空間定位技術和地理信息技術在環境監測外業數據采集中的運用
環境監測外業數據采集是監測工作的重要組成部分。因此，提高數據采集效率，降低人力成本，提升環境監測管理水平，一直是環境監測工作者研究、探索和努力的方向。將全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）與計算機技術結合，建成一個全球定位系統（GPS）/地理信息系統（GIS）數據采集系統，利用掌上電腦（PDA）小巧靈便、易于攜帶、又能及時地收集數據的特點，解決了監測中的方便性、靈活性、及時性、準確性的問題，是高新技術在環境監測數據采集中的應用，具有很高的實用價值，對環境監測的信息化管理具有重要作用，同時也為環境決策和環境管理提供了新的有效手段。
1 系統介紹
1.1 系統配置
（1）硬件：基于WINCE.NET操作系統的GPS/GIS數據采集設備；掌上電腦或筆記本電腦。
（2）軟件：環境監測數據采集軟件GIS(包括電子地圖)。
根據具體需求，硬件系統可以擴展到GPRS，可實現手機通話、訪問互聯網、實現時時數據回傳、監控等功能，也可外接攝相頭等外設。從而為環境保護部門進行宏觀決策、野外實地工作提供多要素、多層次、多功能的空間型地理信息綜合服務。
1.2 技術特點
系統整合性好，設備簡單，操作簡便，容易攜帶，可采用車載充電器供電，可車載、可手持。PDA操作系統Windows CE開放、穩定，其擴充空間存儲功能為數據庫再開發和大容量數據存儲提供可靠硬件支持。GIS應用程序具有執行效率高、占用系統空間小的特點。高精度的定位能力（后處理精度可達到亞米級）使實際工作有的放矢，提高工作效率，真正作到“一步到位”[1]。系統提供手寫數據錄入，便于用戶操作。對于環境監測管理來說，便攜的環境監測GPS/GIS系統信息含量大，結合詳盡的地圖信息，輔助以相關管理軟件，使使用者能夠及時掌握工作的進展情況。采用通用性極強的GIS系統設計方案，對每種類型的設施進行規范化，每種類型的設施具有固定的數據采集方式，因此很容易將系統移植到其他數據采集應用上。
2 GPS/GIS在環境監測中的應用
2.1 系統使用方法
利用GPS/GIS系統，監測人員帶上裝有污染源分布地圖的設備，通過GPS定位功能，把使用者的位置信息對應顯示在地圖上，根據此信息對比數據庫中預先存儲的污染源的經緯度，找出接近的污染源，提示現場監測人員進行每個項目的檢查，并把行駛的軌跡保存在電子地圖上[2]。所有數據采集工作完成后，可以將設備中的數據自動同步到桌面電腦，供管理者管理和日后的分析使用。
2.2 系統在環境監測工作中的應用
環境監測除必備一些常規監測設備外，還要派出監測人員定期到每個監測點對污染源及周邊環境進行現場取樣、調查，對環境監測的管理資料（污染情況資料、動態變化信息等）進行更新、存儲、分析，并且為環境行政主管部門提供數據分析以提高管理質量。GPS/GIS系統的功能是配合環境信息后臺數據庫對監測點和周邊環境等的空間數據和屬性數據的采集，建立和完善環境監測GIS數據庫和管理信息系統數據庫（MIS），掌握最新監測數據，從掌握全局的管理高度出發，配備人力和物力資源，有針對性地開展監測工作。運用GPS/GIS采集系統在讀取GPS的空間數據同時，再利用設備的PDA功能，輸入屬性數據，并保存到數據庫里，完成數據自動采集，實現數據的更新。為了保證數據安全不丟失，原有數據能通過PDA傳到GPS系統或PC中，同時也能從GPS系統中把最新采集的詳細數據原樣上傳到PC中。這樣，通過PC與設備直接通信，提高了效率。
2.3 系統的功能擴展
在GPS/GIS采集系統中，用戶可以自己定義并填充背景電子地圖，用以導航、定位和配合電子地圖直接對環境監測的信息進行現場采集等，并把采集的最新信息發送到控制中心，控制中心再根據情況做出工作計劃、安排[3]。
3 系統的實用價值
3.1 環境監測工作實現規范化
針對監測人員在監測過程中經常有漏測、甚至是不測的情況，使用GPS進行設施位置的識別。這樣監測人員只有到現場使用設備才能開展環境監測工作。同時，掌上電腦的監測程序也提供了未測污染源的查詢，使監測人員方便的查找到沒有監測的污染源，避免漏檢的情況。在設備通過GPS功能得到的位置信息確定了待測污染源之后，掌上電腦功能會顯示相應的監測項目，監測人員根據掌上電腦的提示進行監測，這相當于對監測的內容進行了規范化，每個待測污染源的監測內容，全部預先進行了計劃設計。
3.2 監測結果的管理實現規范化
對于監測結果的保存，原來的工作方法是使用紙記錄，不便于查找，而且保存也是一個大問題，每次的監測都會產生很多的記錄表，不便保存，時問一長，有些監測結果也就不知所終了。而利用計算機的大容量存儲和快速的檢索，該問題迎刃而解。
3.3 環境監測管理實現規范化
管理者通過桌面電腦的管理程序很容易對污染源的情況進行管理，監測工作的質量得以提高。臺式電腦的管理程序提供了強大的查詢功能，使用者可以通過指定污染源、日期、監測人員等很方便地查詢到監測數據。
4 結 論
運用GPS、GIS與計算機技術建成的GPS/GIS系統，是環境監測外業數據采集的新模式，有利于降低環境監測成本，提高數據采集效率，同時具有很高的使用價值，易于構建，值得在環境監測工作中推廣使用。
參考文獻
[1] 李莉，張維志，陳文英.GIS技術及其在環境保護中的應用[J].環境科學動態，2003（1）：11-13.
[2] 鄔倫.地理信息系統：原理、方法與應用[M].北京：科學出版社，2001.
[3] 陸守一，唐小明，王國勝.地理信息系統實用教程[M].2版.北京：中國林業出版社，2000.
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