设计方案和实现过程。系统地完成实现了评价工作的自动化，解决了重金属污染土壤修复再利用效益评价中的计算繁杂问题，提高了工作效率，为修复治理技术的筛选提供了技术支撑服务。
关键词：再利用;效益评价;ArcGIS Server
引言
对重金属污染土地进行修复开发再利用是缓解人地矛盾、保障人体健康和环境安全、实现可持续发展的内在要求。目前应用于重金属污染土壤修复的技术主要包括物理、化学和生物技术[1]，不同修复技术模式下产生的效益水平不同[2]，筛选具有高效益的修复技术是重金属污染土壤修复工作持续开展的前提和保障，因此，修复再利用效益评价工作在整个重金属污染修复再利用工作过程中具有重要的意义。
土壤重金属污染具有量大面广的特点。再利用效益评价涉及的指标包括环境、社会、经济三个方面，且计算过程复杂，传统的管理方式效率低下，无法适应日益庞大的数据管理需求，而且土壤重金属污染多伴有空间特性。充分利用GIS技术在空间数据管理与分析、可视化表达等方面的优势[3]，将再利用效益评价理论与GIS技术相结合，并借助计算机编程技术，构建重金属污染土壤修复再利用效益评价系统，实现对重金属污染数据信息的数字化管理和再利用效益的自动化评价工作，为重金属污染土壤进行分级管理和修复治理技术的选择提供技术支撑服务。
一、重金属修复再利用效益评价理论基础
就某一污染土壤修复治理项目而言，其效益评价涉及三个方面，即环境效益、经济效益和社会效益的评价。环境效益主要指被修复土壤的环境质量改善情况，它既包括目标污染物的消减程度，也涉及土壤物理、化学和生物属性的改善。一些土壤属性之间可能存在很强的相关性，应筛选出相关性弱、独立的属性指标用于环境效益评价。从经济学角度分析，某一修复治理项目的实施需要消耗一定的社会资源包括物料、人力等投入，也会有产品产出而产生一定的收入。采用经典的“投入-产出”经济分析可得到该修复项目产生的经济效益。社会效益的定义较为宽泛，在本研究中，社会效益是指重金属污染修复项目实施后为社会所做的贡献。
（一）层次分析法
在重金属污染土壤修复再利用综合效益评价研究中，关键是各指标权重的确定。污染土壤修复后再利用综合效益评价是一个复杂的系统性问题[4]。而层次分析法则可以很好地解决这类问题，故在本文中对重金属污染土壤修复再利用综合效益评价时选用层次分析法来确定各指标值。
（二）模糊综合评估
层次分析法可以使重金属污染土壤修复再利用综合效益评价问题简单化、条理化和层次化[5]，但无法解决重金属污染土壤修复再利用综合效益评价过程中出现的模糊性和不确定的问题，其结果往往是一个模糊值。将模糊理论引入到再利用综合效益评价中来，对无法定量处理的指标评估进行模糊化处理。模糊综合评价法是一种基于模糊数学隶属度最大原则和模糊变换理论把定性评价转化为定量评价的数学方法。
确定各指标要素的权重矩阵和隶属度矩阵后按照模糊数学综合评价计算模型分别计算环境效益、社会效益和经济效益的评价结果，然后根据环境效益、社会效益和经济效益的评价结果构建综合效益隶属度矩阵，按照效益评价计算模型计算综合效益评价结果。模糊数学综合评价模型如公式（1）。
■ （1）
其中，B1×m表示模糊综合评价结果，A1×n表示各指标的权重矩阵，Rn×m为隶属度矩阵。
二、系统需求分析与功能设计
（一）系统需求分析
1.数据组织需求分析
本系统主要涉及业务数据和地理数据这两块数据，根据系统的具体应用，分别对这两块数据进行组织应用。业务数据由研究区的实地采样、监测与统计获得，包括各采样点土壤中重金属镉、铬、汞、砷、铅的含量和pH值以及对应的检测时间与检测单位、采样点的经纬度数值、采样点土地利用类型和土壤类型、采样时间土壤表面农作物信息等。地理数据包括与研究区相关的矢量数据，包括行政区划数据、地形图、交通图和监测点分布图。
2.业务功能需求分析
通过对研究区布点采样调查，在收集相关数据的基础上建立土壤重金属环境调查和监测数据库。土壤重金属信息管理与污染评价系统设计主要业务包括实现对土壤重金属监测数据的管理、发布、查询与统计分析，在此基础上利用筛选的土壤重金属污染评价业务模型和再利用效益评价模型对研究区土壤重金属环境质量进行评价和再利用效益值进行评估，为从事土壤重金属环境管理者和研究人员提供决策支持，提高相关管理工作的科学性效率。
（二）系统功能设计
在遵循系统设计原则和分析系统业务需求的基础上对系统的功能模块进行分析设计。重金属污染土壤修复再利用效益评价系统主要包括系统管理模块、基础功能模块、数据管理模块和修复再利用效益评价模块。
三、系统核心功能的实现
重金属污染土壤修复再利用效益评价系统是基于ArcGIS Server开发平台，实现包括地图数据的显示操作、采样点位信息的查询定位、数据管理以及再利用效益评价等功能。即以ARCGIS Server为支撑，选用JavaScript开发方式，结合Net开发模式实现。
（一）GIS基础功能的实现
GIS基础功能包括地图文档的载入与显示、放大、缩小、全图显示、图层管理以及空间查询等。功能的实现主要是通过在在线引用或本地部署后在html头文件中引用js和css文件。地图文档的载入与显示主要是利用dojo.dojo.require（）加载“esri.map”模块，然后声明了一个map变量，作为承载地图的容器，layer表示地图图层，通过URL加载位于ArcGIS Server上的地图服务，最后将该图层加载到map对象中。
图1 系统详细的功能模块
（二）数据查询与管理功能的实现
GIS数据包括空间数据和属性数据，系统中数据查询与管理模块主要包括显示坐标、图形识别、表格查询、高级查询和更改地图服务的URL地址5块功能。图形识别功能是利用QueryTask类实现空间查询，信息展示的弹窗主要是利用Jquery EasyUI插件实现，因为dojo和Jquery的生命周期不同，所以需要首先初始化dojo，然后在dojo的addOnload事件中初始化Jquery。
（三）修复再利用效益评价功能的实现
按照重金属污染土壤修复再利用综合效益评价的评价步骤和相关方法模型，在系统实现这一功能。其主要包括层次分析法确定权重、多项模糊统计法计算隶属度值、综合效益评价以及将评价结果换算成对应的分值等内容。效益评价结果界面如图2及对修复前后效益值对比图3。
图2 综合效益评价结果
图3 修复前后效益分值对比
小结
本文根据根据重金属污染土壤修复治理项目实施过程中后期效益评估的实际需要，将GIS技术与重金属污染土壤修复再利用效益评价理论相结合，构建重金属土壤修复再利用效益评价系统。系统选用目前主流的B/S开发模式，结合.Net进行服务端开发，以空间数据库技术为基础，在客户端引用了许多非常优秀如Jquery、Jquery EasyUI、Dojo、jpPlot等兼容各种浏览器和CSS的轻量级插件。按照工作流思想，在系统中实现了效益评价功能，用户只需简单地输入数据即可获得评价结果，实现了评价工作的自动化，避免了模糊综合评价过程中面临的繁杂计算问题，提高了工作效率，为修复治理技术的筛选提供了技术支撑服务。随着移动互联网的兴起、移动通讯技术的快速发展和智能设备的完善，重金属污染土壤修复再利用效益评价系统需要向移动GIS发展。移动GIS集成了地图显示、实时定位、数据实时传输等优点，可以很大程度上减少重复工作，提高数据获取的效率与精准度。
参考文献：
[1] 郭鹏，梁燕华，苏海棠.美国棕地治理分析及其对我国的启示[J].环境保护科学，2010，（3）：73-76.
[2] 王维，张金婷，王伟，周静，刘晓磊，孙华.基于耦合模型的重金属污染土壤植物修复效益空间差异分析[J].土壤学报，2014，（3）：
547-554.
[3] 曹芳平，邹峥嵘.基于GIS技术的河流水质评价系统的设计与实现[J].测绘科学，2009，（1）：192-193.
[4] 唐燕.鲁尔工业区棕地复兴策略[J].国际城市规划，2007，（3）：66-68.
[5] 杨俊，王占岐，金贵，程丙银，侯现慧.基于AHP与模糊综合评价的土地整治项目实施后效益评价[J].长江流域资源与环境，
2013，（8）：1036-1042.
Design and implementation of the soil remediation reuse benefit evaluation
system based on ArcGIS Server heavy metal pollution
XIE Gui-de ，SUN Hua
（Public management college，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China）
Abstract：In the in-depth study of phytoremediation of heavy metal contaminated soil reuse benefit evaluation based on the theory，for the first time for remediation of heavy metal contaminated soil reuse benefit evaluation of integrated into the system，and to explore the repair of ArcGIS Server Technology Based on reuse benefit evaluation system design and implementation process. System to complete to realize the automation of evaluation，solves the problem of reuse benefit evaluation of computational complexity problem，improve the work efficiency of the remediation of heavy metal contaminated soil，remediation technology screening provides technical support services.
Key words：reuse;benefit evaluation;ArcGIS Server
