第四章卢环境监测信息管理GIS课件.ppt

1、环境地理信息系统环境地理信息系统第三章第三章 环境监测信息管理环境监测信息管理GIS3.1 3.1 环境监测概述环境监测概述3.2 3.2 空气质量信息管理空气质量信息管理GISGIS开发开发3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.4 3.4 噪声环境信息管理噪声环境信息管理GISGIS开发开发环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量【水体【水体(water body)(water body)】是水的集合体。包括是水的集合体。包括江、河、湖、海、冰川、积雪

2、、水库、池塘等，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、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、海洋等湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川、海洋等“地表储水体地表储水体”的总称。的总称。分类：分类：按类型：海洋水、陆地水按类型：海洋水、陆地水(地表水、地下水）地表水、地下水）按区域：指某一具体的被水覆盖的地段。按区域：指某一具体的被水覆盖的地段。环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量据统计地球上咸水占973，而淡水仅占2.

3、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人类能利用的淡水还不到地球总储水量的到地球总储水量的1 1。水资源现状水资源现状(1)环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量水资源现状水资源现状(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”

4、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。世界用水量的统计数据示意图环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发水污染的定义水污染的定义 u早在早在18世纪时，人们从实践中认识了水污染世纪时，人们从实践中认识了水污染(water pollution)。u最初认为水污染是指进入水体的外来物质，其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。外来物质的量，而忽视了对水生生物的影响。u随着科学的

5、发展，美国藻类学家随着科学的发展，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。的平衡状态。3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量u 【水体污染（【水体污染（water body pollutionwater body pollution）】）】主要是由于人类活动排放的污染

6、物进入河流、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，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，这种现象称为水从而降低了水体的使用价值，这种现象称为水体污染。体污染。水污染的定义水污染的定义 环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发化学型污染化学型污染 系指随废水及其他废弃物排入水体系指随废水及其他废弃物排入水体的的 酸、碱、有机和无机污染物造成的水体污染。酸、碱、有机和无机污染物造成的水体

7、污染。物理型污染物理型污染 指色度和浊度物质、悬浮固体、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。热污染和放射性污染等物理因素造成的水体污染。生物型污染生物型污染 各种病原体如病毒、病菌、寄生各种病原体如病毒、病菌、寄生虫等造成的水体污染。虫等造成的水体污染。3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量水体污染类型水体污染类型环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量水体污染类型水体污染类型按污染源划分从造成水体污染的原因分天然污染物人为污染物从受污染的水体分地表水污

8、染地下水污染海洋污染从污染源释放有害种类分物理性污染（热、放射性等）化学性污染（有机物、无机物）生物性污染（细菌、霉素）从污染源的分布特征分点污染源（城市污水、工业废水等）面污染源（农药、肥料、积水和水土流失等）扩散性污染源（酸雨、放射性沉降物）环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发水污染原因水污染原因（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。3.3.1 水体及水体质量水体及水体质

9、量环境地理信息系统环境地理信息系统3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发我国的水污染的特征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。环境地理信息系统环境地理信息系统3.3.1 水体及水体

10、质量水体及水体质量3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发我国的水污染的特征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。环境地理信息系统环境地理信息系统3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发我国的水污染的特征我国的水

11、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。环境地理信息系统环境地理信息系统3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发我国的水污染的特征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

12、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。环境地理信息系统环境地理信息系统河流污染环境地理信息系统环境地理信息系统云南滇池爆发蓝藻环境地理信息系统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环境地理信息系统富营养化现象赤潮环

13、境地理信息系统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环境地理信息系统受石油污染的小鸟环境地理信息系统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环境地理信息系统被污染的渤海湾环境地理信息系统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环境地理信息系统黑水从这里下泄环境地理信息系统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环境地理信息系统水里的死鱼环境地理信息系统环境地理信息系统铁路桥附近的水更黑

14、环境地理信息系统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环境地理信息系统未经未经处理处理的高的高浓度浓度生产生产废水废水环境地理信息系统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环境地理信息系统3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发水质监测水质监测 水质监测的对象：水环境现状监测和水污水质监测的对象：水环境现状监测和水污染源监测。染源监测。环境水体包括：地表水和地下水。环境水体包括：地表水和地下水。环境地理信息系统环境地理信息系统3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量3.3 3.3 水环境质量

15、信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发水质监测的目的水质监测的目的 (1)(1)对进入江、河、湖泊、水库、海洋等对进入江、河、湖泊、水库、海洋等地表水体污染地表水体污染物质及渗透到物质及渗透到地下水中污染物质地下水中污染物质进行经常性的监测，以掌进行经常性的监测，以掌握握水质现状及其发展趋势水质现状及其发展趋势。(2)(2)对生产过程、生活设施及其他对生产过程、生活设施及其他排放源排放源排放的各类废排放的各类废水进行监视性监测，为水进行监视性监测，为污染源管理和排污收费污染源管理和排污收费提供依据。提供依据。(3)(3)对对水环境污染事故水环境污染事故进行进行应急监测应急监测，为分析判

16、断事故，为分析判断事故原因、危害及采取对策提供依据。原因、危害及采取对策提供依据。(4)(4)为国家政府部门制订环境保护法规、标准和规划，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。全面开展环境保护管理工作提供有关数据和资料。(5)(5)为开展水环境质量评价、预测预报及进行环境科学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。研究提供基础数据和手段。环境地理信息系统环境地理信息系统3.3.1 水体及水体质量水体及水体质量3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发水质监测的监测项目水质监测的监测项目我

17、国环境监测技术规范环境监测技术规范中分别规定的监测项目如下：(1)(1)生活污水监测项目：化学需氧量、生化需氧量、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、细菌悬浮物、氨氮、总氮、总磷、阴离子洗涤剂、细菌总数、大肠菌群等。总数、大肠菌群等。(2)(2)医院污水监测项目：医院污水监测项目：pHpH、色度、浊度、悬浮物、色度、浊度、悬浮物、余氯、化学需氧量、生化需氧量、致病菌、细菌总余氯、化学需氧量、生化需氧量、致病菌、细菌总数、大肠菌群等。数、大肠菌群等。(3)(3)地表水监测项目地表水监测项目 （表（表3.13.1）(4)(4)工业废水监测项目（表工业废

18、水监测项目（表3.23.2）环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发表3.1 地表水监测项目 必 测 项 目选 测 项 目河流河流水温、pH、悬浮物、总硬度、电导率、溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、石油类等硫化物、氟化物、氯化物、有机氯农药、有机磷农药、总铬、铜、锌、大肠菌群、总放射性、总放射性、铀、镭、钍等饮用水饮用水源地源地水温、pH、浊度、总硬度、溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、氟化

19、物、细菌总数、大肠菌群等锰、铜、锌、阴离子洗涤剂、硒、石油类、有机氯农药、有机磷农药、硫酸盐、碳酸盐等环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发续表3.1必 测 项 目选 测 项 目湖泊、湖泊、水库水库水温、pH、悬浮物、总硬度、溶解氧、透明度、总氮、总磷、化学需氧量、五日生化需氧量、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉等钾、钠、藻类(优势种)、浮游藻、可溶性固体总量、铜、大肠菌群等排污河排污河(渠渠)根据纳污情况确定底泥底泥砷、汞、铬、铅、镉、铜等硫化物、有机氯农药、有机磷农药等环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水

20、环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发表3.2工业废水监测项目(节录)类 别监 测 项 目火力发电、热电pH、悬浮物、硫化物、砷、铅、镉、挥发酚、石油类、水温等煤矿(包括洗煤)pH、悬浮物、砷、硫化物等焦 化化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、石油类、氨氮、苯类、多环芳烃、水温等石油开发pH、化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、硫化物、挥发酚、石油类等石油炼制pH、化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、石油类、苯类、多环芳烃等制 药pH(或酸、碱度)、化学需氧量、生化需氧量、石油类、硝基苯类、硝基酚类、苯胺类等环境地理信息系统环境地理信息系统3

21、.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发续表3.2类别监测项目水 泥pH、悬浮物等食 品pH、化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、挥发酚、氨氮等纺织、印染pH、化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、挥发酚、硫化物、苯胺类、色度、六价铬等造 纸pH(或碱度)、化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、挥发酚、硫化物、铅、汞、木质素、色度等皮革及皮革加工pH、化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、硫化物、氯化物、总铬、六价铬、色度等环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.2 水体质量评价方法水体质量评价方法地表水环境质量标

22、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 1、水体质量评价标准、水体质量评价标准环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.2 水体质量评价方法水体质量评价方法地表水环境质量标准地表水环境质量标准把水域主要功能划分为五类：把水域主要功能划分为五类：类类 主要适用于源头水、国家自然保护区；主要适用于源头水、国家自然保护区；类类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水主要

23、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；生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；类类 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；越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；IVIV类类 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；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 V类类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。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

24、地表水环境质量标准基本项目标准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，依多类别的，依最高类别功能最高类别功能划分。划分。1 1、水体质量评价标准、水体质量评价标准环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.2 水体质量评价方法水体质量评价方法1）地表水数据统计方法2 2、水体质量数据统计方法、水体质量数据统计方法地表水是河流、河口、湖泊（水库、池塘）、海洋和湿地地表水是河流、

25、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。状况决定的。地表水数据常见的统计方法有地表水数据常见的统计方法有最大（小）值最大（小）值、最大（小）值超标倍数最大（小）值超标倍数及及水样总数水样总数、水样检出浓水样检出浓度数值的平均值度数值的平均值等。等。环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.2 水体质量评价

26、方法水体质量评价方法2）地下水数据统计方法2 2、水体质量数据统计方法、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、枯水期分别取水与混合取水分别统计；丰水期、枯水期分别统计。统计。地下水：储存在土壤和岩石空隙中的水。地下水：储存在土壤和岩石空隙中的水。分类（埋藏条件分）分类（埋藏条件分）：潜水，承压水，自流水：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环境地理信息系统v 污染指数法污染指数法v 模糊评价法模糊评价法v 灰色评

27、价法灰色评价法v 物元分析法物元分析法v 单因子评价法单因子评价法3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GIS开开发发3.3.2 水体质量评价方法水体质量评价方法3 3、水体质量评价方法、水体质量评价方法环境地理信息系统环境地理信息系统siijijCCS v污染指数评价法污染指数评价法是用水体各监测项目的监测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，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，作为水质指数综合得到该水体的污染指数，作为水质评定尺度。评定尺度。v目前常用指

28、数：目前常用指数：综合污染指数法综合污染指数法、内梅罗污、内梅罗污染指数法染指数法1)1)污染指数法污染指数法环境地理信息系统环境地理信息系统0iijijCCP 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siijijCCS niijjPP1v综合污染指数计算综合污染指数计算1)1)污染指数法污染指数法ijC0iCijPjPv污染分担率污染分担率该污染物的污染分担率式中：jjijjKPPK%100环境地理信息系统环境地理信息系统siijijCCS 2)2)

29、模糊综合评价法模糊综合评价法v由于水体环境本身存在大量不确定性因素，各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，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。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为界限，造成界限两边分为截然不同的等级.例如参例如参数数DODO，I I级水的指标为级水的指标为7mg/L,7mg/L,则则7.1mg/L7.1mg/L为为I I级水，但级水，但DODO若为若为6.9mg/L6.9mg/L就

30、的定为就的定为IIII级水。级水。事实上，由于水质的污染程度属于模糊概念事实上，由于水质的污染程度属于模糊概念,所以这所以这里用隶属概念来描述模糊的水质分级界限。里用隶属概念来描述模糊的水质分级界限。所谓所谓隶属度隶属度系指某事物所属某种标准的程度：系指某事物所属某种标准的程度：如如:DO=7.1mg/L:DO=7.1mg/L时时,隶属隶属I I级水的程度为级水的程度为100%;6.9mg/L100%;6.9mg/L时时,隶属隶属I I级水的程度达级水的程度达95%95%。环境地理信息系统环境地理信息系统siijijCCS 2)2)模糊综合评价法模糊综合评价法v基本思路基本思路：由监测数据建立

31、各因子指标对各级：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标准水质的隶属程度，反映综合水质级别的模糊性。糊性。v主要方法有：模糊聚类法、模糊贴近法、模糊主要方法有：模糊聚类法、模糊贴近法、模糊距离法距离法环境地理信息系统环境地理信息系统siijijCCS 2)2)模糊综合评价法模糊综合评价法环境地理信息系统环境地理信息系统sii

32、jijCCS 2)2)模糊综合评价法模糊综合评价法环境地理信息系统环境地理信息系统siijijCCS 2)2)模糊综合评价法模糊综合评价法环境地理信息系统环境地理信息系统siijijCCS 2)2)模糊综合评价法模糊综合评价法v例子例子：取三个参数来评价：砷（取三个参数来评价：砷（AsAs）；汞（）；汞（HgHg）；铬（）；铬（CrCr）。水）。水质分为五个等级，其标准值假设为表质分为五个等级，其标准值假设为表2 2中所列数值。中所列数值。环境地理信息系统环境地理信息系统计算属于计算属于X0所属所属的那一等级的隶的那一等级的隶属度属度计算属于计算属于X1所属所属的那一等级的隶的那一等级的隶属度

33、属度siijijCCS 2)2)模糊综合评价法模糊综合评价法v（1）应用隶属度函数计算各参数隶属于某一个）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，刻画水质分级界限等级标准的程度，刻画水质分级界限：v隶属度可用隶属度可用隶属函数隶属函数表示，为方便起见，取线表示，为方便起见，取线性函数：性函数：环境地理信息系统环境地理信息系统siijijCCS 2)2)模糊综合评价法模糊综合评价法v（2）权重及归一化运算）权重及归一化运算：v 根据各参数超标的情况进行加权，超标越多，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：加权越大。权重值为：v为进行模糊运算，将各单项权重再进行归

34、一化为进行模糊运算，将各单项权重再进行归一化运算：运算：环境地理信息系统环境地理信息系统siijijCCS 2)2)模糊综合评价法模糊综合评价法v(3）权重及模糊矩阵复合运算及评价结果）权重及模糊矩阵复合运算及评价结果：v为了进行综合评价，将上述为了进行综合评价，将上述A和和R矩阵进行复合运矩阵进行复合运算。通过经复合运算后得出的结果进行综合评价。算。通过经复合运算后得出的结果进行综合评价。v由以上的计算结果可得综合评价结果是该水质由以上的计算结果可得综合评价结果是该水质属属II级。级。环境地理信息系统环境地理信息系统siijijCCS 2)2)模糊综合评价法模糊综合评价法v模糊综合评价法模糊

35、综合评价法优点优点：1)1)用隶属函数描述水质分级界限，注意到实际上存在的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；界限模糊性，使评价结果更接近客观；2)2)对各单项参数（污染物）进行了评价；对各单项参数（污染物）进行了评价；3)3)考虑了各项参数在总体污染中的作用，给予不同的权考虑了各项参数在总体污染中的作用，给予不同的权重。重。v通过以上三点可以看出模糊综合评价法对水质的评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。价更客观、科学。环境地理信息系统环境地理信息系统基本思路：基本思路：计算水体水质中各因子的实测浓度与计算水体水质中各因子的

36、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可通过其与该类标准水体的关联度大小进行优劣比较。比较。3 3）灰色评价法）灰色评价法环境地理信息系统环境地理信息系统4 4）物元分析法）物元分析法基本思路：基本思路：根据各级水质标准建立经典域物元矩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，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然后建立各污染指标对不同

37、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。环境地理信息系统环境地理信息系统5 5）单因子评价法）单因子评价法悲观评价原则：悲观评价原则：以水质最差的单项指标以水质最差的单项指标所属类别所属类别来确定水体综合水质类别。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。的水质类别。siijijCCS 环境地

38、理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.3 湖库富营养化及调查湖库富营养化及调查【水体富营养化】【水体富营养化】是指在人类活动的影响下，生物所需的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，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，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。他生物大量死亡的现象。s

39、iijijCCS 湖库水面广阔、流速缓慢、沉淀作用较强，稀释混合湖库水面广阔、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。流速慢、流量小而长期停留湖中，发生量的累积和质的变化。环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.3 湖库富营养化及调查湖库富营养化及调查siijijCCS siijijCCS siijijCCS 环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理

40、水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.3 湖库富营养化及调查湖库富营养化及调查1 1、污染源的调查、污染源的调查siijijCCS 湖泊富营养化调查规范湖泊富营养化调查规范 2 2、湖库环境基本特征调查、湖库环境基本特征调查3 3、湖库水体特征调查、湖库水体特征调查环境地理信息系统环境地理信息系统1 1、污染源的调查、污染源的调查siijijCCS 首要任务是查明湖库流域及其周围的主要污染源和污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（染物，特别是营养性物质（N N、P P、C C等）排入湖内的种类、等）排入湖内的种类、数量以及排放方式和排放规律等。数量以及

41、排放方式和排放规律等。污染源大致可以分为污染源大致可以分为点源点源和和非点源非点源两种。两种。湖泊污染源湖泊污染源点源点源工业废水工业废水城镇生活污水城镇生活污水固体废物处置场固体废物处置场非点源非点源城镇地表径流城镇地表径流农牧区地表径流农牧区地表径流林区地表径流林区地表径流大气降水大气降水大气降尘大气降尘湖泊养殖投饵湖泊养殖投饵水面娱乐活动废弃物水面娱乐活动废弃物工业废水工业废水3.3.3 湖库富营养化及调查湖库富营养化及调查环境地理信息系统环境地理信息系统siijijCCS 2 2、湖库环境基本特征调查、湖库环境基本特征调查(自然自然)3 3、湖库水体特征调查、湖库水体特征调查包括：水质

42、调查、底质调查和水生生物调查。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。3.3.3 湖库富营养化及调查湖库富营养化及调查环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.4 水体质量监测与管理分析水体质量监测与管理分析1 1、业务流程

43、分析、业务流程分析siijijCCS 全面了解水体污染现状，及时反映水质异常变化，追踪污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。染源，更好地进行环境保护与环境管理。业务流程：业务计划业务流程：业务计划数据录入数据录入业务初审业务初审业务复审业务复审业务终审业务终审业务数据提交。业务数据提交。环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.4 水体质量监测与管理分析水体质量监测与管理分析2 2、功能分析、功能分析siijijCCS 水体质量监测与管理信息系统，应能支持用户通过水体质量监测

44、与管理信息系统，应能支持用户通过InternetInternet方式，图形化地浏览、查询、操作和分析各类水方式，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。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、系统维护与管理等查询、基本图形操作、系统维护与管理等方面的功能方面的功能 。环境地理信息系统环境地理

45、信息系统2 2、功能分析、功能分析siijijCCS（1 1）水环境信息查询水环境信息查询 水环境信息查询包括水环境信息查询包括水质监测站点水质监测站点的查询、的查询、水质监测指标查询水质监测指标查询、与水环境相关的自然地理与水环境相关的自然地理、社会经济社会经济等信息查询等等。等信息查询等等。*水质监测站站点查询水质监测站站点查询 主要是指水质监测站的位置信息与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、运行等信息，属性信息包括测站的编码、名称、管理单位、

46、运行情况等信息。情况等信息。站点查询有两种方式：站点查询有两种方式：一种是根据属性查图形；一种是根据属性查图形；一种是根据图形查属性。一种是根据图形查属性。环境地理信息系统环境地理信息系统2 2、功能分析、功能分析siijijCCS（1 1）水环境信息查询水环境信息查询 水环境信息查询包括水环境信息查询包括水质监测站水质监测站点点的查询、的查询、水质监测指标查询水质监测指标查询、与水环境相关的自然地与水环境相关的自然地理理、社会经济社会经济等信息查询等等。等信息查询等等。*监测指标查询监测指标查询 查询当前选择站点在某一时间监测指标。查询当前选择站点在某一时间监测指标。监测指标包括监测指标包括

47、pHpH值、氯化物、溶解氧、化学需氧量、生化需值、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、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。铜、镉、大肠菌群、氰化物、悬浮物、硬度等。*其它相关信息查询其它相关信息查询 查询与水环境相关的自然地理、社会查询与水环境相关的自然地理、社会经济信息。经济信息。环境地理信息系统环境地理信息系统2 2、功能分析、功能分析siijijCCS（2 2）水质特征值统计分析）水质特征值统计分析 对某一站点，在指定时间范对某一站点，在指定时间范围内（年内或月内），某一监测指标所

48、有监测值进行统围内（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。计，计算样品总数、检出率、超标率、实测范围等。（3 3）水质级别评价按照国家）水质级别评价按照国家地面水环境质量标准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，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分比。按照统计范围，

49、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。统计和流域范围内的水质级别统计。环境地理信息系统环境地理信息系统2 2、功能分析、功能分析siijijCCS（4 4）基本）基本GISGIS功能具有通用的图形操作功能。如放大、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，还包括专题图缩小、漫游、导航、空间量算等。另外，还包括专题图的制作。的制作。（5 5）水环境法律、法规、标准查询与检索）水环境法律、法规、标准查询与检索 具有国家和具有国家和水利部、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。询和检

50、索等功能。（6 6）系统维护与管理）系统维护与管理 系统还应该具有数据维护（包括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。维护等方面的内容。环境地理信息系统环境地理信息系统3.3 3.3 水环境质量信息管理水环境质量信息管理GISGIS开发开发3.3.5 河流水质监测子系统河流水质监测子系统siijijCCS（1 1）河流水质数据和图件的输入、编辑；）河流水质数据和图件的输入、编辑；（2 2）河流水质数据资料的统计分析查询；）河流水质数据资料的统计分析查询；（3 3）河流水质数据适时查询、更改、