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[摘要]針對城市廢棄物物流在物流對象、目標和處理過程方面的特殊性，及其較強的空間分布特性，分析了地理信息系統(tǒng)（GIS）應用于城市廢棄物物流的必要性。同時，提出基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)體系結構，并對系統(tǒng)集成開發(fā)的方法和關鍵技術進行了探討。

1引言

環(huán)境問題已成為當代人類普遍關注的問題。提供專業(yè)論文寫作服務，包括寫作畢業(yè)論文，寫作碩士論文等高端論文服務，請聯(lián)系：電話13795489978，qq357500023。隨著經濟的發(fā)展和城市化步伐的加快，人類生活過程中所產生的廢棄物越來越多，其危害性也越來越大，城市廢棄物污染問題已成為國際公認的十大環(huán)境問題之一。目前，我國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措施，又缺乏對廢棄物的收集/中轉/運輸/處理等全過程的科學規(guī)劃和管理，導致廢棄物處理過程中的資源浪費和二次污染。由于城市廢棄物物流過程中具有的地理信息特點，本文將探討GIS（GeographicInformationSystem--地理信息系統(tǒng)）技術在廢棄物物流管理中的應用，并建立基于GIS的廢棄物物流管理信息系統(tǒng)，這對于提高城市廢棄物物流管理決策的科學性、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踐活動中，人們更多地關注具有使用價值的物品如何合理地流動，對于不具有使用價值的廢物的流動問題卻很少關注。實際上，城市的物流活動是一個吐故納新的過程。我國國標中對廢棄物物流（WasteMaterialLogistics）的定義是指“將經濟活動中失去原有使用價值的物品，根據(jù)實際需要進行收集、分類、加工、包裝、搬運、儲存等，并分送到專門處理場所時所形成的物品實體流動。”可見，廢棄物物流也是一種物流過程，是消費領域的延伸。國外學者將資源、原材料經過生產轉化成產品、并經流通而使用消費的過程，稱為“動脈物流”；而將廢棄物的產生、收集、搬運、處置及資源化的過程，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，圖中實線部分連接起來的是動脈物流，虛線連接起來的部分是靜脈物流。正像人體的動、靜脈血管一樣，“動脈物流”與“靜脈物流”缺一不可，兩者結合到一起，才能形成完整的物流活動[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)一樣具有運輸、設施、庫存、信息四大要素J但由于其特殊的自然屬性和社會屬性，所以和一般的物流系統(tǒng)相比具有顯著的特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）城市廢棄物在質量和數(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活動、生活方式、消費習慣不同而變化。即使是同一個區(qū)域，在不同時期，其廢棄物的數(shù)量和質量也有所不同。同時，經過收集并處理好的廢棄物所面向的終端市場也不是非常明確的，這給城市廢棄物物流系統(tǒng)的規(guī)劃帶來了很大困難。

（2）城市廢棄物的組成狀態(tài)復雜。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，在廢棄物的搬運和運輸途中通常會產生一些散狀物、粉塵和滲瀝液，這會對城市的街道、垃圾中轉站等造成污染。同時，某些廢棄物具有較強的腐蝕性，這對城市廢棄物物流系統(tǒng)收集、中轉、運輸?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)網絡規(guī)劃的特殊性。城市廢棄物物流系統(tǒng)網絡結構是一個收斂結構，也就是從許多源點到匯點的結構，即“多對一”、“多對少”的網絡結構，而傳統(tǒng)的物流系統(tǒng)模型通常考慮的是一個發(fā)散的網絡結構，即從少數(shù)源點到達眾多的匯點。這一差異導致廢棄物物流網絡規(guī)劃的特殊性[2]。

（4）城市廢棄物物流系統(tǒng)具有社會價值，但經濟價值較低。雖然城市廢棄物中一些成分可以回收再利用，但是從經濟角度看，其整體經濟價值較低。同一般物流系統(tǒng)相比，城市廢棄物物流系統(tǒng)的目標具有多重性，其首要目標是滿足城市環(huán)境保護及社會持續(xù)發(fā)展的需要，追求環(huán)境效益及社會效益的最大化，其次才兼顧經濟效益。隨著公眾對生存、生活環(huán)境的日益關注，對城市廢棄物處理問題的研究也受到越來越多的關注。廢棄物的分類、收集、裝卸、運輸?shù)任锪鬟^程，任一環(huán)節(jié)如果缺乏合理的規(guī)劃和科學管理，都會給城市環(huán)境、交通運輸?shù)雀鞣矫鎺砗艽蟮挠绊憽ｋm然廢棄物物流與一般物流系統(tǒng)存在著許多共同點和相似點，但是，由于廢棄物物流在物流對象、目標和處理過程方面的特殊性，在進行廢棄物物流系統(tǒng)規(guī)劃時，不能將一般的物流系統(tǒng)模型簡單套用，而是要對傳統(tǒng)的設計模型和方法進行修改和拓展。

3地理信息系統(tǒng)在城市廢棄物物流系統(tǒng)中的應用地理信息系統(tǒng)(GIS)是一項以計算機為基礎的管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術系統(tǒng)，是多學科交叉的產物

地理信息系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，通過對地理數(shù)據(jù)的采集、輸入、存儲、檢索、操作和分析，迅速地獲取滿足應用需要的信息，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，廢棄物的產量和分布、收運設施、處理處置設施以及交通狀況、區(qū)域功能等，都具有很強的空間分布特性。對城市廢棄物物流進行設計、規(guī)劃時，利用GIS強大的地理數(shù)據(jù)功能，能更方便地處理城市廢棄物物流的收集、裝卸、運送、儲存等各環(huán)節(jié)的分析和規(guī)劃，不僅可以實現(xiàn)城市廢棄物物流系統(tǒng)管理區(qū)域的地圖矢量化，還可以對系統(tǒng)中的廢棄物收運路線選擇、廢棄物收運設施的選址、運輸車輛的調度等進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技術越來越多地應用廢棄物物流相關的問題，但一般只限于理論研究，真正得到實際應用的卻很少。

4基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)的體系結構及系統(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，同時應用VisualBasic6.0作為開發(fā)環(huán)境，實現(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；再在此基礎上加入GIS組件對數(shù)據(jù)進行查詢、分析和管理，然后應用VisualBasic6.0和MapObjects相結合，進行二次開發(fā)，將MapObjects引入到傳統(tǒng)的物流管理信息平臺中，進行無縫的系統(tǒng)集成，使得用戶面對一個屏蔽了技術細節(jié)的操作方式簡單、系統(tǒng)功能齊全的可視化界面。

4.2系統(tǒng)的體系結構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生、收集、暫存、加工、運輸、中間加工利用與處理、直到最終處置的全過程的所有相關信息。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)分析預測子系統(tǒng)、網絡規(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。其功能是對地圖實現(xiàn)分層綜合顯示，以及無極縮放、任意漫游、直接選擇定位等功能；還可以對地圖進行地理編碼，將數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)與地圖有機結合，實現(xiàn)對地圖數(shù)據(jù)庫的操作。

（2）數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)：系統(tǒng)的信息收集模塊。通過采集某城市的基礎地圖（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、垃圾中轉站、垃圾處理場所等）、收運車輛的屬性數(shù)據(jù)（包括車輛的種類、型號、燃料種類、基本技術資料、駕駛員信息等）以及各種圖形數(shù)據(jù)（包括垃圾收集點照片、中轉站照片、填埋場照片等），來建立GIS的空間數(shù)據(jù)庫。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)維護等功能，另外，還將為各級用戶提供信息檢索服務，實現(xiàn)包括地理信息在內的多種信息的管理、更新及維護。

（4）數(shù)據(jù)分析和預測子系統(tǒng)：系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和預測模塊。該模塊將通過數(shù)據(jù)分析，并運用相關預測模型對未來廢棄物處理情況進行預測，包括數(shù)據(jù)加工分析、信息預測等功能。

（5）網絡規(guī)劃決策子系統(tǒng)：這是針對廢棄物物流系統(tǒng)特點而設立的模塊，其功能是進行廢棄物物流系統(tǒng)網絡節(jié)點規(guī)劃和收運車輛行車路徑決策。

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）技術基礎上的GIS功能控件MapObjects，以VisualBasic6.0為開發(fā)平臺，直接將GIS功能嵌入其中，進行二者的集成開發(fā)。在本系統(tǒng)的集成開發(fā)中，最關鍵的技術是數(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)。因為空間數(shù)據(jù)是非結構化的、不定長的，而且施加于空間數(shù)據(jù)的操作需要通過MapObjects來實現(xiàn)，我們采用文件結合關系數(shù)據(jù)庫管理方式，利用文件存儲空間數(shù)據(jù)，而借助關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）管理屬性數(shù)據(jù)。在進行存儲、顯示、查詢和分析時，由于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)是分開存儲管理的，所以需要通過地理編碼來實現(xiàn)它們之間的關聯(lián)。即為文件中的每個地理事物都分配一個唯一的地理編碼，而在關系數(shù)據(jù)表結構中也對應有一個編碼，這樣數(shù)據(jù)表中的每條記錄可以通過該編碼確定與文件中對應地理事物的連接關系。本系統(tǒng)的集成開發(fā)結構按照數(shù)據(jù)流主要分為兩大塊。超級秘書網

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

（2）利用ADO組件訪問電子地圖數(shù)據(jù)的原數(shù)據(jù)，通過對原數(shù)據(jù)的查詢可以進一步查詢地圖數(shù)據(jù)的分類信息。

5結束語

本文將GIS應用系統(tǒng)開發(fā)的一般原理與城市廢棄物物流系統(tǒng)具體實際相結合，首先分析了城市廢棄物物流系統(tǒng)和GIS的特點并歸納了GIS應用于廢棄物物流的主要問題；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。當然，進一步來說，GPS定位和WebGIS的集成開發(fā)也是集成的關鍵，這也是我們下一步工作的重點所在。

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