1、资源环境信息系统,武汉理工大学资源与环境学院,教材与参考书,王桥，张宏，李旭文. 环境地理信息系统.北京：科学出版社,2004. 曾向阳，陈克安，李海英.环境信息系统. 北京：科学出版社, 2005. 范文义等, 资源与环境地理信息系统科学出版社,2004 Christopher B. Jones . GIS and Computer Cartography Longman Singapore Publishers(Pte) Ltd 1997年,课程目标与安排,系统论述资源环境信息系统的软件开发方法，包括资源环境地理信息系统开发技术标准与规范和应用模式。 掌握从需求分析到数据库设计、功能设计、
2、详细设计、系统实现，直至测试安装的一整套流程。 理解和掌握GIS在资源与环境领域中的具体应用。 课程总学时与学分为56/3.5。 上课时间：1-14周（3月6日-6月5日）,第一章 资源环境信息系统概论,美好家园,据统计，我国每2秒钟就有1个婴儿出生，每天大约出生5万人，每年出生大约1900万人，减去同期死亡人口，每年净增人口大约1300万左右，相当于一个澳大利亚人口总和。 中国13亿人口，相当于美、英、法、澳、意、加、日7 个发达国家人口总和2倍，超过了非洲和拉丁美洲两大洲人口总和。有人形象地计算过，这13亿人口，如果排成一线，可以绕地球赤道26圈。,不科学的开发和利用资源的严重后果？,环境
3、污染,生态平衡失调,请你也把我带走吧!,不科学的开发和利用资源的造成生态平衡失调,杀鸡取卵,竭泽而渔,可持续发展战略,这一幅画反映了人们的一种什么观念？它有什么危害？ 我们应该怎样形成什么样的共识？,资源与环境问题,空气质量严重恶化，全球有1.25亿人口生活在污浊的空气中； 全球12的哺乳动物和11的鸟类濒临灭绝，每24小时就有150到200种生物从地球上消失； 全球有12亿人口生活在缺水地区，14亿人口的生活环境中没有生活污水排放装置； 全球每年土壤流失达200亿吨； 每年化学杀虫剂的使用量超过270万吨； 全世界的森林以每年460万公顷的速度从地球上消失,我国的生态环境问题,大气污染十分严
4、重 水污染非常突出 噪声和固体废物加剧 生态环境日益恶化 森林减少、沙漠扩大、草原退化、水土流失、物种灭绝等生态破坏问题,以水资源为例，我国虽然江河纵横，湖泊众多，但水的人均占有量是世界人均量的1/4，可以说是四个人喝一个人的水，居世界第88位。目前，全国约有5000万人口和4000万牲畜的安全饮水存在问题，约有一半耕地经常受到干旱威胁。全国有三百多个城市缺水，一百多个城市供水矛盾突出，地下水超采严重，部分水源受到污染。,我国的资源问题,水资源严重污染,水资源严重污染,环保图片,土地生态恶化,沙尘暴,兰州火车站沙尘暴,大气污染加剧,大气污染加剧,森林草场减少,森林草场减少,每年环境污染的损失:
5、680亿元=8次唐山大地震的损失,2001-05-06,世界重大环境污染事件,进入八十年代以后，全球环境进一步恶化，影响广、范围大、危害严重的重大污染事件多次发生。大量人工制取的化合物（包括有毒物质）进入环境，在环境中经扩散、迁移、转化和累积，不断地恶化环境，可以这样说，今天的地球上已没有一块干净的土地。栖息在爱尔兰海上的海鸟，体内含有高浓度的多氯联苯；荒无人烟的南极大陆上生长的企鹅体内也测到了DDT存在；北极附近格陵兰冰盖层中，近几十年来铅和汞的含量在不断上升！,1984年12月2日夜，在印度中央邦博帕尔市，美国联合碳化物公司的博帕尔农药厂，由于管理混乱，地下储罐中40吨用以制造农药的异氰酸
6、甲酯（剧毒、低沸点、易燃液体）渗进了水，毒液变成气体，罐内压升高而爆裂外泄，当地居民70万人中有20万受到影响，其中5万人可能双目失明，到1989年2月，共有3300多人丧失生命。毒气泄漏使大批食品和水源遭受污染，4000头牲畜和其他动物死亡，生态环境受到严重破坏，这是迄今为止世界上最严重的污染事故。,博帕尔农药厂的污染事故,1986年4月26日，前苏联境内乌克兰基辅市郊的切尔诺贝利核电站（Chernbly Nuclear Power Plant），由于管理不善和操作失误，4号核反应堆爆炸起火，大量放射性物质外泄，造成环境严重污染当即造成31人死亡，二百多人受严重放射性伤害，数万人受到放射性影
7、响，直接经济损失达120亿卢布，核污染飘尘扩散至周围国家，西欧各国乃至世界大部分地区都检测到了核电站泄漏的放射性物质。事故发生多年后， 放射性污染带来的危害还在继续，不断有报道该地区受放射性伤害的人群死亡或患病、患癌症的消息，伤亡人数不断扩大，该地区的生态环境也遭到严重的破坏。,1986年放射性污染事故,1986年11月1日，瑞士巴塞尔市桑多兹化工公司仓库爆炸起火，近30吨剧毒的碳化物、磷化物与含有汞的化工产品随灭火机喷出液和水流入莱茵河，其中有毒化学品达30多种，河内水生生物鳗鱼、鳟鱼、水鸭、鸬鹚等大量死亡，沿莱茵河而下150公里内大约60多万条鱼被毒死，500公里内河岸两侧的井水不能饮用，
8、许多自来水厂和啤酒厂被迫关闭。据专家们估计，由于有毒物质沉积在河流底泥中，有可能使莱茵河死亡二十年。,莱茵河的污染,1999年2月，比利时养鸡业者发现母鸡产蛋率下降，蛋壳坚硬，肉鸡出现病态反应。经研究发现，这是由于比利时九家饲料公司生产的饲料中含有致癌物质二恶英，据悉，此种饲料已出售给比利时的400多家养鸡场和500多家养猪场，并已输往德国、法国、荷兰。据调查，比利时某些养鸡场肉鸡体内二恶英含量高于正常极限的1000倍。事件发生后，美国、日本、新加坡、南朝鲜、我国大陆、香港、台湾纷纷禁止从欧洲进口畜禽类和乳制品，这是近年来世界上影响最大的污染事件之一。,饲料污染事故,2000年1月底到2月初，
9、东欧地区连续大雨，1月30日，罗马尼亚奥拉迪亚镇，澳大利亚埃斯梅拉达采矿公司所属的巴雅梅尔金矿发生堤坝漫水事件，用于生产黄金的剧毒氰化物漫过大坝，随洪水流入附近的河水。污水向西流入邻国匈牙利境内的蒂萨河，河水中的氰化物含量是正常指标的700倍，在某些地区，一立方米水中含有氰化物0.064mg，然后河水中的污染物随着水流以平均每小时2.5英里的速度向南方蔓延，一夜之间，蒂萨河内80%的鱼类和生物死亡。300万立方米受氰化物污染的河水流向莫什河（匈罗）、蒂萨河（匈捷南），并向南斯拉夫蔓延，开始扩散到多瑙河。这是自前苏联切尔诺贝利核电站事故以来欧洲最大的环境灾难，也是进入21世纪前夕世界上最严重的一
10、次环境事故。,欧洲最大的环境灾难,水环境治理的机遇,“十一五”期间的目标是所有城市污水处理率必须超过60%，重点城市如省会城市、风景旅游城市、环保重点城市，要求污水处理率超过70%。 建设设部城建司：未来五年中国污水处理商机3000亿。,1）矿产资源：重点在降低能耗、成本；提高采收率；战略资源的保护、新生矿产资源的开采与利用等 2）油气：重点在现有油气资源的开采、利用及安全生产技术；深部、边部油气的勘探与开采等 3）水资源：重点水资源的合理调配与利用；节水技术 4）海洋（单列）,“十一五”资源与环境领域重点,5）环境：区域环境的治理等 6）生态保护：重点在脆弱生态区的恢复与治理；重大工程沿线的
11、生态保护等 7）自然灾害：气象、地震、海洋、地质等灾害的检测、预报、治理和紧急救援等 8）全球环境：重点在履约的对策、科学问题研究和减缓等,（1）主题领域之一：自然资源与可持续利用,多尺度水循环过程 水资源再生机理与可持续利用 盆地演化、能源资源分布规律与预测 大陆动力学、大规模成矿机制与成矿预测 陆地生物资源形成、演化、再生规律及其可持续利用 土地资源配置与利用,（2）主题领域之二：污染防治与环境安全,水污染控制与修复 安全饮用水保障技术 污水处理与资源化成套技术 大气污染形成机理与控制 空气质量控制机理与技术 土壤污染机理与修复 固体废弃物处理处置与资源化,（3）主题领域之三：灾害预防与减
12、灾工程,内动力与地质灾害相关性及其预测预报 滑坡灾害：评价、预测及预警的新理论与技术 地质灾害的风险评价与风险管理 重大气象灾害的成因、监测与预测 洪涝、干旱成灾机理与治灾响应 海洋灾害的预报与防治,（4）主题领域之四：地球环境与生态系统,生命起源、演化和地球重大环境事件 地球系统行为与亚洲季风环境 陆海环境变化与人类活动的相互作用 全球变化的区域响应与影响 生物地球化学过程与环境生态效应 中国大型河口三角洲演化,资源环境信息系统的研究范围,资源环境信息系统是指资源环境信息的采集、数据处理、数据管理、信息传播以及辅助管理的决策系统。 涉及到的信息技术有：数据（仓）库技术、计算机图形学、3S技术
13、（GIS、RS、GPS）、图像处理技术、专家系统技术等等。 资源环境信息系统是面向资源和环境应用领域的信息技术系统。,资源环境信息系统特点,综合性：多技术集成基础性：80%以上的国民经济的信息都与资源 环境信息有关广泛性：事关“资源与环境”问题的解决，涉及到社会的各个领域。,对于发展国民经济的重大意义,资源环境问题构成人类生存的巨大威胁。利 用现代信息技术强化资源环境管理是国民经济可持续发展的根本保障。这项技术的发展是一个国家实力的体现。 社会需要资源环境信息系统。资源和环境的开发与管理需要信息技术来指引，“没有技术的开发是愚蠢的开发，而没有信息的管理则是盲目的理。” 资源环境信息系统事关人们
14、的衣食住行。,国内外的发展历程与现状, 信息技术是生产力发展的必然产物,信息是物质世界各种事物存在 的表征。具有客观性、共用性、时效性。信息的重要性并非今天人们才认识，信息技术直到 20世纪40 年代以后才 独立成为一门技术领域是生产力发展的必然 结果。信息技术的发展需要社会生产力发展的驱动，同时也需要以相关基础科学与技术为条件。资源环境信息系统使人们更加深刻地认识与合理地保护地球 这一人类共同生存的空间。在空间范围上，可以将数万平方公里的地学图形图像信息容纳在一台计算机以内。在时间维上，人们可以在瞬间将数千公里外的音像信息传输到眼前。在现代信息技术支持下，可以将巨大的时空范围事物变化的过程可
15、视化地表现在计算机屏幕上。,资源环境信息系统发展历程,20 世纪 60 年代，遥感技术开始出现，资源环境信息技术开始形成。70 年代，地理信息系统概念提出，加拿大建设世界上第一套 CGIS 系统。80 年代，全球定位系统投入使用，资源环境信息技术形成一个独立的技术体系，信息系统的应用日益广泛。90 年代，资源环境信息与信息技术产业化。美国就业人口中 52% 从事直接信息产业。1998 年美国提出 “数字地球” 概念，世界各国响应，数字农业（精确农业）、数字国土等概念纷纷提出，国家级信息工程纷纷上马。,英国在20世纪60年代就建成了水质档案系统； 保加利亚开发的农业综合管理系统 (Integrated Computerized Agricultural Management System,简称ICAMS)系统从80年代初开始运行； 1986年联合国环境规划署：全球资源信息数据库 1989年美国土壤保持局运用土壤信息系统保护土壤生态环境，控制土壤污染； 1994年我国完成第一个省级环境信息系统； 全球性环境信息系统：国际环境资源查询系统、全球环境监测系统、全球资源信息数据库等。,Thank You,
