3S技術(shù)在環(huán)境治理中的應(yīng)用研究

戴 昕，許楊東

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六四大隊，江西 贛州 341000）

3S技術(shù)是當(dāng)代社會迅速發(fā)展、資源科學(xué)規(guī)劃使用、城市部署和監(jiān)管、自然災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測和預(yù)防等的關(guān)鍵技術(shù)措施，同時也是地學(xué)探究轉(zhuǎn)向定量化的一種合理手段。伴隨科技的不斷創(chuàng)新與優(yōu)化，3S技術(shù)身為一種出類拔萃的技術(shù)在環(huán)境治理過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用，有助于人類社會的進步。

1 3S技術(shù)概述

所謂3S技術(shù)，其具體是指GPS（全球定位體系）、RS（遙感體系）、GIS（地理信息體系）三方面在無線通信技術(shù)前提下的有效融合體，是空間技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)、計算機技術(shù)與傳感器技術(shù)的穿插學(xué)科技術(shù)的融合體，利用其能對空間信息展開搜集、整理、剖析、模擬、監(jiān)管與運用的新興信息技術(shù)。以3S集成、一體化或者相關(guān)有效配合技術(shù)為核心的空間信息技術(shù)系統(tǒng)現(xiàn)已慢慢變成地球信息學(xué)、勘測學(xué)的技術(shù)系統(tǒng)與作業(yè)形式，其科學(xué)性、合理性較為顯著。當(dāng)代測量技術(shù)日漸向著自動化、實效化、智能化、數(shù)字化和現(xiàn)代化趨勢前進。目前，此技術(shù)的飛速發(fā)展，讓其在我國各個行業(yè)的運用愈來愈廣泛，尤其是在城市生態(tài)破壞的整治方面具有較大的發(fā)展前景?，F(xiàn)階段，我國經(jīng)濟持續(xù)保持飛速上升的勢頭，而大量環(huán)境問題不斷出現(xiàn)，固體廢棄物污染、水污染、空氣污染等時刻威脅著經(jīng)濟的穩(wěn)定、可靠、快速和良好發(fā)展。所以，在現(xiàn)代信息技術(shù)突飛猛進的今天，必須要運用各種有效措施對城市污染展開合理高效的整治[1]。

RS遙感技術(shù)就是指遠距離的感知。世界上所有物質(zhì)均在時刻接收、散發(fā)、反饋信息與能量。作為一種主要的方式，電磁波已被人們所接受與使用。大量實踐表明，這些電磁波的屬性是有差異的。而RS便是依據(jù)此規(guī)律來檢測地球生物所發(fā)出、放射的電磁波，進而精煉這些物質(zhì)的信息，實現(xiàn)遠程鑒別物質(zhì)。RS技術(shù)的現(xiàn)實操縱較為繁雜，然而其作用在人們每天的生活與工作之中，隨處可見。比如，天氣預(yù)報中所呈現(xiàn)的衛(wèi)星氣象云圖，便是通過氣象衛(wèi)星錄制的云層圖片，而氣象探測僅是此技術(shù)諸多運用的一個方面。

對于GIS技術(shù)來講，有超過87%的信息是和地理地點息息相關(guān)的，被稱為地理信息。此種信息使用非常普遍，如林地部署、耕地部署、城鎮(zhèn)規(guī)劃、建筑物設(shè)置以及水表、井位、企業(yè)單位、校園、醫(yī)院、超市、公安局等的位置，只要能用地點去描繪的物質(zhì)，均被劃為地理信息中，RS所獲得的信息同樣囊括在地理信息內(nèi)。

GPS由位于20 000 km地點的六大軌道平面內(nèi)的24顆衛(wèi)星構(gòu)成。其隨時向使用人員提供大量準確性較高的速度、時間以及地點信息，或者為使用人員供應(yīng)其周圍人的此種信息。

環(huán)境、資源、人口是現(xiàn)代人類社會面臨的重大問題，人們愈來愈意識到環(huán)境保護的必要性，也認識到3S技術(shù)在環(huán)境治理中的關(guān)鍵作用。因此，相關(guān)人員一定要加強對此方面的分析和探究，讓其展現(xiàn)出自身優(yōu)勢，最大程度地發(fā)揮自身作用，為實現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。

2 3S技術(shù)在環(huán)境治理中的運用

2.1 空氣污染整治和檢測方面的運用

運用地物的波譜檢測信息、彩色紅外遙感圖片和大氣檢測信息，人們能得到我國其中一個區(qū)域一個時間段中的大氣環(huán)境信息，運用GIS中一大關(guān)鍵功效，空間剖析性能和評判展開信息剖析與處置，可快速精準地在各個樣本、變量還有空間信息內(nèi)得到環(huán)境污染的信息數(shù)據(jù)。綜合RS成像，能對此區(qū)域的一些不良氣體污染物質(zhì)展開監(jiān)測?？諝庵械闹饕廴疚镔|(zhì)成分一般包括顆粒漂浮物、粉塵、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、甲烷等，如圖1所示。運用這些污染物質(zhì)在大氣中的分散模型，人們能展開剖析與效仿，給予簡單預(yù)估，把污染范疇標記在電子地圖中，能掌握不同空氣污染物在城市內(nèi)的空間散布，為科學(xué)布置環(huán)境監(jiān)測點與城市規(guī)劃打下良好基礎(chǔ)。這樣可以有效降低環(huán)境檢測站與環(huán)境監(jiān)管人員的作業(yè)強度，降低作業(yè)人員的工作量與出錯率，杜絕作業(yè)的隨意性和盲目性。此外，能為公眾提供及時的污染與氣象信息，受大眾的輿論監(jiān)督。

2.2 環(huán)境整治和檢測方面的運用

綜合遙感技術(shù)、全球定位體系與地理信息體系完成水污染的整治和檢測，和污染水的光譜圖片剖析密不可分。遭受破壞的水往往在外表、色度、透明度以及漂浮物等方面存在差別，利用生成的水體光譜圖片，展開技術(shù)措施的集成等處置，能精準地了解水體污染物質(zhì)的類別、數(shù)目、濃度范疇，之后經(jīng)過深入剖析，可以掌握污染水的威脅，實時下發(fā)預(yù)警信息。使用遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)和其他日常檢測技術(shù)，透過地理信息系統(tǒng)的綜合平臺，針對其中一個區(qū)域的水體分布的轉(zhuǎn)變、水體污染程度與情況展開高效的定點檢測，如圖2所示。

圖1 大氣污染檢測

圖2 水體污染檢測

2.3 在固體廢棄物污染整治方面的利用

地理信息系統(tǒng)被廣泛運用在我國各個領(lǐng)域，在環(huán)境問題固體廢棄物環(huán)境整治方面也展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢，其和各個學(xué)科交叉融合，在推動經(jīng)濟進步的同時，還能保護人類生活環(huán)境[2]。

固體廢棄物具體是指人們在制造、消費、日常生活以及其余活動中生產(chǎn)的半固態(tài)、固態(tài)廢棄物體，一般涵蓋垃圾、爐渣、固體顆粒、廢棄的成品、淤泥、殘次品、動物死尸、損壞器具、腐爛食品和生物糞便等。這些堆積的固體廢物的曲線狀態(tài)與反射光譜特點伴隨廢棄物的異樣而有所差異，普通廢棄物展現(xiàn)凌亂無序的反射光譜，對這些反射光譜展開剖析和解讀，人們能得到廢棄物的遙感信息。全球定位系統(tǒng)能及時、迅速、精準地找到廢棄物所在地點，輔助作業(yè)人員進行現(xiàn)場調(diào)研探訪，經(jīng)過剖析、處置遙感圖像，獲得高效的地理關(guān)鍵信息。運用地理信息系統(tǒng)展開空間和圖片的全面剖析，能精準地監(jiān)測、解析廢棄物所在的堆積范圍的變化情況，進而指引環(huán)境作業(yè)人員有的放矢地展開作業(yè)。與此同時，地理信息系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)與矢量信息數(shù)據(jù)間能展開靈活的轉(zhuǎn)變，運用弧段、點、面、線等展開引進指數(shù)的運算更為便捷，應(yīng)用各種GIS軟件展開固廢地理信息處置，進而獲得相關(guān)工作人員所需要的數(shù)據(jù)信息，為未來進行污染剖析、合理化整治、預(yù)估提供切實、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支持。

2.4 在環(huán)境監(jiān)管中的運用

一般環(huán)境問題均帶有比較明顯的空間地理屬性，3S技術(shù)在此方面有著較大的發(fā)展空間，運用的側(cè)重方面便是創(chuàng)建環(huán)境地理信息體系。環(huán)境地理信息體系是為環(huán)境監(jiān)管服務(wù)的信息體系，其利用地理信息系統(tǒng)的相關(guān)建庫、監(jiān)管與運用手段，能讓環(huán)境監(jiān)管信息得以良好的運用。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)管過程中的利用率較高，一般包括環(huán)境檢測、環(huán)境質(zhì)量評判和環(huán)境干擾評判、環(huán)境預(yù)估計劃和環(huán)境監(jiān)管、面源污染占空等。

環(huán)境檢測數(shù)據(jù)的合理改良和迅速而生動的反饋是環(huán)境監(jiān)管的緊急需要，檢測數(shù)據(jù)的全方位剖析是一個綜合型的龐大體系，利用GIS后，其不僅能滿足以上需求，還能當(dāng)作支持體系的有用用具。比如創(chuàng)建的相應(yīng)資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫，還有使用模型的探究都能針對我國基礎(chǔ)資源環(huán)境的狀況展開精準剖析，彰顯了地理信息系統(tǒng)在資源環(huán)境調(diào)研與動態(tài)監(jiān)測中的優(yōu)勢。以創(chuàng)建模型庫與數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，環(huán)境GIS能迅速展開環(huán)境預(yù)估部署，例如，GIS數(shù)據(jù)庫庫供應(yīng)的環(huán)境定量信息，信息論、控制論包括實踐體系論的理念解析地區(qū)環(huán)境的轉(zhuǎn)變狀況。面源污染因為遭受地理天氣條件、土質(zhì)構(gòu)造、土地應(yīng)用方式、植物籠罩與降水環(huán)節(jié)等不同要素干擾，具備散布廣泛、隨機性、產(chǎn)生機理不清晰、隱藏性好以及監(jiān)管困難多的特征，對地區(qū)自然環(huán)境與人們健康造成重大威脅，其已經(jīng)受到世界各國的普遍重視。在GIS協(xié)助下，運用數(shù)學(xué)模型效仿非電壓環(huán)污染生成規(guī)律是探究非點源散布與污染的高效策略。主要原因是地理信息系統(tǒng)能把各種因由的空間信息和互相影響、關(guān)聯(lián)效果呈現(xiàn)出來，還可把非空間信息和空間信息聚集起來，為剖析地勢的空間變化創(chuàng)造有利條件，將地勢和地理二者關(guān)聯(lián)起來，這對于非點源污染的監(jiān)測和治理是非常關(guān)鍵的[3]。

3 結(jié)論

要想有效掌控與處理我國已有的大量環(huán)境問題，人們一定要實時接收城市地理空間信息，第一時間予以相應(yīng)的協(xié)調(diào)與反饋，進而提升城市監(jiān)管能力，推動城市化進程不斷加快。在此背景下，3S技術(shù)可以配合通信技術(shù)、計算機技術(shù)聯(lián)合處理環(huán)境污染問題，成為我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要力量。