環(huán)境監(jiān)測外業(yè)數(shù)據(jù)采集是監(jiān)測工作的重要組成部分。因此，提高數(shù)據(jù)采集效率，降低人力成本，提升環(huán)境監(jiān)測管理水平，一直是環(huán)境監(jiān)測工作者研究、探索和努力的方向。將全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）與計算機技術結合，建成一個全球定位系統(tǒng)（GPS）/地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用掌上電腦（PDA）小巧靈便、易于攜帶、又能及時地收集數(shù)據(jù)的特點，解決了監(jiān)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(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集中的應用，具有很高的實用價值，對環(huán)境監(jiān)測的信息化管理具有重要作用，同時也為環(huán)境決策和環(huán)境管理提供了新的有效手段。

1  系統(tǒng)介紹

1.1  系統(tǒng)配置

（1）硬件：基于WINCE.NET操作系統(tǒng)的GPS/GIS數(shù)據(jù)采集設備；掌上電腦或筆記本電腦。

（2）軟件：環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集軟件GIS(包括電子地圖)。

根據(jù)具體需求，硬件系統(tǒng)可以擴展到GPRS，可實現(xiàn)手機通話、訪問互聯(lián)網、實現(xiàn)時時數(shù)據(jù)回傳、監(jiān)控等功能，也可外接攝相頭等外設。從而為環(huán)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(tǒng)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(tǒng)Windows CE開放、穩(wěn)定，其擴充空間存儲功能為數(shù)據(jù)庫再開發(fā)和大容量數(shù)據(jù)存儲提供可靠硬件支持。GIS應用程序具有執(zhí)行效率高、占用系統(tǒng)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(tǒng)提供手寫數(shù)據(jù)錄入，便于用戶操作。對于環(huán)境監(jiān)測管理來說，便攜的環(huán)境監(jiān)測GPS/GIS系統(tǒng)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(tǒng)設計方案，對每種類型的設施進行規(guī)范化，每種類型的設施具有固定的數(shù)據(jù)采集方式，因此很容易將系統(tǒng)移植到其他數(shù)據(jù)采集應用上。

2  GPS/GIS在環(huán)境監(jiān)測中的應用

2.1  系統(tǒng)使用方法

利用GPS/GIS系統(tǒng)，監(jiān)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(jù)此信息對比數(shù)據(jù)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(xiàn)場監(jiān)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(shù)據(jù)采集工作完成后，可以將設備中的數(shù)據(jù)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(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測工作中的應用

環(huán)境監(jiān)測除必備一些常規(guī)監(jiān)測設備外，還要派出監(jiān)測人員定期到每個監(jiān)測點對污染源及周邊環(huán)境進行現(xiàn)場取樣、調查，對環(huán)境監(jiān)測的管理資料（污染情況資料、動態(tài)變化信息等）進行更新、存儲、分析，并且為環(huán)境行政主管部門提供數(shù)據(jù)分析以提高管理質量。GPS/GIS系統(tǒng)的功能是配合環(huán)境信息后臺數(shù)據(jù)庫對監(jiān)測點和周邊環(huán)境等的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的采集，建立和完善環(huán)境監(jiān)測GIS數(shù)據(jù)庫和管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫（MIS），掌握最新監(jiān)測數(shù)據(jù)，從掌握全局的管理高度出發(fā)，配備人力和物力資源，有針對性地開展監(jiān)測工作。運用GPS/GIS采集系統(tǒng)在讀取GPS的空間數(shù)據(jù)同時，再利用設備的PDA功能，輸入屬性數(shù)據(jù)，并保存到數(shù)據(jù)庫里，完成數(shù)據(jù)自動采集，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的更新。為了保證數(shù)據(jù)安全不丟失，原有數(shù)據(jù)能通過PDA傳到GPS系統(tǒng)或PC中，同時也能從GPS系統(tǒng)中把最新采集的詳細數(shù)據(jù)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(tǒng)的功能擴展

在GPS/GIS采集系統(tǒng)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(huán)境監(jiān)測的信息進行現(xiàn)場采集等，并把采集的最新信息發(fā)送到控制中心，控制中心再根據(jù)情況做出工作計劃、安排[3]。

3  系統(tǒng)的實用價值

3.1  環(huán)境監(jiān)測工作實現(xiàn)規(guī)范化

針對監(jiān)測人員在監(jiān)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(jiān)測人員只有到現(xiàn)場使用設備才能開展環(huán)境監(jiān)測工作。同時，掌上電腦的監(jiān)測程序也提供了未測污染源的查詢，使監(jiān)測人員方便的查找到沒有監(jiān)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(jiān)測項目，監(jiān)測人員根據(jù)掌上電腦的提示進行監(jiān)測，這相當于對監(jiān)測的內容進行了規(guī)范化，每個待測污染源的監(jiān)測內容，全部預先進行了計劃設計。

3.2  監(jiān)測結果的管理實現(xiàn)規(guī)范化

對于監(jiān)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(jiān)測都會產生很多的記錄表，不便保存，時問一長，有些監(jiān)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(huán)境監(jiān)測管理實現(xiàn)規(guī)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(jiān)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(jiān)測人員等很方便地查詢到監(jiān)測數(shù)據(jù)。

4  結  論

運用GPS、GIS與計算機技術建成的GPS/GIS系統(tǒng)，是環(huán)境監(jiān)測外業(yè)數(shù)據(jù)采集的新模式，有利于降低環(huán)境監(jiān)測成本，提高數(shù)據(jù)采集效率，同時具有很高的使用價值，易于構建，值得在環(huán)境監(jiān)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(huán)境保護中的應用[J].環(huán)境科學動態(tài)，2003（1）：11-13.

[2]  鄔倫.地理信息系統(tǒng)：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(tǒng)實用教程[M].2版.北京：中國林業(yè)出版社，2000.

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