“3S”技術(shù)在環(huán)境管理中的發(fā)展應(yīng)用

摘 要：本文主要闡述了環(huán)境管理的發(fā)展過程，以及在計(jì)算機(jī)技術(shù)和3S技術(shù)被廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，著重分析了3S技術(shù)在環(huán)境管理中的可行性及廣泛前景，為環(huán)境管理研究提供一條全新的思路。

關(guān)鍵詞：環(huán)境管理 GPS RS GIS

中圖分類號(hào)：X87 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）11（a）-0124-01

全球變暖、臭氧層破壞、酸雨、淡水資源危機(jī)、能源短缺、森林資源銳減、土地荒漠化、物種加速滅絕、垃圾成災(zāi)、有毒化學(xué)品污染等諸多方面的環(huán)境問題威脅人類生存，人類也漸漸認(rèn)識(shí)到了環(huán)境問題的危害性及解決環(huán)境問題的重要性。

在遠(yuǎn)古文明時(shí)期，人類的基本生存方式是采集和狩獵，此時(shí)，人類完全依賴自然環(huán)境生存，相對(duì)于自然環(huán)境來講，人類是生物圈中的弱者，不足以改變自然環(huán)境，只能是以被動(dòng)適應(yīng)自然環(huán)境為主要生存方式，因此，不會(huì)出現(xiàn)人為的環(huán)境問題。在農(nóng)耕文明時(shí)期，人類的生活與生產(chǎn)方式直接受制于自然環(huán)境，進(jìn)入工業(yè)社會(huì)后，人類開始掌握了可以同大自然抗衡的力量。按照自己的尺度和意志對(duì)自然界中的一切事物進(jìn)行強(qiáng)權(quán)統(tǒng)治和隨意操縱，最終使自然界走向了退化和毀滅，反過來人類也因破壞和毀滅自然，導(dǎo)致了資源短缺、能量枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等自己的生存危機(jī)。

1 環(huán)境管理的發(fā)展

自20世紀(jì)中期，為了尋求環(huán)境問題的解決途徑，人類一直在探索環(huán)境問顳的產(chǎn)生的原因。由于最初的環(huán)境問題表現(xiàn)為局部的工業(yè)污染，因此，在相當(dāng)長的一段時(shí)間里，人們將環(huán)境問題產(chǎn)生的原因僅僅看做是技術(shù)問題，于是各種污染治理技術(shù)的研究與應(yīng)用成了這一時(shí)期環(huán)境保護(hù)的主要工作，面對(duì)這種情況，人們采取了經(jīng)濟(jì)手段加以控制。1972年，羅馬俱樂部出版了《增長的極限》一書，該書通過對(duì)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展模型的分析指出，如果人類仍按照目前的速度發(fā)展的話，由于糧食短缺和環(huán)境的破壞，地球的支撐力將會(huì)達(dá)到極限。該書的出版引起了人類對(duì)自身前途命運(yùn)的關(guān)切。1987年，聯(lián)合國世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)發(fā)表了報(bào)告《我們共同的未來》，第一次將環(huán)境問題與人類的發(fā)展聯(lián)系起來。報(bào)告中指出，目前嚴(yán)重的環(huán)境問題，產(chǎn)生的根本原因就在于人類的發(fā)展方式和發(fā)展道路。人類要想繼續(xù)生存和發(fā)展，就必須改變目前的發(fā)展方式，走可持續(xù)發(fā)展的道路。因此，發(fā)展觀是與人類社會(huì)的世界觀、價(jià)值觀、道德觀等基本觀念密切聯(lián)系、相互影響的，并共同決定著人類的發(fā)展道路和發(fā)展方式。既然環(huán)境問題的產(chǎn)生是由于人類不可持續(xù)的發(fā)展方式?jīng)Q定的，那么應(yīng)當(dāng)對(duì)支配人類行為的基本觀念進(jìn)行反思，對(duì)人類發(fā)展進(jìn)程進(jìn)行反思。因此環(huán)境管理運(yùn)用各種手段，正確協(xié)調(diào)社會(huì)發(fā)展同環(huán)境保護(hù)關(guān)系，處理國民經(jīng)濟(jì)各部門、各社會(huì)團(tuán)體和個(gè)人涉及環(huán)境方面的相互關(guān)系，創(chuàng)造更好的人類生存和發(fā)展的環(huán)境條件，走上可持續(xù)發(fā)展的道路[1]。

基于人類對(duì)環(huán)境問題的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐，20世紀(jì)70年代初，環(huán)境管理學(xué)逐步形成的一門新興學(xué)科，涵蓋了資源管理、區(qū)域管理、部門管理及環(huán)境計(jì)劃管理、環(huán)境質(zhì)量管理、環(huán)境技術(shù)管理等方面的內(nèi)容。環(huán)境管理手段也從早期的只靠單一的經(jīng)濟(jì)手段管理向綜合運(yùn)用法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、行政、教育等多種手段管理的轉(zhuǎn)變。

2 “3S”技術(shù)在環(huán)境管理中的應(yīng)用

在20世紀(jì)90年代以后，環(huán)境管理得到了長足發(fā)展。同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等高新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，使環(huán)境管理的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的領(lǐng)域。3S技術(shù)是指遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）的有機(jī)結(jié)合，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)等相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。

2.1 GPS的應(yīng)用

GPS也就是全球定位系統(tǒng)，它采用多星、高軌、高頻、測(cè)時(shí)、測(cè)距體制，實(shí)現(xiàn)了全球覆蓋，全天候、高精度、實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位。GPS在環(huán)境管理中的應(yīng)用主要是通過與地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）相結(jié)合發(fā)揮作用。GPS技術(shù)與GIS技術(shù)相結(jié)合能對(duì)各種環(huán)境資源，如生物資源、大氣質(zhì)量、水資源、土地資源、污染物排放范圍等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、更新，并能有效地進(jìn)行環(huán)境統(tǒng)計(jì)分析，并可輔助進(jìn)行環(huán)境規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、總體發(fā)展規(guī)劃等活動(dòng)，如可在地圖上標(biāo)出瀕臨滅絕物種的保護(hù)范圍；可以把重點(diǎn)污染源的地理位置、污染種類、污染負(fù)荷、對(duì)該地區(qū)的影響以及對(duì)區(qū)域環(huán)境的貢獻(xiàn)度清晰地反映出來；還可利用專家知識(shí)和專業(yè)模型對(duì)污染物總量控制以及削減分配方案進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。還能對(duì)各種海洋環(huán)境、資源，如海洋生物資源、大氣質(zhì)量、海洋水資源、污染物排放范圍等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、更新，并能有效地進(jìn)行環(huán)境統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而進(jìn)行環(huán)境總體規(guī)劃；可動(dòng)態(tài)展示污染源位置、類型、負(fù)荷及對(duì)區(qū)域環(huán)境造成的影響。

2.2 RS的應(yīng)用

RS即遙感，地物的物理特性和化學(xué)組分不同，其反射或輻射的電磁波譜特性（如波長、傳播方向、振幅等）不同，遙感判定和分析地物性質(zhì)的主要依據(jù)也就不同。因此，污染性質(zhì)的獲取是根據(jù)環(huán)境污染或環(huán)境條件改變而引起的地物波譜特征的差異表現(xiàn)；揭示污染擴(kuò)散的規(guī)律是根據(jù)遙感獲取的地面信息具有連續(xù)性和周期性。環(huán)境分析中不可缺少的背景信息可以通過遙感影像進(jìn)行輻射和幾何糾正、降噪濾波、信號(hào)增強(qiáng)等預(yù)處理，然后利用目視解譯、分類、特征提取等信息處理技術(shù)，以獲取城市環(huán)境要素來補(bǔ)充地面監(jiān)測(cè)的局限性。具體體現(xiàn)對(duì)土地的利用狀況及覆蓋、植被種群的覆蓋及分布、水體富營養(yǎng)化的程度及分布、地表的水土侵蝕等方面的解譯和判讀[2]。

2.3 GIS的應(yīng)用

GIS即地理信息系統(tǒng)，有數(shù)據(jù)采集與輸入、數(shù)據(jù)編輯與更新、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、空間分析及數(shù)據(jù)顯示與輸出等功能。其核心是空間分析，包括數(shù)據(jù)檢索及表格分析、疊置分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析。其中，空間疊置分析可用于建設(shè)項(xiàng)目選址、環(huán)境功能區(qū)規(guī)劃、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別、環(huán)境敏感點(diǎn)確定等；緩沖區(qū)分析可用于自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃、環(huán)境污染事故安全距離確定等[3]。

3 結(jié)語

利用3S技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，環(huán)境管理得到了全新的發(fā)展，他大大提高了環(huán)境管理的效率，完成了環(huán)境管理的人機(jī)對(duì)話，大大改善環(huán)境管理工作的質(zhì)量，拓展了環(huán)境管理的工作空間，實(shí)現(xiàn)了資源的網(wǎng)絡(luò)化共享及多部門的聯(lián)動(dòng)管理，大大節(jié)約了環(huán)境管理的成本。但3S技術(shù)在環(huán)境管理中的應(yīng)用在我國處于初步階段，應(yīng)用還不十分廣泛，在該領(lǐng)域的研究及成果的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還很緩慢，具體到各層次的環(huán)境管理中，3S技術(shù)的普及還相當(dāng)有限。因此，一個(gè)高效的環(huán)境管理，應(yīng)使管理實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，利用3S技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，研究3S技術(shù)在環(huán)境管理中的集成化、一體化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化及數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，更好地服務(wù)于人類。

參考文獻(xiàn)

[1] 張明順.環(huán)境管理[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2003.

[2] 仇肇悅，李軍，郭宏俊.遙感應(yīng)用技術(shù)[M].武漢：武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社，1995.

[3] 張超，陳丙咸，鄔倫.地理信息系統(tǒng)[M].北京：高等教育出版社，1995.