【正文】 和化肥的大面積施用。 46 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模 湖泊水環(huán)境監(jiān)測 （ 4）具體操作過程 2 水環(huán)境指標(biāo)提取 不同水質(zhì)的水體在遙感影像上有較明顯的反映，使用預(yù)處理后的遙感影像數(shù)據(jù)，借助光學(xué)－ 生化 /光學(xué)－ 物理模型，通過波段組合運算的方式構(gòu)造多種具有光學(xué)、生化、物理或混合特性的特征，將其與同一時期的地面實測數(shù)據(jù)建立關(guān)系模型，尋找最佳的數(shù)學(xué)模型描述二者間的數(shù)值關(guān)系。環(huán)境預(yù)測的方法大致可分為定性預(yù)測和定量預(yù)測。 60 環(huán)境模擬與預(yù)測應(yīng)用建模 環(huán)境污染模擬與預(yù)測類型 利用數(shù)學(xué)模式和必要的模擬實驗，計算或者估算建設(shè)項目的污染因子在評價區(qū)域內(nèi)對大氣環(huán)境質(zhì)量的影響。 環(huán)境模擬與預(yù)測應(yīng)用建模 67 根據(jù)這些模式處理問題所采用的理論和數(shù)學(xué)方法，大氣擴散模式可分為以下幾種： ? 點源擴散模式 主要應(yīng)用于點污染源（如化工廠）引起的大氣污染擴散 ? 線源擴散模式： 主要應(yīng)用于線污染源（如公路）引起的大氣污染擴散 ? 面源擴散模式： 主要應(yīng)用于面污染源（如工廠群）引起的大氣污染擴散 大氣污染擴散模擬與預(yù)測應(yīng)用建模 （ 3）大氣擴散模式模型 環(huán)境模擬與預(yù)測應(yīng)用建模 68 主要介紹 高斯擴散模型 ，它是計算輸入大氣中的氣態(tài)污染物在下風(fēng)向濃度分布的應(yīng)用最廣的方法，也是國家環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定使用的模型。 ? ? ?????? ?????????????????? 222221e xp)(21e xp)(。 ? 數(shù)據(jù)文件組織 數(shù)據(jù)庫為關(guān)系數(shù)據(jù)庫，并用成熟的關(guān)系數(shù)據(jù)庫軟件來進行存儲。不規(guī)則三角網(wǎng)（ TIN）是較常用的一種三角形網(wǎng)格。 50 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模 湖泊水環(huán)境監(jiān)測 （ 5）監(jiān)測結(jié)果 分割反演法反演結(jié)果 51 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模 湖泊水環(huán)境監(jiān)測 使用水質(zhì)指標(biāo)遙感數(shù)據(jù)計算輸出湖區(qū)水質(zhì)分級圖、富營養(yǎng)化分級和指數(shù)圖、水污染分級和指數(shù)圖 52 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模 湖泊水環(huán)境監(jiān)測 水環(huán)境專題產(chǎn)品圖 53 環(huán)境模擬與預(yù)測應(yīng)用建模 概述 環(huán)境模擬 應(yīng)用系統(tǒng)分析原理，建立環(huán)境系統(tǒng)的理論或?qū)嶓w模型，在人為控制條件下通過改變特定的參數(shù)來觀察模型的響應(yīng)，預(yù)測實際系統(tǒng)的行為和特點。監(jiān)測指標(biāo)是對湖泊水環(huán)境進行評價的基礎(chǔ)，根據(jù)獲取的指標(biāo)實現(xiàn)湖泊水環(huán)境的評價，獲取水環(huán)境的狀況信息。 針對特定目的科學(xué)研究而進行的高層次監(jiān)測，為環(huán)境科學(xué)理論研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 ? 土壤環(huán)境質(zhì)量綜合評價 利用 ArcGIS的空間分析模塊對各評價因子的評價指標(biāo)圖進行疊加，并用“加權(quán)指數(shù)求和法”對各個柵格進行計算，然后計算每個質(zhì)量等級的土壤面積。 ? 按環(huán)境要素：大氣質(zhì)量評價、水質(zhì)評價、土壤質(zhì)量評價等。如 DEM，雖然賦予了 Z軸高程信息，能夠表達出表面起伏的地形，但地形下面的信息卻不具有 。這種時空變化表現(xiàn)為三種可能的形式： ? 屬性變化，其空間坐標(biāo)或位置不變； ? 空間坐標(biāo)或位置變化，而屬性不變，這里空間的坐標(biāo)或位置變化既可以是單一實體的位置、方向、尺寸、形狀等發(fā)生變化，也可以是兩個以上的空間實體之間的關(guān)系發(fā)生變化； ? 空間實體或現(xiàn)象的坐標(biāo)和屬性都發(fā)生變化。 必要性 4 概述 GIS空間分析在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用建模就是根據(jù)環(huán)境領(lǐng)域的具體應(yīng)用，將 GIS空間分析方法和環(huán)境應(yīng)用模型相結(jié)合，使得 GIS技術(shù)能夠運用在環(huán)境領(lǐng)域，發(fā)揮其處理大量復(fù)雜空間信息的能力，實現(xiàn)環(huán)境領(lǐng)域的分析應(yīng)用，提高模型的精度和易用性。 GIS數(shù)據(jù)模型的三個層次： ?概念數(shù)據(jù)模型 ?邏輯數(shù)據(jù)模型 ?物理數(shù)據(jù)模型 9 空間數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型 GIS空間分析在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用建模需要的數(shù)據(jù)模型多種多樣，針對環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，下面主要講述應(yīng)用較多的兩種數(shù)據(jù)模型： ? 時空數(shù)據(jù)模型 :常用在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，針對環(huán)境狀況進行時間序列的監(jiān)測和變化研究，以便及時發(fā)現(xiàn)異常情況。 14 數(shù)據(jù)模型 三維空間數(shù)據(jù)模型 15 數(shù)據(jù)模型 三維空間數(shù)據(jù)模型 1. 基于鑲嵌的數(shù)據(jù)模型 是將三維空間劃分成一系列連通但不重疊的幾何體素 , 它可以看成是二維柵格模型的擴展。 如通過疊加分析 ， 可以提取該區(qū)域內(nèi)大氣污染布圖 、 噪聲分布圖；通過緩沖區(qū)分析 ， 可顯示污染源影響范圍等 。 23 環(huán)境質(zhì)量評價應(yīng)用建模 ? 所用數(shù)據(jù)： 采用的是根據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)以及一些經(jīng)典方法采集的 土壤樣品， 并利用 GPS進行精確定位。 31 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模 概述 環(huán)境監(jiān)測 的 目的 準(zhǔn)確、及時、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。按應(yīng)用類型分為空間數(shù)據(jù)（包括基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和專題空間數(shù)據(jù)）、非空間數(shù)據(jù)（包括監(jiān)測數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)） 。 基于面向?qū)ο蠓指钜约翱臻g分析的方法主要是采用 mean shift算法進行分割，以及結(jié)合地面實測數(shù)據(jù)的反距離加權(quán)內(nèi)插算法。 （ 2） 不規(guī)則網(wǎng)格 即無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，主要是指由任意三角形或四邊形組成的網(wǎng)格，節(jié)點呈不規(guī)則分布，相鄰節(jié)點的數(shù)目并不固定，能較好地擬和區(qū)域邊界。 （ 2）水污染擴散模擬與預(yù)測 ? 模型的適用性。 當(dāng)估算有限長線源產(chǎn)生的環(huán)境濃度時，必須考慮有限長線源兩端引起的“邊緣效應(yīng)”。線源的范圍為從 y1延伸到 y2。 ? 模型和模擬程序的復(fù)雜程度既要與污染現(xiàn)場條件的復(fù)雜性相匹配，也應(yīng)和可獲得的參數(shù)的充分性相匹配。根據(jù)網(wǎng)格間隔的變化，可分為變步長和定步長兩種。 反距離加權(quán)法是最常用的空間內(nèi)插方法之一。 2 專題空間數(shù)據(jù) ? 基于地面觀測技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測點位、監(jiān)測斷面、污染源的空間數(shù)據(jù)等； ? 基于多源遙感影像數(shù)據(jù)反演或提取的環(huán)境遙感信息產(chǎn)品； ? 基于多源遙感影像數(shù)據(jù)與地面觀測數(shù)據(jù)的地表水環(huán)境質(zhì)量專題產(chǎn)品。 32 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模 分類和標(biāo)準(zhǔn) （ 1）環(huán)境監(jiān)測分類 根據(jù)環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容和要求，監(jiān)測分為以下幾類： 1 監(jiān)視性監(jiān)測 （例行監(jiān)測、常規(guī)監(jiān)測） 包括 ：污染源監(jiān)督監(jiān)測，環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測。土壤環(huán)境質(zhì)量評價的流程如圖所示： 土壤環(huán)境質(zhì)量評價 （ 3）建模流程 土壤環(huán)境評價流程圖 25 從影響土壤環(huán)境內(nèi)部功能及外部屬性出發(fā)，確定評價因子及影響各因子的具體指標(biāo)，并利用層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重， 評價因子表如下表所示： 環(huán)境質(zhì)量評價應(yīng)用建模 土壤環(huán)境質(zhì)量評價 26 環(huán)境質(zhì)量評價應(yīng)用建模 土壤環(huán)境質(zhì)量評價 ? 數(shù)據(jù)采集 采用公里網(wǎng)格法，即將研究區(qū)按公里網(wǎng)劃分為若干單元，進行土壤樣品采集的同時，利用 GPS進行精確定位。 2. 找出污染治理重點對象 。 3. 分析型數(shù)據(jù)模型 又稱參數(shù)函數(shù)表示法，它可以描述三維空間中的線、面和體目標(biāo)，其指導(dǎo)思想就是利用有限的空間數(shù)據(jù)，來尋求一個函數(shù)的解析式，用這個解析式來生成新的空間點，用以逼近原有物體。 10 數(shù)據(jù)模型 時空數(shù)據(jù)模型 時空數(shù)據(jù)模型 通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成（張祖勛等， 1996）。而環(huán)境問題與地理因素緊密相關(guān)，通常帶有很強的地理或地理分布特征。