基于ArcGIS徐州垃圾场选址分析.docx

1、基于ArcGIS徐州垃圾场选址分析基于ArcGIS徐州垃圾场选址分析摘 要垃圾场是一把双刃剑，既可以爱护环境，也可以污染环境，垃圾场的选址建设对人类的可持续进展至关重要。垃圾场的选址需要考虑自然条件和社会条件等因素。结合垃圾场的独特空间分析方法，为垃圾场的选址提供了一种新的方法和科学依据。利用GIS、ArcGIS软件的空间分析理论和传统方法中的选址标准分析了垃圾填埋场的影响因素，综合评价了影响因子与要素，对垃圾填埋场的合理和最优的位置进行预测。徐州作为本文的研究区域,根据徐州交通可达性和水源分布,对分析垃圾场选址是否可行提供了参考和建议。该论文有图13幅，表1个，参考文献27篇。关键词：徐州

2、GIS 垃圾场选址 评价因子 空间分析 Analysis on the location of Xuzhou garbage dump based on ArcGISAbstractLandfill is a double-edged sword, both to protect the environment, but also can pollute the environment, landfill site construction is essential for the sustainable development of mankind. Landfill sites need

3、to consider natural conditions and social conditions and other factors. Combined with the unique spatial analysis method of garbage dump, which provides a new method and scientific basis for the landfill site selection. The influencing factors of landfill are analyzed by using the spatial analysis t

4、heory of GIS and ArcGIS software and the site selection criteria in the traditional method. The influencing factors and elements are comprehensively evaluated to predict the reasonable and optimal location of the landfill. Xuzhou as the research area of this paper, according to Xuzhou traffic access

5、ibility and water distribution, the analysis of landfill site is feasible and provide a reference and recommendations.The paper has 13 pictures, 1 in table and 27 in reference.Key Words: Xuzhou GIS landfill site selection evaluation factor spatial analysis摘要-Abstract-目录-1 绪论-11.1选题的意义- 11.2垃圾处理的过程-2

6、1.3徐州市区垃圾场生产量及徐州垃圾场介绍-31.4地理信息系统简介-82 国内外选址研究现状-83. 研究运用的原理及软件-103.1研究运用的基础原理-103.2 ArcGIS 软件简介-114研究区概况及研究方法-114.1徐州情况简介-114.2徐州生活垃圾处理现状徐州生活垃圾处理现状-124.3生活垃圾产量的影响因素-125垃圾场的选址原则和方法-135.1选址依据-135.2垃圾场选址方法-135.3垃圾场选址影响因素-146数据处理与分析-156.1数据收集-156.2数据处理与分析-157结语-198关于徐州垃圾场的展望-20参考文献-21致谢-231 绪论1.1 选题的意义随

7、着21世纪的飞速进展,人们的生活水平显著提高，垃圾产量也在激增，越来越复杂类型的废物处置社会可持续进展带来了一系列环境问题。目前，国内垃圾主要在垃圾填埋场、焚化炉和堆肥中进行处理。我国土地利用是最常用的垃圾填埋方式，但在城市化进程中，土地作为稀缺资源在城市的进展中有着至关重要的地位。江昙花和其他人通过进展城市垃圾现状及现状的商议,垃圾很快就会成为世界上最大的灾难的污染来源,指出目前调查研究垃圾场的必要性和紧迫性1-2。实践证明,垃圾污染的直接后果是严峻危害城市环境卫生,破坏动物和植物生长和危及人类生存。如果有一个合理建设好的垃圾场,它可以更好地解决垃圾处理的问题,爱护城市的生态环境,清洁,防止

8、污染,具有重要的社会和环境效益。明显，垃圾场是建设文明城市的重要硬件设施之一，可以提供一个美丽和谐的居住环境。随着综合因素的增多，确定合适的垃圾填埋场的位置变得越来越困难。目前垃圾场的建设是一个城市在可持续进展中一定解决的难题。本论文将提供人类生活垃圾处理设施的参考建议，给城市环境规划进展参考，将垃圾的收集和运输项目理论和实践相结合，合理分布国内废弃物运输和处理设施。1.2垃圾处理的过程垃圾收集和处理系统由四个子系统组成的清洗系统、垃圾回收系统、运输系统和垃圾处理系统组成。它的使命是清理各种来源所产生的国内废物的收集、运输和回收利用。生产后的垃圾收集点和运输机制,由系统设施和设备来完成的工作,

9、基本组件:垃圾收集点,垃圾中转站,废物处理设备以及最终处置程序。其中,垃圾收集和运输是一个重要的垃圾处理系统的一部分,它不是一个单一的操作阶段,通常包括三个过程3。第一过程是垃圾生成的垃圾来源的过程,也就是说,处理和存储(称为存储);第二过程是清除垃圾,通常是指用垃圾专用清洁车,将垃圾沿着规定的路线运到指定的垃圾中转站或垃圾处理场进行处理;运输的第三个过程，主要表现在长途运输垃圾方面，在运输站将几个垃圾站的垃圾收集起来，运送到一个相对较远的垃圾处理点。垃圾收集和运输的花费占整个垃圾处理系统的费用的很大比例，在60%到80%之间。垃圾收集和运输的原则是3:对环境卫生的要求同时,收集成本降到最低,

10、还要考虑垃圾处理后对人类可持续进展的影响,将垃圾处理系统的总成本降低。所以，开始运输打算的合理性和科学性是尤为关键的。尤其是第二和第三过程,有必要优化决择,选择一个科学的垃圾中转站和处理垃圾点,和安排垃圾到不同的处理领域,这样的成本最低,包括垃圾转运站和处理垃圾场的空间位置和定位方面的问题。垃圾场选址问题的研究，与GIS的研究方向相同，属于意义重大的研究应用领域。因此,有必要结合GIS技术来优化基于空间信息的简洁生活设施的分布,这可以极大地提高科学分布的优化配置,系统的可靠性和效率,支持人类社会经济进展，制造美好环境。1.3 徐州市区垃圾场生产量及徐州垃圾场介绍表 1-1 20102016年垃

11、圾产生量年份/年市区人口/万人人均GDP/(元/人)人均日产生量/（kg（人*d）垃圾总量/(万t/m)2010305.00500000.9775.12011308.00540001.0080.22012312.00560001.0385.32013317.00570001.0790.12014320.00580001.1095.32015323.00615111.14100.42016330.00650001.17105.6由表1-1可知，徐州市区的人口，人均GDP，人均垃圾日产生量和垃圾总量逐年递增，垃圾处理问题严峻。图1-1 徐州市区人均垃圾总量由图1-1可知，随着时间的进展，人们的生活

12、水平逐渐提高，产生的生活垃圾也呈递增趋势，垃圾场的选址与人们的生活息息相关。图1-2 徐州地区人口分布由图1-2可知，徐州地区的人口公布不均，邳州市，徐州市人口密集，贾汪区人口稀有，垃圾场选址分析分区域考虑更加全面。利用奥维互动地球软件找到徐州垃圾场的地址，添加到收藏夹，将地址导出成KML Google地标的格式，如图1-3所示，再通过Global Mapper 14软件打开，如图所示1-4所示，将其转换为Shapefile形式，如1-5所示，将数据保存到对应路径，如1-6所示，在Arcmap中打开，如图1-7，在Arcmap中显示垃圾场地址。图1-3 导出垃圾场地址图1-4 Global M

13、apper打开垃圾场地址图1-5 转换为Shapefile格式图1-6 保存数据图1-7 在Arcmap中显示垃圾场地址根据已知徐州垃圾场的位置将垃圾场表示在Arcmap中，直观分析垃圾场的选址。图1-8是徐州垃圾场分布图，图1-9是徐州垃圾场分布饼图。图1-8 徐州垃圾场分布图1-9 徐州垃圾场分布饼图由图1-9可知，徐州丰县1个垃圾场，沛县4个垃圾场，徐州市区7个垃圾场，铜山区11个垃圾场，新沂市2个垃圾场，睢宁县2个垃圾场，邳州市21个垃圾场，徐州一共50个垃圾场。1.4 地理信息系统简介地理信息系统属于一种空间治理系统，以数据的图形和属性为基础。它是计算机科学与技术、测绘科学与技术、遥

14、感科学与技术、环境科学与技术、地理制图科学与技术、空间科学与技术、信息科学与技术、治理科学与技术和运营研究的一个新兴交叉科学与技术4。计算机技术通过建立、分析和系统的操作, 处理分析地理空间数据,生成有用的信息资源环境,区域规划、治理决策、规划、设计、决策和治理服务的一个核心功能空间数据空间分析5。GIS的核心功能之一,是地理信息系统的主要特征,它不同于一般的信息系统,这是独一无二的提取、表示和地理信息的传播,格外是隐含信息6。GIS是一种计算机硬件、软件和不同的方法，支持空间数据收集、治理、处理、分析、建模和显示，以解决复杂的规划和治理问题。GIS可以综合分析影响因素，预测进展动态,可以产生

15、高水平的地理信息，为地理研究提供决策。地理信息系统从外表表现为计算机硬件和软件系统,以及它的内涵是由电脑程序和地理地理空间信息的数据模型,是一个规律减少，信息高度集中的地理系统。信息流的结果，完全由计算机程序操作和数据交换来模拟。2国内外选址研究现状从古至今，选址问题一直存在于社会生活中的,例如,古代皇帝的陵墓，现代社区购物中心和超市网站的位置,甚至任何项目的建设需要解决的地址选择7-8,由于地理信息系统(GIS)技术的快速进展,近年来,已逐渐引入选址,已成为一个重要的组织应用程序。任何具有空间特征或空间位置相关信息的技术都可以使用。选址是一个系统工程，通常有两种选址类型,一个是猎取替代地址,

16、通过分析和比较,得到最佳位置;另一个是寻求整个选址区域的最优位置点。国外的选址研究一般集中表现为处理分散式污水、水井选址等方面9-13，国内的选址研究一般集中表现于旅游景点、医院、学校、垃圾场等方面14-18，在研究垃圾治理方面，地理信息系统技术在垃圾卫生填埋场、居民生活垃圾收集处、垃圾中转站等垃圾处理相关硬件设施的选址方面发挥了巨大作用19，也有部分专家研究农村垃圾收集点 20，在固定的生活空间内寻觅稀有的合理的垃圾建设点。综合分析国内外基于地理信息系统的选址方法，总结出以下几点： (1)建立模型通过分析垃圾站点的对象，建立了可以计算最优解的数学模型，拥有了相对更好的布局理念。建模的优势是

17、,在猎取基础数据和合理科学模型的条件下,得到的打算准确性比较高,缺点是模型的建立比较困难，如果是复杂的选址问题,及其应用在一定程度上是有限的。基于计算机技术模拟现场，计算机仿真广泛应用于模拟选址。该方法的创新点是可视化的网络布局，不足是站点效应高度依赖于分析人员。(2)循序渐进的选址这种循序渐进的方法是，在达到预设结果之前，重复对结果解决方案的推断和修正。其优点是，该方法简洁，缺陷不确定能找准垃圾场建设最好的位置。3研究运用的原理及软件3.1 研究运用的基础原理数据处理中使用的主要技术是地理信息系统的空间分析功能。它可以提取已知数据背后看不见的关键信息，这是地理信息系统的独有的，其他信息系统没

18、有的功能。GIS空间分析的基本功能包括近距离分析，缓冲区分析，叠加分析和路径分析7。空间分析是基于对空间数据的分析。基于空间科学的原理、空间分析、空间分布、空间形态、空间形态、空间演化等方面的空间数据。空间分析包括空间覆盖分析、空间缓冲分析和网络分析。(1)空间叠加分析:也称为叠置分析,在一个统一的空间引用系统条件下,每一次同一地区的两层重叠产生的地理对象空间的多个属性,或建立地理对象之间的空间对应关系。(2)空间缓冲区分析:通过分析实体对象的点、线、面之间的关系,自动建立与他们周围固定距离的区域,确定这些实体或对象相邻对象的辐射范围和影响分析或决策提供依据。(3)运筹学模型中的一个基础模型是

19、网络分析。此分析的目的是研究和打算如何安排一个网络项目，并使之成为最好的，例如资源的最优配置。网络分析功能的主要目的是分析模型化的地理网络(如交通网络)、城市基础公共设施网络(比如各种电线,电话线,供水和排水管道)。3.2 ArcGIS 软件简介随着现代科技的进展,信息需求的数量和类型不断丰富社会生活或工作,要求我们在现实世界中搜索多尺度、多类型和时段遥测信息数据来解决问题,如土地和环境,人口,灾难,规划、建设等重大问题。ArcGIS软件是一套完整的GIS平台产品，Esri的40年经验的地理信息系统咨询和R & D奉献给用户。4 研究区概况及研究方法4.1 徐州情况简介徐州城市位于江苏省，处于

20、前苏联、山东、河南、安徽等省交界处，是通过南北连接，连接全国的综合交通枢纽。地貌形态多样，平原、自然、文化和旅游资源丰富，是一个重要的能源基地和工业基地。徐州城市行政区域的土地,包括泉山、云龙、鼓楼、九里、贾汪、丰县、沛县、铜山、睢宁、邳州、新沂，总面积11142.33平方公里。最近5年，徐州综合实力陆续增加。五年来，徐州人民生活质量显著提高。城乡居民收入显著增长，年人均纯收入低于4000元的8.77亿的贫困人口摆脱贫困。随着人们生活水平的提高，越来越多的垃圾，垃圾站点的选择尤为重要。徐州的经济正在飞速进展中，地铁站的建立也将极大推动徐州的经济进展，垃圾处理问题日益严峻，建立合理科学的垃圾收集

21、和处理站点成为徐州人民关注的焦点。建立一个不错的城市垃圾收集和运输系统和处理系统是必不可少的,我们需要充分了解徐州城市的地位,垃圾处理和垃圾处理的现状和进展状况,以便更好的对徐州城市垃圾处理设施的规划和建设,提供一个良好的基本信息。4.2徐州生活垃圾处理现状徐州市大部分的小城镇垃圾处理，处置设施的基础都很薄弱，总体水平是非常落后的。徐州小城镇的垃圾收集,交通不便利,垃圾运输车辆少,垃圾无序随机堆积,占据小溪,池塘,游泳池,对小镇的水源造成严峻损害。在徐州城市固体垃圾的有效收集率大约是15 50%,国内垃圾的无害化率约为5 35%,资源回收率约为5 25%。目前,徐州小城镇垃圾处理和处置的现状并

22、不令人中意,需要提高居民的环保意识，主动将垃圾分类放置，改善垃圾处理技术，提高处理效率，幸免垃圾的二次污染，幸免加重环境负担，废物处理现场治理要加强。4.3生活垃圾产量的影响因素有许多因素影响的输出国内浪费,一般有三个主要类别21-23。第一类是内部因素，主要是指人口规模、生活水平、城市建设等垃圾因素产生的改变的直接结果。在其他情况下,消费品的数量的增加和居民的数量的增加,相应的增加废物生产;将增加,城市化的程度增加,建筑面积增加,垃圾产量将会增加。第二种是社会因素，社会道德的约束和国家环境爱护的规章制度，间接地影响了人类垃圾的产量。第三种是个人因素，主要指的是居民自身的行为准则和教育水平。国

23、内废物生产的预测应该在上面的三类因素的基础上总结,通过这些因素改变现状,预测垃圾生产改变。通过研究发觉,固体垃圾的产生量主要有城市人口数量,居民收入，消费水平和居民生活习惯的因素24。5 垃圾场的选址原则和方法5.1 选址依据垃圾站的建设，使集运与最终处理场之间的运输(预处理)更完善。垃圾收运系统,生成和消费之间的接合点,发挥了关键作用25。合理的垃圾中转站位置可以减少对城市环境的影响，可以提高经济效益和垃圾处理效率 26。因此，转站位置应注意以下几点:应满足整体城市环境规划建设要求，与当地的卫生局达成共识；建设在靠近垃圾收集中心或者是垃圾生产集中的地方；建设在交通便利，公共设施完善的地方；最

24、无害的居民和环境区域;最经济的建设和运营区域。此外，转运站的地点应考虑到促进废物再循环和能源生产的可能性。垃圾场选择的一般原则是考虑社会和环境效益,也就是说,从垃圾填埋场的建设使用合理的技术程序,这样垃圾场对整个外部环境影响最小,周围地表水、地下水、大气、土壤等环境恶化,影响周围居民的健康,从而达到无害的目的。5.2 垃圾场选址方法在规划新设施时，通常需要评估和分析现有的设施水平和服务区域。有很多因素要考虑当评估或选择一个新的地址,如生产浓度点周边的垃圾,需要满足所产生的废物量,以及随后收敛的废物处理系统。张哨兵27研究了小学的规划和设计服务的范围来确定相似,可以使用以下方法来确定垃圾转运站的

25、地址:根据中转站的规模将转运站分级别看待；根据国家和地方规范,确定不同层次的中转站服务半径；创建以中转站为中心,半径不同的缓冲区；确定缓冲区覆盖的范围，分析垃圾场选址是否合理。5.3 垃圾场选址影响因素对于公共服务设施，其目的是为了功能最大化和经济效益最大化。影响中转站功能实现的因素包括:城市的性质和地理位置；人口分布情况；交通通达程度 (包括行车路线的可访问性,交通便利,道路网密度和外部交通便利,等等)；经济潜力。在实际工作中，实际工作往往由经验或成功故事决定。专家咨询方法，如层次分析法，也可用于确定影响因素的具体内容。主要的组件规章常常被用来简化影响因素，并将各种因素与复杂的关系整合起来，使问题简洁化。6 数据处理与分析6.1数据收集从徐州市规划局可以收集到徐州市总体规划的相关资料以及一些基础数据，具体而言有：徐州市行政区划图、徐州地区公路图、徐州市区河流水系图。