来越多的重视。污染环境包括水污染、大气污染、固体废弃物污染等,其 中就大气污染而言,城市区域由于受到工业生产、居民生活的影响,成为大气污 染发生的集中区域,历史上几次严重的污染事故,如伦敦烟雾事件(1952)、洛 杉矶光化学烟雾事件(1943),都是发生在大城市。近几十年来,研究者对大气 污染问题进行了大量研究,并且通过实验或计算来建立适合于特定区域的大气污 染物扩散模式以及确定相关参数的计算方法。 城市大气污染的来源主要包括点状污染源和线状污染源,前者主要包括烟 囱,后者则指汽车尾气排放。而污染的扩散的影响因子,除了排放量、排放物之 外,还受到气象条件、下垫面等因素的影响。通过大气动力学的研究,研究者给 出了用来描述污染物在大气中扩散规律的各种解析方程。这些大气扩散公式为空 气污染预报提供了一定的基础,可以为现有污染源条件在不利的气象条件下减少 有害污染物的排放、在城市规划中合理进行区域规划以及环境影响评价提供了切 实有效的信息
无论是点源污染,还是线源污染,其空间分布以及属性可以通过地理信息系统进行管理,而污染扩散的影响因子的空间分布同样可以作为GIS的空间数据组成部分,所以,基于GIS可以建立大气污染扩散模型,进而,GIS也提供了丰富的功能以表现污染物强度空间分布,可以查询强度分布状况,并可以结合其它社会经济数据,进行更加细致的评价分析。下面介绍内蒙古自治区包头市在利用GIS进行大气污染扩散模拟中的应用。包头市是中国最大的稀土工业基地和著名的钢铁机械工业基地之一,是门类齐全,体系较为完善的现代化工业城市。包头市工业能源消耗以燃煤为主,占56%,其次为焦碳和电力,在能源结构中,重中污染能源占70.8%,包头工业排放的S02、烟粉尘和氟化物都较大,造成包头市煤烟型和氟污染的特点。其中21家重点空气污染源占全市工业排放的95%,85%,96%(分别为S02、烟粉尘和氟化物)。其中包钢是最大污染厂家,其S02、粉尘、氟化物的排放量高居榜首。从自然条件上看,包头市地处内陆,属内陆半干旱、中温带大陆性季风气候,全年干燥,无霜期短。年均气温6.5℃,取暖期6个月。由于受地形影响,冬季包头多北风和西北风,夏季多东南风,各月夜间均盛行NWW风。近年来城市建筑的快速发展及自然植被,人工绿化面积的不断扩大,市区平均风速呈逐年下降趋势。1995年年均风速为2.2m/s。一年中,春季风速最大,秋季风速最小,冬季风速居中。除七月份主导风向与最大风速风向恰好相反外,常年盛行风向与最大风速风向重合。逆温层影响着污染物的扩散、稀释,包头市冬季逆温频率很高,夏季逆温频率较低,逆温的强度与厚度,冬季均明显大于夏季。包头是我国大气污染治理的重点城市,包头关于大气污染扩散的研究工作较多。冶金部建筑研究总院1982针对包钢地区的烟气综合治理规划,利用风洞模拟试验、现场实验等提出了“大气输送气候学模式”(ATCM)。1989年包头市环境监测站,针对包头新市区大气扩散模式和SO2容量计算,提出了基子美国EPA的ISC(工业复合源大气扩散模式)的城市多源高斯模式。这些模式的建立为包头市的大气污染治理和管理提供了可靠的依据。基于GIS建立大气污染扩散模型,可以1)模拟污染物的空间分布,评价不同区域的环境质量;2)将污染物空间分布与人口密度空间进行复合分析,确定受污染影响的人
无论是点源污染,还是线源污染,其空间分布以及属性可以通过地理信息系 统进行管理,而污染扩散的影响因子的空间分布同样可以作为 GIS 的空间数据组 成部分,所以,基于 GIS 可以建立大气污染扩散模型,进而,GIS 也提供了丰富 的功能以表现污染物强度空间分布,可以查询强度分布状况,并可以结合其它社 会经济数据,进行更加细致的评价分析。 下面介绍内蒙古自治区包头市在利用 GIS 进行大气污染扩散模拟中的应用。 包头市是中国最大的稀土工业基地和著名的钢铁机械工业基地之一,是门类 齐全,体系较为完善的现代化工业城市。包头市工业能源消耗以燃煤为主,占 56%,其次为焦碳和电力,在能源结构中,重中污染能源占 70.8%,包头工业排 放的 SO2、烟粉尘和氟化物都较大,造成包头市煤烟型和氟污染的特点。其中 21 家重点空气污染源占全市工业排放的 95%,85%,96%(分别为 SO2、烟粉尘和氟 化物)。其中包钢是最大污染厂家,其 SO2、粉尘、氟化物的排放量高居榜首。 从自然条件上看,包头市地处内陆,属内陆半干旱、中温带大陆性季风气候, 全年干燥,无霜期短。年均气温 6.5℃,取暖期 6 个月。由于受地形影响,冬季 包头多北风和西北风,夏季多东南风,各月夜间均盛行 NWW 风。近年来城市建筑 的快速发展及自然植被,人工绿化面积的不断扩大,市区平均风速呈逐年下降趋 势。1995 年年均风速为 2.2m/s。一年中,春季风速最大,秋季风速最小,冬季 风速居中。除七月份主导风向与最大风速风向恰好相反外,常年盛行风向与最大 风速风向重合。 逆温层影响着污染物的扩散、稀释,包头市冬季逆温频率很高,夏季逆温频 率较低,逆温的强度与厚度,冬季均明显大于夏季。 包头是我国大气污染治理的重点城市,包头关于大气污染扩散的研究工作较 多。冶金部建筑研究总院 1982 针对包钢地区的烟气综合治理规划,利用风洞模 拟试验、现场实验等提出了“大气输送气候学模式”(ATCM)。1989 年包头市 环境监测站,针对包头新市区大气扩散模式和 SO2 容量计算,提出了基于美国 EPA 的 ISC(工业复合源大气扩散模式)的城市多源高斯模式。这些模式的建立 为包头市的大气污染治理和管理提供了可靠的依据。 基于 GIS 建立大气污染扩散模型,可以 1)模拟污染物的空间分布,评价不同区域的环境质量; 2)将污染物空间分布与人口密度空间进行复合分析,确定受污染影响的人