計(jì)算機(jī)技術(shù)環(huán)境監(jiān)測論文

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1計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測信息管理中的現(xiàn)狀

1.1對監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合管理

在環(huán)境監(jiān)測信息管理中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用主要是實(shí)現(xiàn)對收集到的相關(guān)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、修改以及查詢、處理等，形成對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的備份、恢復(fù)等存儲管理，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行初級的處理之中，形成自帶軟件的數(shù)據(jù)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)以及簡單的數(shù)據(jù)分析，從而為數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性提供有效的幫助，可以有效地提高環(huán)境監(jiān)測中數(shù)據(jù)運(yùn)用的整體效率。

1.2實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的共享

通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的融入，形成對數(shù)據(jù)共享的管理模式。尤其是在建立局域網(wǎng)的情況下，可以通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的方式，將監(jiān)測到的環(huán)境指標(biāo)與數(shù)據(jù)，通過文件共享、遠(yuǎn)程控制等方式，增強(qiáng)對數(shù)據(jù)共享的使用能力。不同部門可以形成對數(shù)據(jù)的共享模式，增強(qiáng)整個數(shù)據(jù)交流與處理的能力，并實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)操作模式下的無紙化辦公模式。

1.3數(shù)據(jù)的有效性

通過計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的融入，環(huán)境保護(hù)部門對于監(jiān)測到的環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)，環(huán)保部門通過網(wǎng)站、新聞媒介以及其他的方式，將環(huán)境信息進(jìn)行有效的。從而有利于大眾對環(huán)境監(jiān)測信息的攝取，對于環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)信息，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的處理下，形成整理、分析、定期向環(huán)保部門傳輸?shù)姆绞剑軠?zhǔn)確地傳達(dá)有關(guān)的環(huán)境信息。

2計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測信息管理應(yīng)用中存在的問題

2.1監(jiān)測數(shù)據(jù)處理能力相對較低

在對環(huán)境監(jiān)測中收集到的信息內(nèi)容，不管是在有計(jì)算機(jī)運(yùn)用的部門，還是部門完全實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理，在數(shù)據(jù)的類型、格式、結(jié)構(gòu)、存儲方式還沒有形成規(guī)范化的運(yùn)用，雖然在局域網(wǎng)的操作模式中，還是不能對整個監(jiān)測數(shù)據(jù)形成有力的運(yùn)用。譬如，在水質(zhì)檢測中，對于某一個監(jiān)測斷面的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過文本形式存放，在進(jìn)行質(zhì)量控制的過程中，要對斷面污染狀況進(jìn)行分析，就不能從中獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，要重新錄入，這樣就增加了整個工作量，不能充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)的有效性。

2.2計(jì)算機(jī)綜合管理還存在弊端

在計(jì)算機(jī)技術(shù)的管理中，有些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還存在一定的安全隱患，由于在操作過程中，對于硬盤數(shù)據(jù)的訪問相對頻繁，在使用文件設(shè)置的過程中，就不能對整個硬盤數(shù)據(jù)形成共享的模式。這樣可以在沒有權(quán)限的情況下，對數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制、修改等，造成網(wǎng)絡(luò)管理的安全不強(qiáng)，容易造成網(wǎng)絡(luò)病毒甚至是黑客的侵入，從而導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)的喪失或者相關(guān)數(shù)據(jù)的泄密，產(chǎn)生更大的不良影響。

3計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測信息管理中的應(yīng)用

3.1整體技術(shù)的控制因素

由于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與人類生活息息相關(guān)，開展區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)要求快速、準(zhǔn)確、合理。同時由于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與植被、大氣、水、噪聲等多種因素密切相關(guān)，需要一種快速有效的技術(shù)計(jì)算出生物豐度指數(shù)、NDVI指數(shù)、植被覆蓋度指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、污染負(fù)荷指數(shù)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)來描述生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況，并制定相關(guān)的對策。所以，根據(jù)《生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)規(guī)范》，采用遙感和GIS技術(shù)，開發(fā)一個生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)業(yè)務(wù)化運(yùn)行系統(tǒng)勢在必然。然而，經(jīng)過調(diào)研，國內(nèi)外雖然已經(jīng)大規(guī)模的應(yīng)用GIS和遙感技術(shù)進(jìn)行生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)，但成熟的、業(yè)務(wù)化運(yùn)行的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)系統(tǒng)卻寥寥無幾。即使有也過分偏重于GIS，功能相對比較單一，大部分僅限于生態(tài)環(huán)境信息的查詢與統(tǒng)計(jì)以及一些基本的GIS功能，不具備如圖像裁剪、鑲嵌、圖像變換、幾何糾正、分類等遙感數(shù)據(jù)加工和信息提取功能，而數(shù)據(jù)加工和信息提取在生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)業(yè)務(wù)中必不可少，它為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)業(yè)務(wù)提供了有效的數(shù)據(jù)信息保障。

3.2數(shù)據(jù)一體化管理與共享

3.2.1數(shù)據(jù)互操作

遙感圖像分析功能可以被用來作為一個核心組件和GIS的集成，我們必須解決數(shù)據(jù)在兩個平臺之間的互操作性問題。要注意兩個方面的問題：首先，遙感數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)存儲都支持的標(biāo)準(zhǔn)格式。由于需要借助標(biāo)準(zhǔn)文件格式，處理過程變得復(fù)雜；其次，兩種系統(tǒng)都支持對方的文件格式。這種方式不需要對已有文件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，處理起來更方便。

3.2.2柵矢數(shù)據(jù)集中和分布式管理

遙感數(shù)據(jù)通常以柵格數(shù)據(jù)存放，而GIS數(shù)據(jù)通常為矢量格式，在一體化存儲方案中，同時支持兩種文件格式，并支持分布式管理。

3.2.3基于服務(wù)的企業(yè)級共享

遙感影像獲取成本相對較高，且需要占用較大的存儲空間，如果為每一用戶都單獨(dú)配備相應(yīng)的影像將需要花費(fèi)較大的代價(jià)。而遙感影像的使用特點(diǎn)是多個用戶經(jīng)常在同一幅影像上進(jìn)行相應(yīng)操作，也就是以共享方式使用影像。因此基于WebServices的共享方式能集中利用服務(wù)器的軟、硬件資源，方便終端用戶的使用。

3.3柵矢數(shù)據(jù)集中和分布式管理

ArcGIS的核心數(shù)據(jù)模型Geodatabase，它是按照一定數(shù)據(jù)規(guī)則來存儲空間數(shù)據(jù)或?qū)傩詳?shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)多源空間數(shù)據(jù)的放縮式管理；它也是一種較好的遙感與GIS數(shù)據(jù)一體化儲存模型；它分為三個層級：FileBasedGeodatabase、PersonalGeodatabase、Enterprise（SDE）Geodatabase。其中Enterprise（SDE）Geodatabase支持分布式管理與儲存，如圖1所示ENVI完全支持ArcGISGeodatabase各個級別的讀寫，在ENVI、ENVIZoom、ENVIEX中都可以通過菜單RemoteConnectionManager打開相應(yīng)的面板，也可以通過SavetoArcGISGeodatabase菜單將數(shù)據(jù)保存到Geodatabase。

3.4生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)

經(jīng)過圖像裁剪、增強(qiáng)、幾何糾正、圖像變換、圖像分類以及分類后處理幾個步驟后，獲得研究區(qū)域圖像分類圖。結(jié)合數(shù)據(jù)庫中各個地類匹配關(guān)系、侵蝕度級別以及各個指數(shù)歸一化指數(shù)，分別計(jì)算NDVI指數(shù)、生物豐度指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、植被覆蓋度指數(shù)、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)和污染負(fù)荷指數(shù)，并將計(jì)算結(jié)果以專題圖的形式表現(xiàn)出來。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)菜單包括以下子菜單，分別是新建評價(jià)區(qū)域圖層、歸一化系數(shù)配置生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)、生物豐度指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)等。

4結(jié)語

通過計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測信息管理中的創(chuàng)新運(yùn)用，結(jié)合現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的需要，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)的融入方式能全面提升整個監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)化，確保生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步優(yōu)化，能收到更好的實(shí)踐效果。

作者：葉小磊單位：韶關(guān)市環(huán)境監(jiān)測中心站