京杭运河是我国东部地区唯一一条南北走向的主要河流,也是世界上最长的人工运河,在历史上乃至现在,对南北经济的发展都起到了非常重要的作用。京杭运河江苏段从北至南贯穿江苏全省,不仅是沿线各城市的水上航运重要通道,也是工农业用水的主要水源,但其水环境保护却没有受到应有的重视。随着人口的增长和经济发展,水资源分布不均和水质型缺水已成为运河两岸经济发展的主要制约因素。特别是当前已经开工建设的南水北调东线工程,利用京杭运河作为主要输水通道,运河的水质安全问题已经成为东线工程成败的关键。 环境监测是分析和评价环境质量的基础性工作,江苏省各级环境监测部门通过多年工作,积累了大量的京杭运河地表水环境例行监测数据。但由于种种原因,一直以来没有利用这些数据进行长时间、大尺度和深入系统的分析,特别是没有结合GIS从可视化的角度进行数据挖掘。这样不仅使宝贵的环境监测数据没有被充分利用,导致运河的环境管理和环境综合整治工作缺乏有效的参考依据,也影响了南水北调东线工程的整体规划。 本文在完成江苏省环境质量中心数据库建设的前提下,通过整理京杭运河江苏段沿线44个水质监测断面的10年监测数据,及系统收集运河沿线自然、社会、经济和污染物排放等资料的基础上,充分运用GIS的空间分析功能和空间可视化手段,从时间、空间和污染物的角度分析了运河水质的时空变化特征以及影响水质的各种因素,力求客观地反映京杭运河江苏段近10年来的地表水水质状况和时空变异规律。最后结合南水北调东线工程,重点分析了运河苏北段主要污染物的演变趋势和水质特征。 通过本文的研究,得出京杭运河江苏段近10年水质状况呈现逐年好转的趋势,同时污染分布具有明显的分段特征,严重污染主要集中在苏北徐州段和苏南苏锡常段,并呈现两头污染重,变化少,中间污染轻,变化多的空间格局。运河水质主要由沿线城市的经济发展水平和污染物排放状况决定,并受自然因素和河道环境的控制,水环境系统非常复杂,难以用环境模型方法进行大尺度的分析。对于京杭运河这种受人为因素干扰非常频繁的河道水质的研究,GIS的空间分析和空间可视化方法可以发挥迅速、直观、动态的优点,能容易地发现某些非直观的数据特征和隐含的规律,从而实现对环境监测数据的深入挖掘,为运河水环境管理、沿运河地区的环境综合治理,特别是南水北调东线工程的水质安全提供有价值的参考。