gis在环境科学中的应用

gis环境科学；应用研究

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环境科学主要是对大气、土壤、生物、水的研究，诠释人们在自然环境中对自然环境的影响与自然万物生存规律。GIS技术和环境科学在研究目标与方法上具有一定相通性。现阶段，将GIS技术应用在环境科学中能够更好的挖掘潜力，为环境的检测、评估、规划、管理等方面创造更广阔发展空间。

GIS技术环境监测

1、大气环境监测

现如今，城市化进程的加快，人口逐渐增加、交通加压较大，工业生产成为社会经济发展的支柱型产业。但工业生产中排放大量化学物质和汽车尾气，造成城市空气环境受到冲击而逐渐降低质量。对此，净化空气、提高空气质量成为现阶段城市发展的当务之急。大气环境有一定的空间性特点，空气流动较快，地面是自然环境中空气不可穿越的固体界限。GIS技术的出现，能够有效进行信息环境监测，通过地理信息系统与数据库管理搜集、整合存在的污染物质、规模、工厂位置信息等，构建完整的地理信息数据库。随后，利用GIS技术空间研究与数据显示系统得出污染物质在大气中的分布形式。最后，获得污染空间与标准状况。现阶段，GIS技术已经在一些项目监测中得到了推广与应用，效果显著。

2、GIS技术水资源环境监测

水资源是我们生活的重要组成部分，是维持生命的主要物质具有重要作用。但是现阶段水资源紧缺并且水污染问题严重，使得大量水源不可作为生活用水。现阶段，GIS技术应用在水资源监测中也较为常见。GIS技术中的空间信息与分析系统能够对水资源环境空间信息进行深入研究分析，达到科学有效的组织与监测，便于管理人员进行空间信息搜集、查找等。另一方面，GIS技术中的图形分析与空间研究功能，能够帮助进行空间与数据检测，生成图表以便有关单位制定有效解决方法。

GIS地理信息系统目前在哪些行业应用比较多

城乡规划、土地规划、水利给水排水、电力、公安国防均有，目前主要是监控、规划、辅助决策等几大块，大部分是一些国家单位在做。也有一些企业在做一些自己设备的定位、监控、可视化方面的工作。

市政工程中排水管道的养护？

随着支管到户管网系统的不断完善和陆续的投入使用， 作为城市的血脉一给排水系统的正常运转，显得尤为重要，而管道是供水系统的关键环节，如果管道发生损坏等问题，将给城市的生产生活产生重大影响，所以城市排水管道的养护工作就显得尤其重要。目前的排水管网多采用塑料管，因此必须要针对其塑料管的特性研究出适用于塑料管的养护方法，在此中达咨询带来关于市政工程中排水管道的养护的介绍以供参考。

1.关于坡度偏小流速偏低及交叉井等因素破坏水力条件产生淤积的研究分析及对策

1.1坡度偏小、流速偏低以及增设交叉井的原因

由于支管到户工程属于改造工程，因此当现建的污水管与原来已建的地下管线(电力、煤气自来水、通信、雨水等)常发生冲突时，并且相差不大时，我们常会采用降低坡度的方法使新建污水管通过原建管线，从而便导致了坡度偏小，产生了流速偏低的现象。

当降低坡度还无法通过时，我们常采用增设交叉井法。以上方法虽保证了管道施工的正常进行，但却破坏管中污水重水流的水力条件， 使流速小于了设计流速。

1.2处理的方法对于局部坡度偏小、流速偏低的情况，可采取在上游部位增加坡度，加快流速的方法，从而使坡度偏小部位的流速得到增大(即v0.6m/s并解决了由于流速偏低产生淤积的现象。也可在坡度偏小的管线的上游井内设自动阀门，当上游井水位集到一定位置时，阀门自动打开，从而对下游管线进行一次冲洗，使管中的淤积物得到冲刷，便达到自我清通的效果，但此种方法对于污水中含有杂质特多即淤泥大于20%时的情况下是不适用的。目前多采用在出水管最上游接入建物的雨水管的方法，即在暴雨时，对下游管道进行冲洗。

1.3关于交叉井的养护

1.3.1及时的掌握交叉井内淤 的情况，定期清通：

1.3.2对于交叉井偏小，清通不方便时，可在交叉井的上游设一沉渣井的方法，到时对沉渣进行及时清通。

2.关于管线变形、沉陷、断裂、脱节的研究分析及对策

2.1变形、沉陷、断裂、脱节的原因现在所使用的塑料管的接口为柔性接口，易产生波动;对于市区内居民小区的地质，土质偏差，地下水位偏高的情况，会使塑料管采用的砂基础不断受到破坏，导致管材受力不均匀，再加上地下塑料管(upvc)长期受到静力荷载和动力荷载的作用，因此会使管线及管材本身产生变形、沉陷，甚至脱节、断裂。

2.2处理的方法管线变形、沉陷则会破坏坡度，因此一经发现必须积极采用措施，对变形管线的地基可采用全面注水灌砂加强管基法或对局部严重变形的部位进行开挖，然后用砼加固。管道脱节、断裂轻则会导致污水大量渗漏，污染环境：严重时则会隔断污水的排放路径，使上游污水外溢，因此对管道脱节现象的处理必须要及时，应对上游井进行堵闭，采用污水泵将上游污水抽入下游井或临时引入到雨井系统，进行开挖并检查其破坏的严重程度：a.可采用内衬法修补，即用HDPE内衬于脱节或断裂的管中，进行加热内衬。此种方法会减小管径，因此采用前必须对流量进行计算，在保证最大流量能够排放的前提下采用。b.采用加检查井法，即在断裂处或脱节处增加一只检查井。C.对于排水量较大，无法断水或破坏的管线在建筑物内时，可采用修建跨越井段的办法，待跨越井段竣工后放水，再将原井段堵死，废弃。这种方法，往往涉及到管位的变动，所以事先要对附近管线进行详细调查，提出方案。

3.关于其他情况导致管道堵塞的研究分析及对策

3.1其他因素造成管道堵塞的原因施工中清理不静，接口处有沙浆挤入下水道，造成下水道的沉淀和淤积，久而久之，就会发生堵塞。建筑垃圾和生活垃圾等进入下水道，卡死管道而造成堵塞。有大量含有脂肪的污水排入管道，使排水断面减少而堵塞。绿化中一些植物的须根伸入管道以及菌类植物在管道中的生长，久之形成堵塞。

3.2清通养护的方法水力清通。水力清通方法是用水对管道进行冲洗，将上游管中的污泥排入下游检查井，然后用吸泥车抽汲运走。水力清通方法操作简便，功效较高，工作人员操作条件较好，目前已得到广泛采用。机械清通。当管内淤塞严重，淤泥已粘结密实，水力清通的效果不好时，需要采用机械清通方法。机械清通工具的种类繁多，按其作用分为：a.耙松淤泥的骨骼形松土器;b.清除树根及破布等沉淀物的弹簧刀和锚式清通工具C.用于刮泥的清通工具，如：胶皮刷、铁簸箕、钢丝刷等。采用气动式通沟机与钻杆通沟机清通管道。气动式通沟机借压缩空气把清泥器从一个检查井送到另一个检查井，然后用绞车通过该机尾部的钢丝绳向后拉，清泥器的翼片即行张开，把管内淤泥刮到检查井底部。钻杆通沟机是通过汽油机或汽车引擎带动一机头旋转， 把带有钻头的钻杆通过机头中心由检查井通入管道内， 机头带动钻杆转动， 使钻头向前钻进， 同时将管内的淤泥物清扫到另一个检查井中。

4.电子信息系统IGIS)在污水管网中的应用利用GIS技术建立排水管网管理信息系统已经成为排水管网管理的一个新的发展趋势，满足了排水管网的管理要求并实现了管网的信息化管理，同时还大大减轻了管理人员的工作强度，提高了管网的管理效率，具有推广价值。

5.关于管道技术管理对于管道养护的重耍性的研究分析

5.1排水管道技术管理工作包括许多方面a.技术档案的归档工作。b.管道的定期检查。包括平时的巡视检查和技术检查。C.排水泵站机组和设备的技术检查和鉴定。d.下雨后进行雨后检查。

5.2对于排水管道的巡视检查.应加强重视其内容为：检查地面有无沉陷、有无过重的外荷载、井内有无异变、水流是否正常、有无违章接入管线、有无堵塞物。对巡视检查人员，应进行专业培训，使他们能够掌握管道检查的基本技能，熟悉必要的业务知识。平时应加强对巡视人员的管理和专业知识教育。包括：a.主管人员应经常检查、巡视，填好检查记录表，并指出重点的检查地段。b.定期召开巡视检查人员会议，汇报工作和互相交流经验。C.规定巡视检查人员每天检查行走路线，并指定与另一地段巡视员相会时间和地点。d.巡视人员长时间巡视一段工程，会养成习惯。对地物地貌、排水管道习以为常，不易发现问题。这样于工作不利，可以定期为一个季度或半年调换一次。技术检查的内容有：管内淤积情况、水深变化、地下水渗入情况等。

6.针对UPVC塑料管的维修养护的方法

6.1套筒式柔性接口管箍换管修补法管道管身破坏时应切除全部损坏的管段，插入相同长度的直管段，插入管于管道两端可采用套筒式活接头等管件与管道柔性连接，可在连接前先将管件套在连接处的管端上，待新管道就位后，将连接管件平移到位。

6.2半圆包箍修补法渗漏较小时，可采用两个半圆式包箍修补，包箍长度应比裂口长度长30cm，管箍与管道间密封胶垫厚3mE。

6.3 PVC-U管粘接剂修补法管道发生微量渗漏，可采用粘接剂补漏修补。但注意此法须先排干管内水，并使管内形成负压，然后将粘接剂注在渗漏部位的孔隙上。由于管内负压，粘接剂被吸入孔隙中，而达到止漏的目的。总之，我们必须要加快研究，让养护维修和管理手段逐步向机械化过渡，不断采用新工艺和新技术，减轻了工人的劳动强度，改善了工作条件，保障安全操作。

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gis在供水系统中的应用

GIS主要是对数据进行采集后的编辑管理存储以及最后实现共享的系统。它还包括强大的空间分析功能。

供水系统，我个人认为主要实现了供水管网数据（图形数据和属性数据）的计算机录入、修改；对管线及各种设施进行属性查询、空间定位以及定性、定量的统计、分析；对各类图形(包括管线的横断面图和纵断面图)及统计分析报表显示和输出；除此之外，还为爆管、漏水事故的抢修、维修提供关闸方案及相关信息，从而基本实现了供水管网的信息化管理。通过 GIS的集成，使管网图形库、属性数据库及外部数据库融为一体从而大大提高了管网管理工作的效率和质量。

而GIS应该远远不止这些功能。

GIS的空间分析、网络分析还可用于管道施工、管网维修预案和管网事故抢修决策等方面。在管网建设施工中，利用 GIS的缓冲区( Buffer)模型，对将要敷设的管道进行缓冲区分析，并将计算出的缓冲区与数字高程模型选加，计算其工程土方量。如在未来的管网事故紧急抢修时，可以采用GIS与 GPS相结合，一方面通过 GPS系统准确获取抢修车的地面位置和路网交通状况，并将数据实时传送给 GIS，计算最短行车路线；另一方面利用 GIS的关阀搜索、管网状态仿真模型，快速分析事故的影响范围和影响程度，模拟管网动态变化，以便调度管网有关设施，确保供水服务质量。显然与传统的事故处理相比，上述技术方案充分显示出现代信息技术高效率的优势。

等等。。。。

所以，GIS功能是强大的，实现手段是多样的。