淺析“3S”技術(shù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用

李立新

摘? 要：環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理以及植被研究等，都是3S技術(shù)應(yīng)用的主要范圍。注意在針對(duì)土壤開(kāi)展研究工作時(shí)，也需要借助3S技術(shù)。也就是說(shuō)，在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面，3S技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)自身作用與價(jià)值的最大限度發(fā)揮，在生態(tài)環(huán)境保護(hù)當(dāng)中，3S技術(shù)應(yīng)用前景與空間相當(dāng)廣闊，我們必須提高對(duì)3S技術(shù)的重視程度，并在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷深化與探究。這對(duì)3S技術(shù)未來(lái)發(fā)展有相當(dāng)重要的作用，也可在一定程度上促使生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作取得理想的成績(jī)。

關(guān)鍵詞：“3S”技術(shù);生態(tài)環(huán)境保護(hù);應(yīng)用

遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)是3S技術(shù)的三個(gè)組成部分。3S技術(shù)可以說(shuō)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，其中還會(huì)涉及到其他高新技術(shù)，例如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通訊技術(shù)等。在信息獲取速度以及信息處理速度方面，3S技術(shù)都占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在空間數(shù)據(jù)處理過(guò)程當(dāng)中，3S技術(shù)中的各項(xiàng)要點(diǎn)呈現(xiàn)出密切相關(guān)的狀態(tài)。我們可將三還是技術(shù)作為一種思維工具進(jìn)行使用，是一種全新的觀測(cè)手段，在語(yǔ)言描述方面也起著不可替代的重要作用。

一、在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

“3S”技術(shù)運(yùn)用于環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，它可以在遙感圖像的支持下，獲取耍采樣的環(huán)境指標(biāo)的定性信息，然后制定出合理的采樣方案，劃出重點(diǎn)采樣區(qū)，以提高工作效率和樣品的利用率，然后在GPS提供的高精度定位信號(hào)的指引下。完成采樣任務(wù)，并可即時(shí)把信息反饋給控制中心，中心利用返回的信息還可進(jìn)一步調(diào)整采樣方案，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)指揮。在采樣結(jié)束后，將預(yù)處理過(guò)的信息輸入到GIS中，利用插值或擬合方法擴(kuò)展，得到有關(guān)環(huán)境參量的濃度分布圖，了解各參量（主要指污染物）的空間分布及超標(biāo)情況，然后可利用GIS的疊加分析、緩沖區(qū)分析、路徑分析、趨勢(shì)面分析等進(jìn)行全區(qū)環(huán)境質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)，再將評(píng)價(jià)指標(biāo)輸入到環(huán)境管理規(guī)劃模型中，制定出該區(qū)域的環(huán)境規(guī)劃策略。

3S技術(shù)為實(shí)現(xiàn)對(duì)4S以及5S技術(shù)的獲取，需要充分融合現(xiàn)有的專家系統(tǒng)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。3S技術(shù)與專家系統(tǒng)融合即可較為直觀的體現(xiàn)出對(duì)3S技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)3S技術(shù)進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，集成缺乏知識(shí)處理以及啟發(fā)式推理的能力是其明顯特征，尤其是在整個(gè)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程當(dāng)中，可借助3S技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)眾多復(fù)雜問(wèn)題的有效解決，但是還需要一定的決策對(duì)其進(jìn)行科學(xué)支撐，所以在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)工作中必須結(jié)合實(shí)際，實(shí)現(xiàn)對(duì)大量專家知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的使用?，F(xiàn)階段這方面內(nèi)容已經(jīng)得到社會(huì)各界的重視。在3S技術(shù)不斷深化與探究的同時(shí)，因子的篩選精確性會(huì)得到不同程度的提升。尤其是可結(jié)合實(shí)際利用不同的專家體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)方案的優(yōu)化。這對(duì)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究工作來(lái)說(shuō)，是一個(gè)良好的發(fā)展趨勢(shì)，尤其是可將更加科學(xué)、更加公正的決策提供給環(huán)境質(zhì)量，開(kāi)展一系列評(píng)價(jià)研究工作。這對(duì)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究工作針對(duì)性的提升也有較為重要的作用。

二、在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理方面的應(yīng)用

加強(qiáng)城市環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理對(duì)于實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。將傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合，利用遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）（“3S”技術(shù)），已被實(shí)踐證明在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)和城市環(huán)境管理中有較大的優(yōu)勢(shì)：3S技術(shù)的應(yīng)用，將有效提高環(huán)境監(jiān)測(cè)信息管理現(xiàn)代化及業(yè)務(wù)化水平。環(huán)境監(jiān)測(cè)信息的最明顯特征就是具有空間性。每個(gè)污染源、采樣點(diǎn)均具有特定的地理位置，環(huán)境監(jiān)測(cè)的基本任務(wù)就是解決測(cè)什么？怎樣測(cè)？在哪里測(cè)的問(wèn)題。這方面，GIS空間信息管理的綜合分析能力、遙感技術(shù)的空間動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力及GPS的高精度定位能力，均為環(huán)境監(jiān)測(cè)信息管理工作上一個(gè)新臺(tái)階，奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

GIS技術(shù)與遙感技術(shù)提供的快速、直觀、生動(dòng)及動(dòng)態(tài)的環(huán)境監(jiān)測(cè)信息處理及表征手段，尤其是與多媒體技術(shù)的結(jié)合，可以將環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成直接能被政府領(lǐng)導(dǎo)決策使用的信息。3S技術(shù)的應(yīng)用，為環(huán)境突發(fā)災(zāi)害事件的監(jiān)測(cè)與評(píng)估提供了功能強(qiáng)大的技術(shù)支持與保障。GIS的空間信息綜合分析能力，能使我們?cè)趯?shí)地監(jiān)測(cè)及模型模擬的情況下，快速分析出某一特定污染災(zāi)害區(qū)域內(nèi)受災(zāi)情況的綜合信息，為快速?zèng)Q策、制定應(yīng)對(duì)措施提供一套強(qiáng)有力的信息處理工具。遙感技術(shù)可提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)手段，特別是對(duì)海洋石油污染、赤潮污染等重災(zāi)害事件的監(jiān)測(cè)工具。GPS的應(yīng)用，也可為確定災(zāi)害發(fā)生發(fā)展提供快速的定位手段。3S一體化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，使我們?cè)诔Ｒ?guī)的監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)之外，又增加了對(duì)某些重大的災(zāi)害事件作出快速監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的綜合能力。

三、在植被研究中的應(yīng)用

在生態(tài)系統(tǒng)植被調(diào)查中，3S技術(shù)作為一種全新的途徑存在。利用高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)植被調(diào)查工作的有效支持，在彌補(bǔ)傳統(tǒng)調(diào)查手段方面，3S技術(shù)起到的作用相當(dāng)重要，及時(shí)、快速以及準(zhǔn)確是3S技術(shù)的明顯優(yōu)勢(shì)與特征，尤其是為實(shí)現(xiàn)對(duì)群落植被類型以及空間分布格局的獲取，必須結(jié)合實(shí)際，科學(xué)應(yīng)用3S技術(shù)，這對(duì)植被合理規(guī)劃的研究有積極意義，同時(shí)也可將最為可行的途徑提供給生態(tài)環(huán)境與資源用于各項(xiàng)保護(hù)工作。綠色植物的光譜特征較為顯著，在植被調(diào)查中，遙感始終作為信息源存在。在分析的同時(shí)，需要將植物反射光譜特征作為主要依據(jù)。通過(guò)對(duì)不同植物進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段，其反射光譜曲線形態(tài)以及特征之間也會(huì)有不可避免的差異存在。在多種客觀的因素的影響之下，反射光譜曲線也會(huì)發(fā)生變化，其中主要包括病蟲(chóng)害，施肥以及灌溉條件等。必須在科學(xué)利用上述特征的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)遙感影像特征信息的獲取。

四、在土壤研究中的應(yīng)用

3S技術(shù)應(yīng)用于土壤研究包括土壤水分研究，土壤填土、土地類型填土，土壤沙化、鹽堿化及土壤侵蝕研究。如王曉云等將3S技術(shù)應(yīng)用于北京地區(qū)土壤水分監(jiān)測(cè)，利用GIS和GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)包括遙感信息在內(nèi)的多種數(shù)據(jù)的復(fù)合，以影像的方式，將地表地理狀況與土壤水分衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了RS、GIS及GPS的融合，提高了土壤水分衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)的精度，并在應(yīng)用服務(wù)中取得較好效果。

結(jié)語(yǔ)：3S技術(shù)作為一門(mén)綜合性較高的高新技術(shù)，近些年來(lái)應(yīng)用范圍不斷拓寬，其相關(guān)技術(shù)的受重視程度也有所提升。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及空間技術(shù)，都與3S技術(shù)之間存在著較為密切的聯(lián)系。現(xiàn)階段生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究與應(yīng)用工作已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)上述技術(shù)的大面積使用，在生態(tài)環(huán)境中科學(xué)應(yīng)用3S技術(shù)是一種必然的趨勢(shì)，其發(fā)展前景相當(dāng)廣闊，我們必須在客觀認(rèn)識(shí)3S技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行合理使用。

參考文獻(xiàn)：

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