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[摘要]針對(duì)城市廢棄物物流在物流對(duì)象、目標(biāo)和處理過(guò)程方面的特殊性，及其較強(qiáng)的空間分布特性，分析了地理信息系統(tǒng)（GIS）應(yīng)用于城市廢棄物物流的必要性。同時(shí)，提出基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，并對(duì)系統(tǒng)集成開發(fā)的方法和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討。

1引言

環(huán)境問(wèn)題已成為當(dāng)代人類普遍關(guān)注的問(wèn)題。提供專業(yè)論文寫作服務(wù)，包括寫作畢業(yè)論文，寫作碩士論文等高端論文服務(wù)，請(qǐng)聯(lián)系：電話13795489978，qq357500023。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化步伐的加快，人類生活過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄物越來(lái)越多，其危害性也越來(lái)越大，城市廢棄物污染問(wèn)題已成為國(guó)際公認(rèn)的十大環(huán)境問(wèn)題之一。目前，我國(guó)大部分城市的廢棄物管理水平較落后，既缺乏削減廢棄物排放的激勵(lì)措施，又缺乏對(duì)廢棄物的收集/中轉(zhuǎn)/運(yùn)輸/處理等全過(guò)程的科學(xué)規(guī)劃和管理，導(dǎo)致廢棄物處理過(guò)程中的資源浪費(fèi)和二次污染。由于城市廢棄物物流過(guò)程中具有的地理信息特點(diǎn)，本文將探討GIS（GeographicInformationSystem--地理信息系統(tǒng)）技術(shù)在廢棄物物流管理中的應(yīng)用，并建立基于GIS的廢棄物物流管理信息系統(tǒng)，這對(duì)于提高城市廢棄物物流管理決策的科學(xué)性、可靠性和方便性具有十分重要的意義。

2城市廢棄物物流的特殊性分析

2.1廢棄物物流的含義目前在物流理論研究和實(shí)踐活動(dòng)中，人們更多地關(guān)注具有使用價(jià)值的物品如何合理地流動(dòng)，對(duì)于不具有使用價(jià)值的廢物的流動(dòng)問(wèn)題卻很少關(guān)注。實(shí)際上，城市的物流活動(dòng)是一個(gè)吐故納新的過(guò)程。我國(guó)國(guó)標(biāo)中對(duì)廢棄物物流（WasteMaterialLogistics）的定義是指“將經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中失去原有使用價(jià)值的物品，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行收集、分類、加工、包裝、搬運(yùn)、儲(chǔ)存等，并分送到專門處理場(chǎng)所時(shí)所形成的物品實(shí)體流動(dòng)?！笨梢?jiàn)，廢棄物物流也是一種物流過(guò)程，是消費(fèi)領(lǐng)域的延伸。國(guó)外學(xué)者將資源、原材料經(jīng)過(guò)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品、并經(jīng)流通而使用消費(fèi)的過(guò)程，稱為“動(dòng)脈物流”；而將廢棄物的產(chǎn)生、收集、搬運(yùn)、處置及資源化的過(guò)程，稱為“靜脈物流”。因此，廢棄物物流屬于“靜脈物流”。如圖1就是這兩種物流的循環(huán)示意圖，圖中實(shí)線部分連接起來(lái)的是動(dòng)脈物流，虛線連接起來(lái)的部分是靜脈物流。正像人體的動(dòng)、靜脈血管一樣，“動(dòng)脈物流”與“靜脈物流”缺一不可，兩者結(jié)合到一起，才能形成完整的物流活動(dòng)[1]。

2.2城市廢棄物物流的特殊性城市廢棄物物流系統(tǒng)和其他物流系統(tǒng)一樣具有運(yùn)輸、設(shè)施、庫(kù)存、信息四大要素J但由于其特殊的自然屬性和社會(huì)屬性，所以和一般的物流系統(tǒng)相比具有顯著的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）城市廢棄物在質(zhì)量和數(shù)量上的高度不確定性。城市廢棄物的組成成分因人們的生產(chǎn)活動(dòng)、生活方式、消費(fèi)習(xí)慣不同而變化。即使是同一個(gè)區(qū)域，在不同時(shí)期，其廢棄物的數(shù)量和質(zhì)量也有所不同。同時(shí)，經(jīng)過(guò)收集并處理好的廢棄物所面向的終端市場(chǎng)也不是非常明確的，這給城市廢棄物物流系統(tǒng)的規(guī)劃帶來(lái)了很大困難。

（2）城市廢棄物的組成狀態(tài)復(fù)雜。一般物流系統(tǒng)中，流體的物態(tài)或是固體、或是液體，物態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。但是城市廢棄物一般是固、液、氣的混合體。因此，在廢棄物的搬運(yùn)和運(yùn)輸途中通常會(huì)產(chǎn)生一些散狀物、粉塵和滲瀝液，這會(huì)對(duì)城市的街道、垃圾中轉(zhuǎn)站等造成污染。同時(shí)，某些廢棄物具有較強(qiáng)的腐蝕性，這對(duì)城市廢棄物物流系統(tǒng)收集、中轉(zhuǎn)、運(yùn)輸?shù)淖鳂I(yè)工藝及裝備提出了特殊的要求。

（3）城市廢棄物物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的特殊性。城市廢棄物物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一個(gè)收斂結(jié)構(gòu)，也就是從許多源點(diǎn)到匯點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，即“多對(duì)一”、“多對(duì)少”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而傳統(tǒng)的物流系統(tǒng)模型通?？紤]的是一個(gè)發(fā)散的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即從少數(shù)源點(diǎn)到達(dá)眾多的匯點(diǎn)。這一差異導(dǎo)致廢棄物物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的特殊性[2]。

（4）城市廢棄物物流系統(tǒng)具有社會(huì)價(jià)值，但經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低。雖然城市廢棄物中一些成分可以回收再利用，但是從經(jīng)濟(jì)角度看，其整體經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低。同一般物流系統(tǒng)相比，城市廢棄物物流系統(tǒng)的目標(biāo)具有多重性，其首要目標(biāo)是滿足城市環(huán)境保護(hù)及社會(huì)持續(xù)發(fā)展的需要，追求環(huán)境效益及社會(huì)效益的最大化，其次才兼顧經(jīng)濟(jì)效益。隨著公眾對(duì)生存、生活環(huán)境的日益關(guān)注，對(duì)城市廢棄物處理問(wèn)題的研究也受到越來(lái)越多的關(guān)注。廢棄物的分類、收集、裝卸、運(yùn)輸?shù)任锪鬟^(guò)程，任一環(huán)節(jié)如果缺乏合理的規(guī)劃和科學(xué)管理，都會(huì)給城市環(huán)境、交通運(yùn)輸?shù)雀鞣矫鎺?lái)很大的影響。雖然廢棄物物流與一般物流系統(tǒng)存在著許多共同點(diǎn)和相似點(diǎn)，但是，由于廢棄物物流在物流對(duì)象、目標(biāo)和處理過(guò)程方面的特殊性，在進(jìn)行廢棄物物流系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，不能將一般的物流系統(tǒng)模型簡(jiǎn)單套用，而是要對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型和方法進(jìn)行修改和拓展。

3地理信息系統(tǒng)在城市廢棄物物流系統(tǒng)中的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)，是多學(xué)科交叉的產(chǎn)物

地理信息系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)地理數(shù)據(jù)的采集、輸入、存儲(chǔ)、檢索、操作和分析，迅速地獲取滿足應(yīng)用需要的信息，并以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式輸出[3]。在城市廢棄物物流系統(tǒng)中，廢棄物的產(chǎn)量和分布、收運(yùn)設(shè)施、處理處置設(shè)施以及交通狀況、區(qū)域功能等，都具有很強(qiáng)的空間分布特性。對(duì)城市廢棄物物流進(jìn)行設(shè)計(jì)、規(guī)劃時(shí)，利用GIS強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)功能，能更方便地處理城市廢棄物物流的收集、裝卸、運(yùn)送、儲(chǔ)存等各環(huán)節(jié)的分析和規(guī)劃，不僅可以實(shí)現(xiàn)城市廢棄物物流系統(tǒng)管理區(qū)域的地圖矢量化，還可以對(duì)系統(tǒng)中的廢棄物收運(yùn)路線選擇、廢棄物收運(yùn)設(shè)施的選址、運(yùn)輸車輛的調(diào)度等進(jìn)行有效的管理和決策分析[4]。隨著地理信息系統(tǒng)的迅速發(fā)展，GIS技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用廢棄物物流相關(guān)的問(wèn)題，但一般只限于理論研究，真正得到實(shí)際應(yīng)用的卻很少。

4基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)集成

4.1系統(tǒng)集成開發(fā)的基本思路系統(tǒng)選用ESRI推出的GIS組件MapObjects，同時(shí)應(yīng)用VisualBasic6.0作為開發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)的集成開發(fā)。其基本思路是先對(duì)采集的地理空間數(shù)據(jù)和物流信息數(shù)據(jù)集成；再在此基礎(chǔ)上加入GIS組件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析和管理，然后應(yīng)用VisualBasic6.0和MapObjects相結(jié)合，進(jìn)行二次開發(fā)，將MapObjects引入到傳統(tǒng)的物流管理信息平臺(tái)中，進(jìn)行無(wú)縫的系統(tǒng)集成，使得用戶面對(duì)一個(gè)屏蔽了技術(shù)細(xì)節(jié)的操作方式簡(jiǎn)單、系統(tǒng)功能齊全的可視化界面。

4.2系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)所要處理的信息包括廢棄物從產(chǎn)生、收集、暫存、加工、運(yùn)輸、中間加工利用與處理、直到最終處置的全過(guò)程的所有相關(guān)信息。根據(jù)廢棄物物流系統(tǒng)的特征，本管理信息系統(tǒng)將由五大子系統(tǒng)組成，分別為電子地圖子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃決策子系統(tǒng)。

（1）電子地圖子系統(tǒng)：系統(tǒng)的電子地圖模塊。其功能是對(duì)地圖實(shí)現(xiàn)分層綜合顯示，以及無(wú)極縮放、任意漫游、直接選擇定位等功能；還可以對(duì)地圖進(jìn)行地理編碼，將數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)與地圖有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。

（2）數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)：系統(tǒng)的信息收集模塊。通過(guò)采集某城市的基礎(chǔ)地圖（包括行政地圖、等高線、交通地圖等）、城市廢棄物分布圖（包括垃圾收集點(diǎn)、垃圾中轉(zhuǎn)站、垃圾處理場(chǎng)所等）、收運(yùn)車輛的屬性數(shù)據(jù)（包括車輛的種類、型號(hào)、燃料種類、基本技術(shù)資料、駕駛員信息等）以及各種圖形數(shù)據(jù)（包括垃圾收集點(diǎn)照片、中轉(zhuǎn)站照片、填埋場(chǎng)照片等），來(lái)建立GIS的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣，就可以快速精確地查詢、檢索所需要的圖層。

（3）數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)：系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理模塊。具體包括數(shù)據(jù)輸入輸出、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)維護(hù)等功能，另外，還將為各級(jí)用戶提供信息檢索服務(wù)，實(shí)現(xiàn)包括地理信息在內(nèi)的多種信息的管理、更新及維護(hù)。

（4）數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)子系統(tǒng)：系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)模塊。該模塊將通過(guò)數(shù)據(jù)分析，并運(yùn)用相關(guān)預(yù)測(cè)模型對(duì)未來(lái)廢棄物處理情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，包括數(shù)據(jù)加工分析、信息預(yù)測(cè)等功能。

（5）網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃決策子系統(tǒng)：這是針對(duì)廢棄物物流系統(tǒng)特點(diǎn)而設(shè)立的模塊，其功能是進(jìn)行廢棄物物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)劃和收運(yùn)車輛行車路徑?jīng)Q策。

4.3系統(tǒng)的集成本系統(tǒng)是利用ESRI提供的建立在OCX（OLECustomControlsHOLE自定義控件）技術(shù)基礎(chǔ)上的GIS功能控件MapObjects，以VisualBasic6.0為開發(fā)平臺(tái)，直接將GIS功能嵌入其中，進(jìn)行二者的集成開發(fā)。在本系統(tǒng)的集成開發(fā)中，最關(guān)鍵的技術(shù)是數(shù)據(jù)的集成。城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)主要有空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。因?yàn)榭臻g數(shù)據(jù)是非結(jié)構(gòu)化的、不定長(zhǎng)的，而且施加于空間數(shù)據(jù)的操作需要通過(guò)MapObjects來(lái)實(shí)現(xiàn)，我們采用文件結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式，利用文件存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)，而借助關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（RDBMS）管理屬性數(shù)據(jù)。在進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示、查詢和分析時(shí)，由于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)是分開存儲(chǔ)管理的，所以需要通過(guò)地理編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)它們之間的關(guān)聯(lián)。即為文件中的每個(gè)地理事物都分配一個(gè)唯一的地理編碼，而在關(guān)系數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)中也對(duì)應(yīng)有一個(gè)編碼，這樣數(shù)據(jù)表中的每條記錄可以通過(guò)該編碼確定與文件中對(duì)應(yīng)地理事物的連接關(guān)系。本系統(tǒng)的集成開發(fā)結(jié)構(gòu)按照數(shù)據(jù)流主要分為兩大塊。超級(jí)秘書網(wǎng)

（1）利用MapObjects控件顯示電子地圖數(shù)據(jù)，并對(duì)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢；

（2）利用ADO組件訪問(wèn)電子地圖數(shù)據(jù)的原數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)原數(shù)據(jù)的查詢可以進(jìn)一步查詢地圖數(shù)據(jù)的分類信息。

5結(jié)束語(yǔ)

本文將GIS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的一般原理與城市廢棄物物流系統(tǒng)具體實(shí)際相結(jié)合，首先分析了城市廢棄物物流系統(tǒng)和GIS的特點(diǎn)并歸納了GIS應(yīng)用于廢棄物物流的主要問(wèn)題；然后提出了基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)的開發(fā)和集成的初步方案。當(dāng)然，進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，GPS定位和WebGIS的集成開發(fā)也是集成的關(guān)鍵，這也是我們下一步工作的重點(diǎn)所在。

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