論3S技術(shù)及其在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

王靜

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，科技工作者對(duì)產(chǎn)品的研發(fā)力度不斷加大，這些科技產(chǎn)品為我們的工作生活提供了便利，其中，3S技術(shù)更是在環(huán)境監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。本文對(duì)其進(jìn)行了探究，以期3S技術(shù)為今后的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；污染；生態(tài)環(huán)境

環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)并制定規(guī)劃的過(guò)程，但是傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作工作范圍有限，畢竟它解決的只是局部范圍的環(huán)境監(jiān)測(cè)問(wèn)題。3S技術(shù)的出現(xiàn)，針對(duì)存在的局部監(jiān)測(cè)的情況，對(duì)其做出了改進(jìn)和解決，并在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的運(yùn)用中取得了較好的成效。因此，對(duì)3S技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的探討有著重要的實(shí)際意義。

一、3S技術(shù)概述

1.遙感技術(shù)（RS）。遙感技術(shù)（RS）具有可視范圍廣、信息更新速度相對(duì)較快的特點(diǎn)，它主要是根據(jù)物體之間具有的不同的電磁波的特性，對(duì)其存在的電磁波特性加以利用，進(jìn)而提取不同的物體的不同信息，進(jìn)行整理等工作，從而對(duì)遠(yuǎn)距離的物體做出識(shí)別。將遙感技術(shù)（RS）搜集的數(shù)據(jù)看作成為地理信息系統(tǒng)（GIS）所需要的數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時(shí)有效的更新，然后在遙感技術(shù)（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）的基礎(chǔ)之上建立起數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)空間上與時(shí)間上的轉(zhuǎn)移，最后通過(guò)三維空間，定量地對(duì)未來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。遙感技術(shù)（RS）現(xiàn)如今已經(jīng)呈現(xiàn)出星球數(shù)量多、傳感器類(lèi)型多、分辨率高的發(fā)展態(tài)勢(shì)，遙感衛(wèi)星能獲取范圍從厘米到千米的遙感信息。不同衛(wèi)星的重放周期盡管不同，但是都可以獲取生態(tài)環(huán)境資源數(shù)據(jù)變化的圖片資料，便于人們掌握對(duì)荒漠化、水污染、海洋生態(tài)污染的數(shù)據(jù)。

2.全球定位系統(tǒng)（GPS）。全球定位系統(tǒng)（GPS）由三部分組成：地面控制中心、衛(wèi)星網(wǎng)和接收機(jī)，它是對(duì)獲取目標(biāo)提供及時(shí)和快速的三維空間定位的具有全球化、全天候、精度高的一種系統(tǒng)，目前，其三維定位已經(jīng)達(dá)到了6m的高精度定位。全球定位系統(tǒng)（GPS）是位置查找過(guò)程中比較新的手段，具有高速度、高精度且不受氣候以及通訊情況的干擾，因此，在農(nóng)業(yè)方面、林業(yè)方面、水利方面、軍事方面以及城市管理等方面得到了廣泛的應(yīng)用。

3.地理信息系統(tǒng)（GIS）。地理信息系統(tǒng)（GIS）是一個(gè)綜合性比較強(qiáng)的系統(tǒng)，它綜合了地理范疇、遙感范疇、城市科學(xué)范疇、信息科學(xué)范疇、環(huán)境科學(xué)范疇等學(xué)科，并借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，客觀反映環(huán)境和資源發(fā)展?fàn)顩r的多種空間數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)表現(xiàn)出的特征直觀展現(xiàn)出來(lái)。隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，以其為依托的地理信息系統(tǒng)（GIS）也不斷發(fā)展，所以地理信息系統(tǒng)（GIS）相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā)也越來(lái)越多，目前，地理信息系統(tǒng)（GIS）與遙感技術(shù)（RS）相結(jié)合，對(duì)全球的環(huán)境變化和監(jiān)測(cè)提供了技術(shù)支持。

二、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)內(nèi)容

1.生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)介。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)，形成于20世紀(jì)60年代，很多人習(xí)慣稱(chēng)之為生態(tài)監(jiān)測(cè)，是對(duì)自然生態(tài)環(huán)境信息進(jìn)行搜集的手段，也是運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的工具及技術(shù)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是生態(tài)環(huán)境建設(shè)工作中的技術(shù)保障。但是由于多種原因，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)還沒(méi)有一個(gè)比較權(quán)威的界定，因此，環(huán)境監(jiān)測(cè)定義沒(méi)有得到權(quán)威工具書(shū)的收錄和認(rèn)定：美國(guó)環(huán)保局認(rèn)為環(huán)境監(jiān)測(cè)是對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展變化的監(jiān)測(cè)，研究?jī)?nèi)容多指人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)結(jié)構(gòu)以及生態(tài)功能產(chǎn)生的影響；國(guó)內(nèi)有部分學(xué)者認(rèn)為，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)用一定的方法，對(duì)生態(tài)各個(gè)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)組合及功能在不同時(shí)間和空間上進(jìn)行的系統(tǒng)測(cè)定和觀察，而測(cè)定和觀察的結(jié)果用于評(píng)價(jià)人們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響和改變，為今后人們?cè)诤侠砝米匀毁Y源和改善環(huán)境上提供理論依據(jù)；但從目前生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，如今的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域比較廣泛，也更加具體。

2.生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)內(nèi)容。現(xiàn)如今的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)內(nèi)容比較豐富：農(nóng)田、河流、海洋、湖泊、森林、氣候、沼澤、濕地等，其中，每一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)各自存在著多樣性，在包含環(huán)境和生物資源的指標(biāo)變化的同時(shí)，還包含了人類(lèi)活動(dòng)的變化。對(duì)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)可以概括為宏觀和微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)兩個(gè)方面： 宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)，顧名思義，就是生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)單位比較大，但應(yīng)該保持在特定的區(qū)域范圍之內(nèi)。對(duì)宏觀生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，是運(yùn)用遙感技術(shù)和生態(tài)效果圖技術(shù)，以原本的自然生態(tài)系統(tǒng)為底圖，以專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，建立起來(lái)的地理信息系統(tǒng)（GIS），不僅如此，在區(qū)域的選擇劃分上，還將區(qū)域生態(tài)調(diào)查以及生態(tài)統(tǒng)計(jì)的手段和方法納入到了宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)的工作中。 微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)目標(biāo)相對(duì)于宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)，監(jiān)測(cè)單位就小的多了，主要是把生態(tài)監(jiān)測(cè)中心作為監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)，運(yùn)用物理學(xué)或生物學(xué)等相關(guān)知識(shí)和方法對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行分析、歸納。微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)根據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容的不同又可以細(xì)分為生態(tài)監(jiān)測(cè)的干擾性、污染性、治理性以及對(duì)環(huán)境質(zhì)量狀況的評(píng)價(jià)。

三、3S技術(shù)在生態(tài)環(huán)境中的應(yīng)用

1.農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境中主要是對(duì)農(nóng)田土地的生產(chǎn)價(jià)值作出評(píng)價(jià)、對(duì)土地是否存在適宜性作出評(píng)估、對(duì)土地能否持續(xù)利用作出評(píng)價(jià)，還可以對(duì)土壤侵蝕、沙化、次生鹽堿化等問(wèn)題進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.森林生態(tài)環(huán)境。3S技術(shù)在森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，范圍主要涵蓋森林資源、濕地、荒漠、森林災(zāi)害、野生動(dòng)物、野生植物等。3S在森林生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)過(guò)程中，主要依靠地理信息系統(tǒng)（GIS）的幫助獲取地理要素信息，加上遙感技術(shù)（RS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）獲取的數(shù)據(jù)資源，分析整合出森林生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，然后再根據(jù)這些數(shù)據(jù)，做出各種預(yù)測(cè)，并結(jié)合國(guó)家的相關(guān)政策，制定出規(guī)劃方案。

3.草原荒漠生態(tài)環(huán)境。草原生態(tài)環(huán)境比較復(fù)雜，內(nèi)容形式更是多種多樣，只有建立起大型的數(shù)據(jù)庫(kù)，才能更好地監(jiān)測(cè)草原生態(tài)環(huán)境。3S技術(shù)被應(yīng)用于監(jiān)測(cè)草原生態(tài)環(huán)境時(shí)，各個(gè)子技術(shù)之間密切配合，對(duì)龐大的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行分類(lèi)，同時(shí)會(huì)做好評(píng)估及預(yù)測(cè)。

4.城市生態(tài)環(huán)境。3S技術(shù)在城市生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)主要包括城市的規(guī)劃和城市的污染兩個(gè)方面。由于城市生態(tài)環(huán)境在人類(lèi)密集的活動(dòng)過(guò)程中，不斷被改造、規(guī)劃，因此會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的污染加劇，3S技術(shù)在城市生態(tài)環(huán)境的應(yīng)用，為城市現(xiàn)存的污染問(wèn)題進(jìn)行了靶向預(yù)測(cè)。

遙感技術(shù)（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）在三維空間上為城市生態(tài)環(huán)境的不斷優(yōu)化提供了技術(shù)支持。

四、結(jié)語(yǔ)

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，只有把集遙感技術(shù)（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）為一體的3S技術(shù)做為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)支持，充分利用3S技術(shù)本身具備的高科技手段，才能對(duì)生態(tài)環(huán)境存在的問(wèn)題以及今后的演變趨勢(shì)進(jìn)行全方位的了解和掌握，我國(guó)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)也會(huì)隨著3S技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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