水环境信息系统（最新最全）分析课件.ppt

Par 6 水环境信息系统,6.1 水体及水体质量6.2 水体质量评价方法6.3 湖库富营养化及调查6.4 水体质量监测与管理分析6.5 河流水质监测子系统6.6 河库水质监测子系统6.7 饮用水源地水质管理子系统6.8 水质自动监测信息管理子系统,环境地理信息系统,【水体(water body)】是水的集合体。包括江、河、湖、海、冰川、积雪、水库、池塘等，也包括地下水和大气中的水汽。水体是河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川、海洋等“地表储水体”的总称。,分类：按类型：海洋水、陆地水(地表水、地下水）按区域：指某一具体的被水覆盖的地段。,6.1 水体及水体质量,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,据统计地球上咸水占973，而淡水仅占2.7。就这小部分淡水中还包括人类目前尚无法利用的南北两极的冰山和冰河，以及深度在750m以下的地下水。因此，人类能利用的淡水还不到地球总储水量的1。,水资源现状(1),我国水资源约为2680km3/年，居世界第4位，河川的径流总量排在世界第6位，而人均径流量为2530m3,约为世界人均的1/4，只及前苏联的1/7，居世界第88位。,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,水资源现状(2),随着工农业生产的发展和人们生活水平的提高，近50年来，人类对淡水的消耗量增加了一倍。造成淡水紧缺的更重要的原因是水污染十分严重。水不能循环使用，这是对水资源的最大破坏，而且还直接危害了人类的健康。1977年联合国“水”会议秘书处发表公告，指出全世界40亿人口中有70得不到安全的饮用水。,我国水污染的来源主要是工厂废水。1991年报道废水总量为336.2亿吨，其中70是工业废水。中国42个城市的处理污水能力还不到5。不少城市的供水水源地下水也已受到酚、氰、砷等不同程度的污染。,世界用水量的统计数据示意图,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,水污染的定义,早在18世纪时，人们从实践中认识了水污染(water pollution)。最初认为水污染是指进入水体的外来物质，其量超过了该物质在水体中的本底含量。它只强调了外来物质的量，而忽视了对水生生物的影响。随着科学的发展，美国藻类学家Patrick(1953)认为水污染的定义是指任何带进水体的物质能使水生生物多样性指数下降，以致破坏接受系统中生命的平衡状态。,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,【水体污染（water body pollution）】主要是由于人类活动排放的污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体，使水和水体底泥的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值，这种现象称为水体污染。,水污染的定义,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,化学型污染 系指随废水及其他废弃物排入水体的酸、碱、有机和无机污染物造成的水体污染。物理型污染 指色度和浊度物质、悬浮固体、热污染和放射性污染等物理因素造成的水体污染。生物型污染 各种病原体如病毒、病菌、寄生虫等造成的水体污染。,水体污染类型,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,水体污染类型,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,水污染原因,（1）工业废水：浑、臭并含大量溶解和悬浮的有机质和无机质；（2）农地排水和水土流失：化肥、农药；（3）生活污水：有机质、肠胃病菌和寄生虫；（4）工业废渣的溶解；（5）大气污染物的降落：如酸雨。,2002年，全国废污水排放总量约631亿吨（不包括火电直流冷却水），其中工业废水占61.5%，生活污水占38.5%。,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,我国的水污染的特征,我国的水资源分布状况、居民生活生产习惯和我国工农业发展的模式及现状决定了我国水污染的以下特征:,（一）污染不断加剧，水质恶化日趋严重,据2000年水质监测资料，全国河流水质在11.4万公里评价河长中，类水河长占4.9，类水河长占24.0，类水河长占29.8，类水河长占16.1，类水河长占8.1，劣类水河长占17.1。全国符合和优于类水的河长占评价河长的58.7。,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,我国的水污染的特征,（二）各流域水体自南向北水质逐渐变差,各流域片的水质状况是：内陆河片、西南诸河片、东南诸河片、长江片和珠江片水质良好或尚可，符合和优于类的河长分别占90.7、83.2、74.1、74.0、63.1；黄河片、海河片、松辽河片、淮河片水质较差，符合和优于类的河长分别占46.7、34.9、33.7、26.2。,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,我国的水污染的特征,（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视,湖泊水质在评价的24个湖泊中，9个湖泊水质符合或优于类水，4个湖泊部分水体受到污染，11个湖泊水污染严重。国家重点治理的“三湖”情况为：太湖、类水质断面占12，类水质断面占64，类水质断面占12，劣于类水质断面占12；中营养水平的水域占太湖总面积的16.5，富营养水平的占83.5。,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,我国的水污染的特征,（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视,水库水质在评价的139座主要水库中，有118座水库水质良好，达到、类水质标准。在未达到地面水类的水库中，水污染极为严重的劣于类水质水库有8座，分别是山西册田和关河水库，山东墙夼、雪野、黄前、尼山和田庄水库以及新疆柳沟水库。对93座水库进行了营养化程度评价，处于贫营养状态的水库14座，处于中营养状态的水库65座，处于富营养状态的水库14座。,环境地理信息系统,唯一的河水也被污染,环境地理信息系统,水资源污染，生灵涂炭，渔民无鱼可打。,环境地理信息系统,河流污染,环境地理信息系统,云南滇池爆发蓝藻,环境地理信息系统,湖泊富营养化造成的大面积水华,环境地理信息系统,富营养化现象赤潮,环境地理信息系统,海底油田井喷造成的石油污染,环境地理信息系统,环境地理信息系统,西班牙被原油污染的海岸,环境地理信息系统,受石油污染的小鸟,环境地理信息系统,南水北调工程源头丹江口水库污染触目惊心,环境地理信息系统,被污染的渤海湾,环境地理信息系统,被污水环抱的一个个村庄,环境地理信息系统,黑水从这里下泄,环境地理信息系统,生活在污染水中的群众,环境地理信息系统,受到污染的长江水域,环境地理信息系统,水里的死鱼,环境地理信息系统,铁路桥附近的水更黑,环境地理信息系统,桶中为被污染的井水,环境地理信息系统,未经处理的高浓度生产废水,环境地理信息系统,无奈的人们在河中取水浇油菜,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,水质监测,水质监测的对象：水环境现状监测和水污染源监测。环境水体包括：地表水和地下水。,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,水质监测的目的,(1)对进入江、河、湖泊、水库、海洋等地表水体污染物质及渗透到地下水中污染物质进行经常性的监测，以掌握水质现状及其发展趋势。(2)对生产过程、生活设施及其他排放源排放的各类废水进行监视性监测，为污染源管理和排污收费提供依据。(3)对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及采取对策提供依据。(4)为国家政府部门制订环境保护法规、标准和规划，全面开展环境保护管理工作提供有关数据和资料。(5)为开展水环境质量评价、预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和手段。,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,水质监测的监测项目,我国环境监测技术规范中分别规定的监测项目如下：(1)生活污水监测项目：化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、氨氮、总氮、总磷、阴离子洗涤剂、细菌总数、大肠菌群等。(2)医院污水监测项目：pH、色度、浊度、悬浮物、余氯、化学需氧量、生化需氧量、致病菌、细菌总数、大肠菌群等。(3)地表水监测项目（表3.1）(4)工业废水监测项目（表3.2）,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,表3.1 地表水监测项目,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,续表3.1,环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,表3.2工业废水监测项目(节录),环境地理信息系统,6.1 水体及水体质量,续表3.2,环境地理信息系统,6 水环境质量信息管理GIS开发,6.2 水体质量评价方法,地表水环境质量标准（GB3838-2002）生活饮用水卫生标准（GB5749-86）渔业水质标准（GB11607-89）农田灌溉水质标准（GB5084-92）污水综合排放标准(GB8978-1996),1、水体质量评价标准,环境地理信息系统,6.2 水体质量评价方法,地表水环境质量标准把水域主要功能划分为五类：类 主要适用于源头水、国家自然保护区；类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；IV类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。对应地表水上述五类水域功能，将地表水环境质量标准基本项目标准值分为五类，不同功能类别分别执行相应类别的标准值。同一水域兼有多类别的，依最高类别功能划分。,1、水体质量评价标准,环境地理信息系统,1）地表水数据统计方法,2、水体质量数据统计方法,地表水是河流、河口、湖泊（水库、池塘）、海洋和湿地等各种水体的统称，是地球水资源的重要组成部分。一个地表水体的环境质量是由水质、底部沉积物和水生生物等三部分的状况决定的。,地表水数据常见的统计方法有最大（小）值、最大（小）值超标倍数及水样总数、水样检出浓度数值的平均值等。,6.2 水体质量评价方法,环境地理信息系统,6.2 水体质量评价方法,2）地下水数据统计方法,2、水体质量数据统计方法,统计原则：潜水层、承压水层分别统计；单层取水与混合取水分别统计；丰水期、枯水期分别统计。,地下水：储存在土壤和岩石空隙中的水。分类（埋藏条件分）：潜水，承压水，自流水 分类（含水层性质分）：孔隙水，裂隙水，岩溶水,环境地理信息系统,污染指数法 模糊评价法 灰色评价法 物元分析法 单因子评价法,6.2 水体质量评价方法,3、水体质量评价方法,环境地理信息系统,污染指数评价法是用水体各监测项目的监测结果与其评价标准之比作为该项目的污染分指数，然后通过各种数学手段将各项目的分指数综合得到该水体的污染指数，作为水质评定尺度。目前常用指数：综合污染指数法、内梅罗污染指数法,1)污染指数法,环境地理信息系统,式中：-断面j的水污染综合指数-断面j第i项污染物的污染指数-实测值，mg/L-第i项污染物的评价标准值（对参加评价的断面应规定统一的水质类别要求，如IV类）mg/Ln-参评项目数,综合污染指数计算,1)污染指数法,污染分担率,环境地理信息系统,2)模糊综合评价法,由于水体环境本身存在大量不确定性因素，各个项目的级别划分、标准确定都具有模糊性，因此，模糊数学的水质综合评价。比如：以往的水质分级中多用一个简单的数学指标为界限，造成界限两边分为截然不同的等级.例如参数DO，I级水的指标为7mg/L,则7.1mg/L为I级水，但DO若为6.9mg/L就的定为II级水。事实上，由于水质的污染程度属于模糊概念,所以这里用隶属概念来描述模糊的水质分级界限。所谓隶属度系指某事物所属某种标准的程度：如:DO=7.1mg/L时,隶属I级水的程度为100%;6.9mg/L时,隶属I级水的程度达95%。,环境地理信息系统,2)模糊综合评价法,基本思路：由监测数据建立各因子指标对各级标准的隶属度集，形成隶属度矩阵，再把因子的权重集与隶属度矩阵相乘，得到模糊积，获得一个综合评判集，表明评价水体水质对各级标准水质的隶属程度，反映综合水质级别的模糊性。主要方法有：模糊聚类法、模糊贴近法、模糊距离法,环境地理信息系统,2)模糊综合评价法,环境地理信息系统,2)模糊综合评价法,环境地理信息系统,2)模糊综合评价法,环境地理信息系统,2)模糊综合评价法,例子：取三个参数来评价：砷（As）；汞（Hg）；铬（Cr）。水质分为五个等级，其标准值假设为表2中所列数值。,环境地理信息系统,计算属于X0所属的那一等级的隶属度,计算属于X1所属的那一等级的隶属度,2)模糊综合评价法,（1）应用隶属度函数计算各参数隶属于某一个等级标准的程度，刻画水质分级界限：隶属度可用隶属函数表示，为方便起见，取线性函数：,环境地理信息系统,2)模糊综合评价法,（2）权重及归一化运算：根据各参数超标的情况进行加权，超标越多，加权越大。权重值为：为进行模糊运算，将各单项权重再进行归一化运算：,环境地理信息系统,2)模糊综合评价法,(3）权重及模糊矩阵复合运算及评价结果：为了进行综合评价，将上述A和R矩阵进行复合运算。通过经复合运算后得出的结果进行综合评价。由以上的计算结果可得综合评价结果是该水质属II级。,环境地理信息系统,2)模糊综合评价法,模糊综合评价法优点：1)用隶属函数描述水质分级界限，注意到实际上存在的界限模糊性，使评价结果更接近客观；2)对各单项参数（污染物）进行了评价；3)考虑了各项参数在总体污染中的作用，给予不同的权重。通过以上三点可以看出模糊综合评价法对水质的评价更客观、科学。,环境地理信息系统,基本思路：计算水体水质中各因子的实测浓度与各级水质标准的关联度，然后根据关联度大小确定水体水质的级别。对处于同类水质的不同水体可通过其与该类标准水体的关联度大小进行优劣比较。,3）灰色评价法,环境地理信息系统,4）物元分析法,基本思路：根据各级水质标准建立经典域物元矩阵，根据各因子的实测浓度建立节域物元矩阵，然后建立各污染指标对不同水质标准级别的关联函数，最后根据其值大小确定水体水质的级别。,环境地理信息系统,5）单因子评价法,悲观评价原则：以水质最差的单项指标所属类别来确定水体综合水质类别。具体方法：用水体各监测项目的监测结果对照该项目的分类标准，确定该项目的水质类别，在所有项目的水质类别中选取水质最差类别作为水体的水质类别。,环境地理信息系统,6.3 湖库富营养化及调查,【水体富营养化】是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，导致某些特征性藻类（主要是蓝藻、绿藻等）的异常增殖，致使水体透明度下降、溶解氧降低、水质变坏、鱼类及其他生物大量死亡的现象。,湖库水面广阔、流速缓慢、沉淀作用较强，稀释混合能力差，是水交换较缓慢的水体。进入湖中的污染物，常因流速慢、流量小而长期停留湖中，发生量的累积和质的变化。,环境地理信息系统,6.3 湖库富营养化及调查,环境地理信息系统,6.3 湖库富营养化及调查,1、污染源的调查,湖泊富营养化调查规范,2、湖库环境基本特征调查3、湖库水体特征调查,环境地理信息系统,1、污染源的调查,首要任务是查明湖库流域及其周围的主要污染源和污染物，特别是营养性物质（N、P、C等）排入湖内的种类、数量以及排放方式和排放规律等。污染源大致可以分为点源和非点源两种。,6.3 湖库富营养化及调查,环境地理信息系统,2、湖库环境基本特征调查(自然)3、湖库水体特征调查包括：水质调查、底质调查和水生生物调查。水质调查：以调查氮、磷、碳等营养型的污染对象为核心，开展多指标分析测定。底质调查：也主要围绕上述营养型污染物开展调查。水生生物调查：在富营养化调查中占最重要的地位，以浮游植物调查和藻类增长潜力（AGP）试验为核心，配以浮游动物、大型水生植物，底栖动物和细菌等项目，进行种群、群落结构及初级生产力的全面调查。,6.3 湖库富营养化及调查,环境地理信息系统,6.3 湖库富营养化及调查,1、业务流程分析,全面了解水体污染现状，及时反映水质异常变化，追踪污染源，更好地进行环境保护与环境管理。业务流程：业务计划数据录入业务初审业务复审业务终审业务数据提交。,“滇池蓝藻水华污染控制技术研究”基地的重力斜筛自动脱水设备在对蓝藻进行脱水处理。脱水后藻浆经去毒处理，可成为上好的有机肥料或饲料。,富营养化的监测,监测：N、P元素的含量，水体中N0.3mg/L、P0.02mg/L时，藻类生长加快。日本学者提出，按下式计算：耗O2量 无机N(g/L)无机P(g/L)1500 若结果 1，富营养化将出现。,实例分析滇池水环境信息系统,滇池是我国水体富营养化最严重的湖泊之一。水体污染已经制约着昆明及周边地区的社会经济发展。通过建立滇池水环境信息系统，以期对滇池的富营养化治理决策提供依据。滇池水环境系统的构建平台滇池水环境系统的目标与技术框架 滇池水环境系统的功能实现,（1）滇池水环境系统的构建平台,服务器采用windows 2000 操作系统。应用软件平台采用PC Arc/info和Arcmap8.1为基础平台。外接设备有数字化仪，便携式手持GPS、扫描仪、绘图仪和激光打印机。,（2）滇池水环境系统的目标与技术框架,系统的目标是实现基础数据的全面管理，数据的动态更新，统计分析结果和图形图件定期输出，为滇池富营养化的研究治理和滇池及周边地区生态环境可持续发展提供科学的依据。整个系统分成3个子系统，即基础属性数据子系统、环境信息管理子系统、应用模型子系统。,1）基础地图和基础属性数据子系统,利用外接数字化仪建立不同比例尺的基本数字地图数据库和DEM图，包括交通、植被、水系、地名等。结合遥感和全球定位系统技术，将主要的监测点、河流断面、污水排放口等空间地理数据库，通过相关软件生成图件。,2）环境信息管理子系统,主要是实现对水环境基础调查数据库、滇池水环境和流域面源污染监测数据库和有关部门环境统计数据库和多媒体演示数据库管理，为专题地图数据库的生成和应用子模型系统的运行提供环境数据。,3）应用模型子系统,主要为了满足各种环境信息分析、评价的需要，将ArcGIS软件的3D分析模块、空间分析模块、地统计学模块相结合，用于生成各种三维地图和专题地图，实现地统计分析。运用java进行二次开发，建立水体富营养化评价模型和动态变化，污染治理规划模型，水污染排放评价模型等。,（3）系统具体功能介绍,信息查询功能 水环境质量监测结果分析和评价 空间分析功能专题地图和专题统计图表的编辑结果输出功能,系统结构与功能,3.3.3 水环境信息管理系统基本功能,分专题电子地图显示 数据编辑与更新 数据查询与检索 评价分析 统计分析与报表 水质变化趋势分析,水系、地名、交通、居民地、水工建筑背景图；各类水质监测站位置图（地表、地下、降水、底泥、工业污染源、入河排污口）；污染事故发生位置图；河段水体功能区划图；河段水质级别评价图；地表、地下水水质监测站水质级别评价图,（1）分专题电子地图显示,水资源基本信息,水量：水位、流速、流量降水：降雨量、蒸发量泥沙：底质、悬浮质、输沙量水质：地表水、地下水、降水水质，沉降物、水生物、主要排污口的水质、入河口的水质,各类测站相关数据的编辑污染事件现场报告、日常流动监测报告、实验室自动系统数据输入基本元素数据项的增加与修改水环境文挡资料修改 自动水质监测站数据的批量转入,（2）数据编辑与更新,基于空间位置的分专题图要素择取查询 基于空间位置相关性的检索查询 条件查询 基本元素信息查询 评价结果信息查询 文档资料分类查询,（3）数据查询与检索,信息查询,通过测站、河段查询监测数据、水环境类别：点击地图上信息单元所在位置查询最新的监测数据与水环境类别；通过测站序列、河段序列单个信息单元历史记录；通过时间序列查询所有某类信息单元（测站、河段）在此时间序列上的监测数据和评价结果。,（4）评价分析,评价的单元包括地表水水质测站（含自动测站）水质、地下水水质测站水质、排污口测站水质、污染源测站水质、河段水体水质；评价参数包括参与评价的测站、评价时间段、参与评价的指标项；评价标准为国家标准地表水环境质量标准、地下水水质量标准；评价方法可以为单一指标法、N.L.尼梅罗污染综合指数法等；评价成果为各评价单元水质级别及分布专题图；,统计分析单元包括地表水水质测站（含自动测站）水质、地下水水质测站水质、排污口测站水质、污染源测站水质；以折线图、柱状图等形式表现某（多）测站某（多）指标项在时间序列上的变化，有防缩、漫游、查询功能；输出水质年鉴表；输出水质中心月报；输出上报水文局的月报、旬报、周报、日报甚至实时数据报表；输出上报环保局的年报；输出降水水质报表。,（5）统计分析与报表,根据水质预测模型的计算结果显示预测河段的水质变化结果、污染物负荷量、污染物消减量和信息表；,（6）水质变化趋势分析,环境地理信息系统,6.4 水体质量监测与管理分析,2、功能分析,水体质量监测与管理信息系统，应能支持用户通过Internet方式，图形化地浏览、查询、操作和分析各类水环境相关信息，为水环境管理决策提供科学依据。并有利于公众及时了解周边环境质量状况，监督污染物治理并积极参与环境管理。水环境信息查询、水质特征值统计分析、水质级别评价与查询、基本图形操作、系统维护与管理等方面的功能。,环境地理信息系统,2、功能分析,（1）水环境信息查询 水环境信息查询包括水质监测站点的查询、水质监测指标查询、与水环境相关的自然地理、社会经济等信息查询等等。*水质监测站站点查询 主要是指水质监测站的位置信息与属性信息的查询。位置信息包括测站所在的流域、行政区划等信息，属性信息包括测站的编码、名称、管理单位、运行情况等信息。站点查询有两种方式：一种是根据属性查图形；一种是根据图形查属性。,环境地理信息系统,2、功能分析,（1）水环境信息查询 水环境信息查询包括水质监测站点的查询、水质监测指标查询、与水环境相关的自然地理、社会经济等信息查询等等。*监测指标查询 查询当前选择站点在某一时间监测指标。监测指标包括pH值、氯化物、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐、挥发酚、砷化物、总汞、六价铬、铜、镉、大肠菌群、氰化物、悬浮物、硬度等。*其它相关信息查询 查询与水环境相关的自然地理、社会经济信息。,环境地理信息系统,2、功能分析,（2）水质特征值统计分析 对某一站点，在指定时间范围内（年内或月内），某一监测指标所有监测值进行统计，计算样品总数、检出率、超标率、实测范围等。（3）水质级别评价按照国家地面水环境质量标准，针对不同水质指标的指标值确定水质的综合级别以及超标数、超标率、超标倍数。在水质级别评价的基础上，对某一时刻不同级别的水质站点数进行统计，并计算百分比。按照统计范围，可以分为全国范围内的水质级别统计和流域范围内的水质级别统计。,环境地理信息系统,2、功能分析,（4）基本GIS功能具有通用的图形操作功能。如放大、缩小、漫游、导航、空间量算等。另外，还包括专题图的制作。（5）水环境法律、法规、标准查询与检索 具有国家和水利部、环保总局等水环境相关法律、法规、标准的查询和检索等功能。（6）系统维护与管理 系统还应该具有数据维护（包括空间数据和水质监测数据）、用户权限维护、系统日志维护等方面的内容。,环境地理信息系统,6.5 河流水质监测子系统,（1）河流水质数据和图件的输入、编辑；（2）河流水质数据资料的统计分析查询；（3）河流水质数据适时查询、更改、补充；（4）河流水质数据空间分析；（5）辅助决策分析。,1、河流水质监测子系统功能分析,环境地理信息系统,河流水质监测子系统,系统用户,水体监测,河流监测,原始数据查询分析,汇总数据查询分析,环境地理信息系统,6.6 河库水质监测子系统,同河流水质监测子系统,系统用户,水体监测,湖库监测,原始数据查询分析,汇总数据查询分析,环境地理信息系统,6.7 饮用水源地水质管理子系统,需要功能主要包括：饮用水质数据管理功能（包括查询、编辑、报表生成、数据管理等）、统计分析、专题制图等。,系统用户,水体监测,饮用水监测,原始数据查询分析,汇总数据查询分析,环境地理信息系统,6.8 水质自动监测信息管理子系统,1）功能设计水质自动检测一般可分为地表水和废水监测两种类型。水质自动监测系统可以自动、连续的测定几个项目，做到及时掌握水质变化情况，控制污染物的总量排放，为实施污染物总量控制制度提供技术支持。从1999年9月起，我国部分主要湖库开展地表水自动监测工作。测定项目有水温、溶解氧、电导率、浊度、高锰酸钾指数、氨氮和总有机碳等。,环境地理信息系统,6.8 水质自动监测信息管理子系统,1）功能设计水质自动监测信息管理的中心任务是：自动生成水质自动监测日报、周报、月报、季报、年报，并以图表或专题图等多种方式进行直观显示和查询。生成日报时需要显示每个小时的数据以及当日的平均数据、最值数据；周报、月报需要该周、月中每天的数据以及该周、月平均数据、最值数据；季报、年报需要该季、该年中每月的数据以及该季、年平均数据、最值数据。,环境地理信息系统,6.8 水质自动监测信息管理子系统,导入导出,数据查询,地图显示,系统维护,日报查询,EXCEL输出,图形显示,水质自动监测MIS,周报查询,月报查询,季报查询,年报查询,用户管理,代码表维护,水质自动监测GIS,功能结构设计,环境地理信息系统,黄石市饮用水水源水质信息系统,系统分析 系统总体框架设计 系统数据库建设 系统开发 系统功能与应用,环境地理信息系统,（1）系统分析,系统数据源分析业务需求分析功能需求分析,环境地理信息系统,系统数据源分析,饮用水水源水质数据是GIS分析、处理和表 达的对象。在进行GIS开发过程中，需要对数据的内容、特性、分类和用途等情况进行全面的了解。水环境数据包括以下4种。水环境监测数据，它包括地表水、地下水和废水监测数据。工业污染与防治数据，主要包括工业污染企业基本情况和工业污染物排放情况。生活及其他污染与防治数据。水环境管理数据。,环境地理信息系统,系统业务需求分析根据水环境管理和应用的实际需要，水环境GIS的建设必须紧密结合环境保护重点工作为水环境管理、规划、预测、污染事故应急等业务提供业务服务，包括环境信息采集、空间数据管理、环境信息发布、环境业务管理、预测与决策支持等。,环境地理信息系统,功能需求分析,黄石市饮用水水源水质管理信息系统按用户（黄石市环保局）的需要，系统偏重于管理方面，主要需完成以下几个模块：数据库的管理 生成统计报表水质分析与评价水质预测水质环境管理模块,环境地理信息系统,黄石市饮用水水源水质信息系统,系统分析 系统总体框架设计 系统数据库建设 系统开发 系统功能与应用,环境地理信息系统,系统总体框架设计,环境地理信息系统,黄石市饮用水水源水质信息系统,系统分析 系统总体框架设计 系统数据库建设 系统开发 系统功能与应用,环境地理信息系统,（3）系统数据库建设,GIS数据库建设一般可分为数据库设计、数据入库和数据整理三部分工作。GIS数据库设计主要包括数据字典设计、逻辑结构设计、物理结构设计。GIS数据入库有水环境监测仪器数据接入、已有数据库或地理基础数据导入、人工录入等多种方式。数据整理和检验主要是对入库数据进行自动化检查，并对空间数据质量、属性数据质量和数据精度进行控制。,环境地理信息系统,(4)系统开发,系统平台：WINDOWS 系列GIS软件：ARC/GIS,ERDAS开发语言：VB+MO,环境地理信息系统,系统开发技术路线,环境地理信息系统,系统模块设计,环境地理信息系统,黄石市饮用水水源水质信息系统,系统分析 系统总体框架设计 系统数据库建设 系统开发 系统功能与应用,环境地理信息系统,环境地理信息系统,模 糊 查 询,环境地理信息系统,数据管理模块,环境地理信息系统,统计报表模块：通过选择不同辖区、年份、监测因子来生成需要的统计报表。,环境地理信息系统,分析评价：用户可以对任意监测站点，任意年代的监测值进行评价分析，得到评价水体的水质信息。,