环境科学中GIS技术趋势

从应用深度上，GIS应用分4个层次：①数据管理。 ②描述和评估。③建模和空间分析。GIS模型的引入， GIS具有统计、分析功能。④管理和空间决策支持。 以GIS环境应用为例，Coverage、Shapefile和Geodatabase等属于数据管理； 描述、制图和环境评价属于环境描述和评估； 环境模拟属于建模和空间分析；环境信息管理和决策系统属于管理和决策支持。 因此，环境科学中GIS技术应用的发展也经历了制图、统计分析和决策支持过程。

伴随新技术应用，GIS技术在环境科学中的应用将向4个方面发展， 即环境空间数据挖掘、环境数值预报、环境过程动态模拟和环境信息服务。

1.环境空间数据挖掘

引入空间数据挖掘，GIS将用于发现环境空间要素之间的关联关系。 如局部区域某类物种的消失与当地气候、大气成分、 水质变化、土壤污染物等的关系，发掘空间相关， 找出物种消失的驱动因子。数据挖掘也可能来源于经验知识， 如南美雨林生态环境中，野猪与青蛙数量有密切关系。 野猪习性喜欢群居，在地上打滚，造成水坑。 青蛙喜欢在水坑上部的树叶上产卵，孵化后， 蝌蚪从树叶上滑到水坑中，成熟为青蛙。林地面积减少， 导致食物匮乏，野猪或迁移或死亡，引起青蛙消失。 由此形成一个青蛙数量经验模型，从林地面积、野猪数量发现青蛙生存趋势信息。

2.环境数值预报模型

数值模拟技术使天气预报成为可能，并取得良好进展。 环境科学中，多数数值预报模型是空间模型。多因子综合作用， 特别是下垫面状态影响，使环境要素空间变异的数值分析相当复杂。 环境数据的采集是局部采样，使用样本推导或验证数学模型， 如回归分析，建立联系可测变量与预测变量之间关系。 预测模型采用样本数据，预测不同区域或不同时间的要素状态。 GIS模型则提供每个变量的空间插值分析，通过样点数值预测整个区域环境变量的数值分布。

3.环境过程动态模拟

开发和应用环境信息模型系统，旨在支持环境领域的空间决策。 动态模型允许GIS空间分析与过程模型结合，模拟区域环境随时间变化。 通过改变模型参数，系统地模拟不同变化的可能结果。动态模拟中， 敏感性分析是一个重要术语，它指明每个变量的相对重要性，各个参数变化对结果的影响。

4.环境信息服务

网络技术和无线通讯技术的发展使环境信息服务成为可能。 网络GIS作为环境信息发布的网络平台，可以直接发布环境信息。 地图数据具有数据量大、传输速度慢的特点， 如何快速、不失真地传输环境空间数据，是网络GIS需要解决的问题。 也需要进一步明确环境信息的服务对象、用户需求、 信息服务的成本与效益以及环境信息服务相关的法律问题。