空间定位技术和地理信息技术在环境监测外业数据采集中的运用
环境监测外业数据采集是监测工作的重要组成部分。因此，提高数据采集效率，降低人力成本，提升环境监测管理水平，一直是环境监测工作者研究、探索和努力的方向。将全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）与计算机技术结合，建成一个全球定位系统（GPS）/地理信息系统（GIS）数据采集系统，利用掌上电脑（PDA）小巧灵便、易于携带、又能及时地收集数据的特点，解决了监测中的方便性、灵活性、及时性、准确性的问题，是高新技术在环境监测数据采集中的应用，具有很高的实用价值，对环境监测的信息化管理具有重要作用，同时也为环境决策和环境管理提供了新的有效手段。
1 系统介绍
1.1 系统配置
（1）硬件：基于WINCE.NET操作系统的GPS/GIS数据采集设备；掌上电脑或笔记本电脑。
（2）软件：环境监测数据采集软件GIS(包括电子地图)。
根据具体需求，硬件系统可以扩展到GPRS，可实现手机通话、访问互联网、实现时时数据回传、监控等功能，也可外接摄相头等外设。从而为环境保护部门进行宏观决策、野外实地工作提供多要素、多层次、多功能的空间型地理信息综合服务。
1.2 技术特点
系统整合性好，设备简单，操作简便，容易携带，可采用车载充电器供电，可车载、可手持。PDA操作系统Windows CE开放、稳定，其扩充空间存储功能为数据库再开发和大容量数据存储提供可靠硬件支持。GIS应用程序具有执行效率高、占用系统空间小的特点。高精度的定位能力（后处理精度可达到亚米级）使实际工作有的放矢，提高工作效率，真正作到“一步到位”[1]。系统提供手写数据录入，便于用户操作。对于环境监测管理来说，便携的环境监测GPS/GIS系统信息含量大，结合详尽的地图信息，辅助以相关管理软件，使使用者能够及时掌握工作的进展情况。采用通用性极强的GIS系统设计方案，对每种类型的设施进行规范化，每种类型的设施具有固定的数据采集方式，因此很容易将系统移植到其他数据采集应用上。
2 GPS/GIS在环境监测中的应用
2.1 系统使用方法
利用GPS/GIS系统，监测人员带上装有污染源分布地图的设备，通过GPS定位功能，把使用者的位置信息对应显示在地图上，根据此信息对比数据库中预先存储的污染源的经纬度，找出接近的污染源，提示现场监测人员进行每个项目的检查，并把行驶的轨迹保存在电子地图上[2]。所有数据采集工作完成后，可以将设备中的数据自动同步到桌面电脑，供管理者管理和日后的分析使用。
2.2 系统在环境监测工作中的应用
环境监测除必备一些常规监测设备外，还要派出监测人员定期到每个监测点对污染源及周边环境进行现场取样、调查，对环境监测的管理资料（污染情况资料、动态变化信息等）进行更新、存储、分析，并且为环境行政主管部门提供数据分析以提高管理质量。GPS/GIS系统的功能是配合环境信息后台数据库对监测点和周边环境等的空间数据和属性数据的采集，建立和完善环境监测GIS数据库和管理信息系统数据库（MIS），掌握最新监测数据，从掌握全局的管理高度出发，配备人力和物力资源，有针对性地开展监测工作。运用GPS/GIS采集系统在读取GPS的空间数据同时，再利用设备的PDA功能，输入属性数据，并保存到数据库里，完成数据自动采集，实现数据的更新。为了保证数据安全不丢失，原有数据能通过PDA传到GPS系统或PC中，同时也能从GPS系统中把最新采集的详细数据原样上传到PC中。这样，通过PC与设备直接通信，提高了效率。
2.3 系统的功能扩展
在GPS/GIS采集系统中，用户可以自己定义并填充背景电子地图，用以导航、定位和配合电子地图直接对环境监测的信息进行现场采集等，并把采集的最新信息发送到控制中心，控制中心再根据情况做出工作计划、安排[3]。
3 系统的实用价值
3.1 环境监测工作实现规范化
针对监测人员在监测过程中经常有漏测、甚至是不测的情况，使用GPS进行设施位置的识别。这样监测人员只有到现场使用设备才能开展环境监测工作。同时，掌上电脑的监测程序也提供了未测污染源的查询，使监测人员方便的查找到没有监测的污染源，避免漏检的情况。在设备通过GPS功能得到的位置信息确定了待测污染源之后，掌上电脑功能会显示相应的监测项目，监测人员根据掌上电脑的提示进行监测，这相当于对监测的内容进行了规范化，每个待测污染源的监测内容，全部预先进行了计划设计。
3.2 监测结果的管理实现规范化
对于监测结果的保存，原来的工作方法是使用纸记录，不便于查找，而且保存也是一个大问题，每次的监测都会产生很多的记录表，不便保存，时问一长，有些监测结果也就不知所终了。而利用计算机的大容量存储和快速的检索，该问题迎刃而解。
3.3 环境监测管理实现规范化
管理者通过桌面电脑的管理程序很容易对污染源的情况进行管理，监测工作的质量得以提高。台式电脑的管理程序提供了强大的查询功能，使用者可以通过指定污染源、日期、监测人员等很方便地查询到监测数据。
4 结 论
运用GPS、GIS与计算机技术建成的GPS/GIS系统，是环境监测外业数据采集的新模式，有利于降低环境监测成本，提高数据采集效率，同时具有很高的使用价值，易于构建，值得在环境监测工作中推广使用。
参考文献
[1] 李莉，张维志，陈文英.GIS技术及其在环境保护中的应用[J].环境科学动态，2003（1）：11-13.
[2] 邬伦.地理信息系统：原理、方法与应用[M].北京：科学出版社，2001.
[3] 陆守一，唐小明，王国胜.地理信息系统实用教程[M].2版.北京：中国林业出版社，2000.
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