丁 一

（江西省地質環(huán)境監(jiān)測總站，江西 南昌 330000）

隨著我國城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境地質狀況逐漸引起了人們的關注。GIS技術是一種先進地理信息管理軟件，應用GIS技術對生態(tài)環(huán)境地質進行探究，對各個地區(qū)的資源應用情況做出評價，有助于結合城市的建設發(fā)展目標，避免盲目資源利用與開發(fā)，為可持續(xù)發(fā)展與建設指明方向。對特定地區(qū)內部的地形、土地資源、水文、生物多樣性等信息進行整理，能夠為更多信息技術的應用提供依據(jù)，有助于實現(xiàn)資源深度挖掘與利用，參與區(qū)域資源的合理配置決策，從而加強區(qū)域環(huán)境管理。因此，對生態(tài)環(huán)境地質評價的方法進行研究具有較高的現(xiàn)實應用價值。筆者從生態(tài)環(huán)境地質角度，以GIS技術為核心，對相關計算機技術在生態(tài)地質環(huán)境狀況評價中的應用過程進行以下探究。

1 生態(tài)環(huán)境地質評價的單元劃分方法

在采用GIS技術對特定區(qū)域進行生態(tài)環(huán)境地質評價之前，應針對區(qū)域地質環(huán)境特征，選擇合適的評價單元劃分方法，區(qū)域內部劃分成多個小評價單元，明確評價單元的自然、人居屬性，而后根據(jù)區(qū)域的發(fā)展需求進行指標評價，從而達到科學生態(tài)環(huán)境地質評價的目的。目前，常用的評價單元劃分方法有：

一是三角形剖分法，通常小地形劃分采用較多。將區(qū)域內的地形按照三角形單元進行劃分，采用數(shù)值模擬對每個小三角區(qū)域進行評價。

二是正方形網(wǎng)格劃分法。該方法與傳統(tǒng)的地理坐標柵格劃分較接近，根據(jù)研究面積的大小選擇合適的方格比例，逐步對每個方格內部區(qū)域的數(shù)據(jù)展開對比評價，通常適用于面積較大的生態(tài)環(huán)境地質區(qū)域。

三是不規(guī)則多邊形網(wǎng)格劃分法。該方法主要用于地質環(huán)境具有明顯邊界線的區(qū)域，按照生態(tài)環(huán)境地質自身的特征，對區(qū)域進行不規(guī)則劃分。

四是行政區(qū)劃分法。結合城市各個地區(qū)行政邊界，按照人們所習慣性接受的劃分方式對各個區(qū)域的生態(tài)環(huán)境地質質量進行評價。該方法對于省、市區(qū)域來說容易整合，信息可用于更多的方面，能夠為城市化建設提供有效決策。

五是專項因素劃分法。在構建區(qū)域評價指標之后，按照不同的指標因素分布特征，對區(qū)域進行不同程度的劃分，從而在同類因素當中達到更好的評價效果。

2 GIS技術下的生態(tài)環(huán)境地質評價指標體系

GIS技術應用下，對特定區(qū)域進行生態(tài)環(huán)境地質評價時，應明確研究目標與指標選取的基本原則，制定評價指標體系，從自然、人居兩個方面分別選擇評價指標，從而探究各個指標因素之間的關系。

2.1 指標選取原則

采用GIS技術對生態(tài)環(huán)境地質進行評價時，應遵循以下指標原則：一是針對性與主導性。每個區(qū)域的生態(tài)環(huán)境地質條件都有著一定的差異，居住人口、生物種群、水文環(huán)境等勢必不同，選取指標應具有針對性，明確主導的指標因素，使其符合該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境地質現(xiàn)狀。二是普適性與協(xié)調性。在選擇評價指標時，應充分考慮到是不是大多劃分單元均具有該因素條件，如果不具備則不具有相應的對比條件，應予以排除。三是數(shù)據(jù)易獲性與量化性。選取的指標應是采用GIS技術或其他信息技術能夠獲取的數(shù)據(jù)，亦或者可用其他數(shù)據(jù)直接量化或間接量化可以對比分析的數(shù)據(jù)。

2.2 地形數(shù)據(jù)預處理

采用GIS對生態(tài)環(huán)境地質評價的過程中，要先對獲得的地形數(shù)據(jù)、遙感影像進行預處理，將地形圖中所包含的信息提取出來。首先，對研究地區(qū)的地形圖進行掃描，留下各個地區(qū)的地理坐標，并對地理位置進行校正。而后采用數(shù)字高程模型，對研究地區(qū)中的邊界線、道路、河流等地質環(huán)境要素進行矢量處理，得到數(shù)字地形圖。結合DEM模型，在ArcGIS中完成網(wǎng)格化操作，將數(shù)字地形圖按照特定的方式進行評價單元劃分[1]。其次，采用GIS技術對研究區(qū)域進行全境影像覆蓋，并獲得的影像采取準歸一化處理，調整影像中各個地質環(huán)境因素的色調，對大氣輻射、太陽高度角、日地距離等進行校正，得到準歸一化處理影像。而后針對研究區(qū)域與遙感影像，對正好覆蓋在數(shù)字地形圖的部分進行鑲嵌、裁剪、融合處理，用RGB合成的色彩圖像對研究區(qū)域內的地質環(huán)境進行解釋，將可能會用到的信息因素突出表示，從整體上提升遙感圖像的呈現(xiàn)效果。

2.3 評價指標確立

生態(tài)環(huán)境的系統(tǒng)十分復雜，各個評價指標因子之間可能存在緊密關聯(lián)，也可能相互獨立，在確立評價指標的過程中，應首先對該區(qū)域地質環(huán)境進行客觀評價，探究其生態(tài)環(huán)境地質中存在的各類要素，從要素與評價單元中逐步提取因子數(shù)據(jù)[2]。對于絕大部分研究地區(qū)來說，評價指標可從以下要素中提取選擇。

2.3.1 地形要素

地形要素從根本上反映出了該研究地區(qū)的地貌變化，不論是何種地貌，均是由不同的坡面構成，因此為了探究地形的變化，可從坡面的角度出發(fā)，提取坡面、坡向因子。不論是怎樣的研究地區(qū)，其地質環(huán)境如何，地形對生態(tài)環(huán)境地質造成的影響始終存在。因此，地形因子是評價生態(tài)環(huán)境地質的基本因子之一。

2.3.2 水文要素

水文環(huán)境從根本上影響著該區(qū)域內的生態(tài)環(huán)境要素，不論是農業(yè)、植被還是人居，均離不開豐富的水源。大多地區(qū)的主要水文條件包括河流、湖泊等因素，因此想要量化水文要素，還需要從水源的密集度出發(fā)。如，針對不同評價單元內的河網(wǎng)等密度進行加權處理，得到每個評價單元內的水文條件表征。

2.3.3 氣候要素

盡管氣候因素容易受到其他因素的干擾，但氣候對生態(tài)環(huán)境地質的影響也不容忽視，尤其是日照對植被生長的影響、降雨對區(qū)域水文條件的影響等，均在一定程度上影響著自然環(huán)境與人居環(huán)境。因此，針對特定區(qū)域氣候要素進行研究時，可選擇年降水量、年平均氣溫等評價因子。

2.3.4 土壤要素

對于農業(yè)生態(tài)環(huán)境地質與自然生態(tài)環(huán)境地質來說，土壤是確保植被生長的基本要素。因此，土壤的質地、土壤的濕度均需要進行量化研究。土壤的質地主要受到砂礫、粉粒等含量的影響，可根據(jù)植被的生長需求，劃分為不同的等級，從而達到量化土壤因子的目的。

2.3.5 地質構造、巖性、災害要素

特定研究區(qū)域內部是否會出現(xiàn)巨大的地質災害，取決于其地質構造環(huán)境?？梢哉f，地質構造因素對自然環(huán)境、人居環(huán)境的影響巨大，一旦出現(xiàn)強烈的地質作用，則可能會造成大面積環(huán)境破壞。因此，地質構造的穩(wěn)定性具有較強的量化價值。

2.3.6 植被要素

對于生態(tài)環(huán)境地質來說，植被覆蓋率在一定程度上決定著空氣質量，也決定著區(qū)域自然環(huán)境的現(xiàn)狀。植被覆蓋可直接根據(jù)遙感影像，對特定研究區(qū)域內的植被覆蓋信息進行提取，得到區(qū)域內植被指數(shù)。

3 GIS技術下的生態(tài)環(huán)境地質評價及質量等級劃分

3.1 自然生態(tài)環(huán)境地質評價

自然生態(tài)環(huán)境地質評價中，主要影響因素有地質條件、自然資源、氣候水文等方面，不考慮社會因素的影響。評價指標主要選擇坡面因子、地質構造因子、地質災害因子、植被覆蓋率、土壤質量因子、年降水量、年均氣溫、河網(wǎng)線密度。將選擇好的評價因子進行量化，采用GIS技術從遙感影像中提取相關數(shù)據(jù)，而后進行標準化處理。針對不同的評價單元劃分規(guī)則，可選擇多種評價模型，如層次分析模型等，對特定區(qū)域內的自然生態(tài)環(huán)境地質做出綜合評價，探究每種因子對生態(tài)環(huán)境地質的貢獻度，進一步分析各個因子之間可能存在的作用關系，從而更好地對該區(qū)域作出自然生態(tài)環(huán)境地質質量等級劃分。根據(jù)質量等級，明確該研究區(qū)域內自然生態(tài)環(huán)境較好的地區(qū)與自然生態(tài)環(huán)境較差的地區(qū)，為當?shù)卣峁┳匀簧鷳B(tài)環(huán)境管理的可靠依據(jù)，從質量等級較低的區(qū)域入手，加強生態(tài)環(huán)境治理。

3.2 人居生態(tài)環(huán)境地質評價

人居生態(tài)環(huán)境地質評價當中，主要影響因素包括地形條件、氣候水文條件、地質構造條件、地質災害條件、社會條件等。由于人類居住環(huán)境的選擇受到地形條件的影響，地勢較緩的地區(qū)更適合人類居住。因此評價指標選擇主要包括地形坡度、坡向、高程、年降水量、年均氣溫、河網(wǎng)等密度、地質災害因子、人口密度、交通等。采用GIS技術遙感影像對所需的因子數(shù)據(jù)進行提取，而后根據(jù)不同的評價指標量化規(guī)則，對各個評價單元內的指標進行量化?？刹捎米匀簧鷳B(tài)環(huán)境地質評價時選用的模型，使得兩者之間的數(shù)據(jù)處理結果方式相同，對各個評價因子中的主成分貢獻率進行分析，劃分出各個地區(qū)的人居生態(tài)環(huán)境地質質量等級。根據(jù)質量等級評價結果，該地區(qū)政府可針對評價較好的地區(qū)，加強城市化建設，注重發(fā)展城市經(jīng)濟，打造適合人類居住的城市，提高人居幸福指數(shù)。針對人居生產環(huán)境地質質量較差的地區(qū)，及時采取關注，了解居民生活中的需求與生活中的不便，加強交通建設，提高質量等級。

4 結論

綜上所述，通過對GIS技術在生態(tài)環(huán)境地質評價中的具體應用過程，從自然生態(tài)環(huán)境地質、人居生態(tài)環(huán)境地質兩個方面，構建不同的評價指標體系，對特定研究區(qū)域內的自然、人居環(huán)境做出評價。采用該方法對區(qū)域生態(tài)環(huán)境地質進行評價研究，對城市化建設以及生態(tài)環(huán)境保護均有著一定的促進作用。GIS技術的應用不僅提高了信息的處理效率，更有助于提取準確的地質條件數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境地質質量等級劃分提供可靠依據(jù)。