浅论信息技术在环境监测方面的应用

【摘要】在信息技术快速发展的今天，信息技术已对社会生活的各个领域产生了深刻的影响。在环境监测领域，信息技术被广泛应用到环境监控和综合控制中，利用信息技术可建立循环经济的绿色支撑体系，开发包括环境工程技术、废物资源化技术、清洁生产技术等在内的环境保护工具；利用信息技术创新环境管理政务和业务，建立环境管理业务应用平台，实现环境政务及业务管理信息化；通过环境信息资源共享平台的建设，整合、集成、加工各类环境信息资源，为管理决策提供依据；在IT设备的回收利用上，可以采用信息分析手段，防止有害电子物质流入自然环境。信息技术在环境监测方面的应用，常用的有地理信息系统与遥感技术、远程网络监控技术等。本文从两个方面阐述了信息技术在环境监测领域的应用。

【关键词】信息技术 环境监测 水污染 空气污染

地理信息系统（GIS）是在地理学、地图学、测量学和信息科学等几个学科基础上发展起来的一门交叉学科,它把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与地学空间数据库集成在一起，在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决服务而建立起来的计算机技术系统。GIS在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、监控环境、规划战略等中具有很大的实用价值。

遥感技术在环境污染监测方面具有监测范围广、速度快、成本低、且便于进行长期动态监测等优点，是实现宏观、快速、连续、动态地监测环境污染的有效高新技术手段。

当前，地理信息系统与遥感技术、全球定位系统（GPS）的结合应用日趋成熟，通过GIS地图分析可以精确地判读出城市水体污染的动态信息，起到了时时监控的效果，并确保了监控的真实性，从而对祖国大山河川治理工程决策的正确性、及时性起到至关重要的作用。

1 在水污染监控方面的应用

水污染监控规划它是在仔细调查污染源和对水质现状作正确评价的基础之上,依照国家或城市对相应水体功能的环境质量要求,建立相应的数学模型,计算出水体中各污染物的最大排放量(即水环境容量),然后根据规划所预测的污染负荷计算出污染物消减量,以使水域功能满足所要求的环境质量标准。

根据水污染监控规划所得的成果，应用GIS技术和遥感技术的强大功能，提高水污染监控的水平和管理水平，从而改变以往水污染监控技术的局限性和枯燥性。

如运用遥感手段，可以快速监测出水体污染源的位置、类型以及水体污染的分布范围等，

这是因为热红外扫描图像主要反映目标的热辐射信息，对监测工厂的污水排放所造成的污染很有效。无论白天、黑夜，在热红外图像片上污水排放口的位置、排放污水的分布范围和扩散状态都十分明显，排放区水温一般高于自然水温，这种水温的差异在像片上也能识别出来，用热红外遥感技术可以方便地探测到它的位置。再比如各种污水因所含物质成分不同，导致污水的颜色也不同，可通过测定遥感图像的密度来鉴别污染水体。

地理信息系统在水污染监控领域的应用,主要有以下两个方面：

1)利用计算机科学数据库的知识，建立各种与水环境相关的数据的存储、查询、统计和输出等，如流域内重点污染排放,断面水质状况等的可视化查询、不同时期数据结果的比较等。

2)与各种评价模型、规划模型及其他社会经济模型相结合，综合成为流域内水环境管理信息系统、决策分析系统，为流域内水环境管理决策提供科学的数据依据。

综合分析，在水资源保护和污水控制方面，采用数字化的管理运行方式，将原本需要大量人力物力才能完成的日常监测、采样等数据收集工作交由计算机专业来系统完成，并由其进行数据统计分析，然后通过网络传到相关部门，决策部门就可以客观及时地对水质状况和水质的变化作出准确地判断，从而进一步进行处理措施方面的变动。

2 在空气污染监控领域中的应用

现在，我国各级环保部门正积极致力于建设较为完善的空气自动监测系统和环境监测网络，实现环境监测政务、业务的信息化，建立满足环境管理和经济建设需要的环境监测管理体系，其中包括城乡环境空气质量自动监测系统，可各地空气质量日报，进行环境空气污染的预测预报，并对重点城市主要交通干道的空气质量实施监控。

目前，空气污染的来源有：

悬浮粒子：主要由燃烧燃料产生，包括汽车汽油、柴油；垃圾焚化业、建业、混凝土制造业、金属冶炼业等；

二氧化硫(SO2)：以煤炭及石油作燃料的熔炉、金属冶炼业；

一氧化碳(CO)：大气中86%的一氧化碳由汽车排出。开启暖气系统时亦排放一氧化碳；

二氧化碳(CO2)：工业大量燃烧化石燃料；

各类碳氢化合物：很多工业的工序也会产生此污染物；

氟氯碳化物：氟氯碳化物的产品，如作为冷却剂用於冷气系统及冰箱；作为发泡剂用以制造发泡胶；作为喷雾剂的喷射物质；作为溶剂、清洁电路板及电脑配件。

针对空气污染的主要来源，运用现代信息技术设计出环境空气质量监测网，可以客观反映环境空气污染对人类生活环境的影响，并以本地区多年的环境空气质量状况及变化趋势、产业和能源结构特点、人口分布情况、地形和气象条件等因素为依据，利用遥感手段，采集监测数据，并以此编绘各类大气污染源的分布图，从而显示建成区工厂的烟囱和高能耗分布；在商业区、人口密集区和交通拥堵分布采用航空多光谱摄影手段，根据同一地物的不同光谱特性，进行计算机处理，可监测大气污染的主要污染物、颗粒大小及空间区域的分布，从而达到实现以下目的：

（一）确定城市区域环境空气质量变化趋势，反映城市区域环境空气质量总体水平；

（二）确定环境空气质量背景水平以及区域空气质量状况；

（三）判定及各地方的环境空气质量是否满足环境空气质量标准的要求；

（四）为制定大气污染防治规划和对策提供依据。

运用现代化的仪器来收集数据，不仅可以大大减少劳动量，更重要的是可以最大限度的减少人们操作上的误差。同时，对于采集到的各类数据，利用科学计算的方法（也即数值计算的方法）进行统计分析，不仅速度快、实时性好，而且精度高、误差小。

目前，信息技术已经成为环境监控方面不可或缺的技术手段，它能有效地提高监控手段和效率，达到保护环境的目的；在环境友好型社会的建设中，以信息通信技术为代表的绿色科技则是重要的技术支撑力量。事实上，在环境保护中，信息化手段正发挥着越来越大的作用。

(贵州大学职业技术学院贵州，贵阳550003)