高考地理综合题：GIS在环境保护与生态修复中的实际案例

GIS（地理信息系统）在环境保护与生态修复中的应用广泛且深入，以下为结合实际案例的分类解析，涵盖空气质量监测、水资源管理、矿山修复、生物多样性保护等多个领域：

一、矿山生态修复

1. 云南某地区矿山修复项目

应用场景：通过ArcGIS软件整合矿山的位置、矿种、面积、开采方式等属性数据，结合遥感影像和地形数据，制作废弃矿山分布图、开采面积示意图等专题地图。

技术流程：包括数据转换（如SHP格式导入）、坐标系统定义（CGCS2000坐标系）、底图加载（在线地图与矢量数据叠加）、属性分层与符号定制等，最终输出高精度图件支持生态修复规划。

效果：实现矿山数据的高效管理，提升修复工程的准确性和专业性，降低人工成本。

2. 贵州松桃县生态修复分区

方法：基于GIS空间分析工具，结合地貌、植被、生态敏感性等指标划分三级修复分区，提出水土流失治理、石漠化修复等系统性措施。

成果：优化国土空间格局，实现生态功能整体提升，为喀斯特地区复杂生态修复提供实践范例。

二、水资源与流域管理

1. 美国密歇根湖水污染治理

案例：芝加哥市通过GIS分析河流污染源分布，结合人工运河工程调整水系连通，降低污染对湖泊生态的影响，同时监测污染物扩散路径。

技术：利用RS和GPS技术动态追踪污染范围与扩散速度，为治理决策提供实时数据支持。

2. InVEST与SWAT模型联合应用

场景：评估流域水源涵养、土壤侵蚀等生态系统服务。例如，通过SWAT模型模拟水文循环，结合InVEST量化碳储量、生境质量等，优化土地利用规划。

实例：松桃县利用GIS整合DEM、降雨量等数据，评估水源涵养功能的空间分异，指导生态修复工程。

三、空气质量与生物多样性保护

1. 美国EPA空气质量监测

技术：GIS整合空气监测站点数据，生成污染物浓度分布热力图，识别污染热点区域，指导减排政策制定。

案例：实时监测PM2.5、臭氧等指标，结合气象数据预测污染扩散趋势，提升应急响应能力。

2. 中国森林资源监测

应用：国家林业和草原局利用GIS动态监测森林覆盖率变化，评估野生动植物栖息地完整性，指导自然保护区划设。

成果：如三江源生态保护工程中，GIS助力植被恢复效果评估与生物多样性维护。

四、生态修复技术整合与评估

1. 内蒙古光伏治沙项目

方法：结合GIS遥感技术分析荒漠化程度，规划光伏板布局与固沙植被种植区，实现生态修复与清洁能源协同发展。

成效：植被覆盖率从8%提升至77%，减少风沙侵蚀，改善区域小气候。

2. 矿山修复效果评估

指标：通过GIS分析植被覆盖度（遥感影像）、土壤重金属含量（空间插值）、地形稳定性（坡度分析）等，综合评估修复效果。

案例：云南矿山修复后，生物多样性恢复情况通过GIS叠加物种分布数据验证。

五、应对气候变化

1. CMIP6模型与GIS融合

应用：预测未来气候变化对生态系统服务的影响，如模拟升温情景下的碳收支变化，指导减排与适应策略。

案例：贵州松桃县结合CMIP6数据，评估极端降雨对水土流失的潜在影响，优化修复方案。

GIS在环境保护与生态修复中的核心优势在于其空间分析能力和多源数据整合能力，典型案例涵盖从局部修复（如矿山、湿地）到区域规划（如流域管理、国土修复）的多个尺度。未来，GIS与AI、大数据结合将进一步推动生态监测的智能化和决策的科学化。考生在答题时需结合具体案例，强调技术流程与生态效益的关联性，体现地理信息技术的实践价值。