3S技術及其在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應用解析

趙?？? 楊蕾

【摘 要】隨著信息技術的發(fā)展，3S技術得到了長足的發(fā)展和廣泛的應用。本文對3S技術在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面的應用進行簡要分析，并對其發(fā)展前景進行展望。

【關鍵詞】3S技術;生態(tài)環(huán)境監(jiān)測;應用分析

中圖分類號： X835 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）02-0175-002

【Abstract】With the advancement of science and technology， 3S technology， i.e. remote sensing（RS）， geographic information system（GIS） and global positioning system（GPS） has been greatly developed and widely used. This paper summaried analyzed 3S technology and its current development， as well as application in ecological monitoring. Some expectation of application are put forward.

【Key words】3S technology; Ecological monitoring; Applied analysis

1 3S技術及其應用范圍

所謂3S技術，它是集遙感技術（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）為一體的高科技技術的統(tǒng)稱?？茖W技術不斷發(fā)展的今天，3S技術也獲得了長足發(fā)展，逐漸成為了當前獲取空間地理信息、空間信息分析、空間信息應用的重要的核心高科技技術，同時，在生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測和測評中也得到了廣泛應用。

（1）全球定位系統(tǒng)（GPS）是指利用衛(wèi)星導航和通訊技術，發(fā)揮其覆蓋范圍廣、精確度高、速度快、抗干擾能力強等優(yōu)點，主要是實時、快速地提供目標的空間位置，對資源環(huán)境、交通道路施工以及車輛調(diào)度等實現(xiàn)移動定位監(jiān)測。

（2）地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計算機硬件和軟件系統(tǒng)的輔助作用下，對各種地理信息進行采集、儲存、分析的技術系統(tǒng)，如遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、空間定位數(shù)據(jù)，進行各種數(shù)據(jù)的綜合處理和應用分析，實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境進行有效的動態(tài)監(jiān)測。

（3）遙感技術（RS）對遠距離的探測目標進行識別，打破探測距離的限制，用于實時、快速地提供大面積地表物體及其環(huán)境的幾何與地理信息及各種變化，保證對軍事領域、農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測進行準確、快速地信息獲取、傳遞及處理等等。

（4）3S技術集成即把GPS、GIS、RS整合為一個完整的技術系統(tǒng)，較為常見的事3S兩兩之間的集成，GPS與GIS的集成可用于環(huán)境動態(tài)監(jiān)測、環(huán)境管理等，GPS與RS的集成可用于自動定時數(shù)據(jù)采集、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境災害預測等，RS與GIS的集成可用于全球環(huán)境變化監(jiān)測、空間數(shù)據(jù)自動更新等[1]。

2 3S技術在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應用分析

開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是了解和評價一個國家、一個地區(qū)或某一生態(tài)區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況，為生態(tài)建設和環(huán)境保護提供決策依據(jù)的重要工作。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是一項宏觀與微觀相結(jié)合的復雜的系統(tǒng)工程，涉及的空間和事件范圍廣，監(jiān)測的對象包括農(nóng)田、森林、草原、濕地、湖泊、海洋、氣象、動植物等，對其數(shù)據(jù)收集和處理難度大。傳統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，評價技術方法應用范圍小，只能解決局部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和評價問題，很難大范圍、適時地開展監(jiān)測工作，而綜合整體且準確完全的監(jiān)測結(jié)果必須依賴3S技術，利用RS和GPS獲取、管理地貌及位置信息，然后利用GIS對整體生態(tài)區(qū)域進行數(shù)字表達，形成規(guī)劃、決策系統(tǒng)[2]。

（1）3S技術在環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測中的應用。根據(jù)城區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀，利用遙感技術對一定范圍內(nèi)的控制區(qū)進行網(wǎng)絡監(jiān)測，依靠3S技術建立環(huán)境空氣自動監(jiān)測點，收集、分析全部控點的空氣質(zhì)量信息，查明其主要影響因素，進行規(guī)劃和防治措施，為城市環(huán)境空氣質(zhì)量的改善和提升提供科學依據(jù)。

（2）3S技術在聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測中的應用。通過加強3S技術監(jiān)測的實施，對城市各種噪聲污染進行科學分析與研究，實現(xiàn)全方位、多角度、深層次的動態(tài)監(jiān)測，對監(jiān)測內(nèi)的區(qū)域進行聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測點的優(yōu)化調(diào)整，為城市綜合規(guī)劃工作的高效運行提供前提條件。

（3）3S技術在水污染源監(jiān)測中的應用。通過3S技術監(jiān)測水污染情況，利用遙感影響獲得水體泥沙分布、水深、水溫等基礎數(shù)據(jù)，從中分析人為活動對水體造成的影響，結(jié)合原有的水文資料，建立完整的水文數(shù)據(jù)庫，水體環(huán)境的變化是動態(tài)的，水污染源監(jiān)測信息也必須以動態(tài)的形式進行，需要及時更新相關信息，做出實時分析，為水污染的治理提出合理解決方案。

（4）3S技術在土壤修復中的應用。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，3S技術在可實現(xiàn)對土壤的監(jiān)測包括土地類型填土，土壤沙化、鹽堿化及土壤侵蝕等的研究。針對土壤質(zhì)量環(huán)境，可以通過遙感技術對不同時期同一地點的土壤資源變化狀況，土壤面積利用率等圖像進行迭加、對比，準確分析出一定區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量潛在問題，對開展土壤環(huán)境質(zhì)量整治提出針對性的建議或政策[3]。

（5）3S技術在固體廢物污染監(jiān)測中的應用。固體廢物中的生活垃圾、建筑垃圾、工業(yè)垃圾等自身會發(fā)生物理及化學變化，會在熱紅外圖像上將色調(diào)特征顯示出來，按照遙感圖像解譯標志，將遙感圖像作為信息源對固體廢物進行實時監(jiān)測，再通過GPS技術明確相應的空間位置，比較固體廢物信息，掌握其發(fā)展方向，按照城市產(chǎn)業(yè)布置和垃圾處理系統(tǒng)的設置，對固體廢物進行有效的監(jiān)測和管理。

（6）在環(huán)境管理、城市規(guī)劃方面的應用。GIS用于城市規(guī)劃可實現(xiàn)城市環(huán)境規(guī)劃的數(shù)據(jù)調(diào)查評價、預測、功能區(qū)劃、規(guī)劃方案的產(chǎn)生與決策以及制圖等特定的要求，在環(huán)境管理方面，可實現(xiàn)基礎環(huán)境數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、環(huán)境污染模型及區(qū)域污染圖、環(huán)境的數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

3 3S技術對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的意義及展望

利用3S技術對生態(tài)環(huán)境進行監(jiān)測，能夠集監(jiān)測與預測為一體，減少人力、物力及財力的投入，大大提高生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測水平，針對區(qū)域存在的潛在生態(tài)問題，提出科學合理的整治措施，從而改善生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀，使其對城市經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻，同時進一步推進城市現(xiàn)代化建設的進程。

在未來的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，動態(tài)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測將成為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展趨勢，借助3S技術，建立生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測模型，將定量表達、定量結(jié)果規(guī)劃至每個具體空間位置，必可推進環(huán)境監(jiān)測向更智能、更自動化方向發(fā)展，為解決環(huán)境污染，進行環(huán)境治理提供更準確可靠的依據(jù)。

【參考文獻】

[1]陳超，3S技術及其在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應用[J].科技信息，2013（10）：469.

[2]高云騰，范玉順，程傳周，等.基于3S技術的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測評價——以南四湖地區(qū)為例[J].甘肅科學學報，2015（04）：24-27.

[3]梁繼超，陽國亮，王力峰，等.生態(tài)旅游區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測指標體系和監(jiān)測方法——以廣西花坪國家級自然保護區(qū)為例[J].廣西師范大學學報（哲學社會科學版），2008（03）：57-60.