地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)在環(huán)境管理中的應(yīng)用路徑

楊曉英 曹 水

(貴州師范大學(xué)國際旅游文化學(xué)院，貴州 貴陽 550001)

1 地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)的特征

地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)稱GIS系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)θ祟惿鎱^(qū)域相關(guān)的環(huán)境、資源等信息進(jìn)行處理，其能夠利用計(jì)算機(jī)來高效管理這些數(shù)據(jù)。GIS系統(tǒng)將模型分析和圖形圖像作為系統(tǒng)基礎(chǔ)功能，這使其能夠?qū)Φ乩矸植紨?shù)據(jù)、地球表面數(shù)據(jù)以及空間數(shù)據(jù)等進(jìn)行采集、分析、管理和儲(chǔ)存，可以說，地理信息技術(shù)是一種將計(jì)算機(jī)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)、地理學(xué)、城市科學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)以及空間科學(xué)集合起來而形成的一種新興學(xué)科。地理信息系統(tǒng)具有高效處理海量數(shù)據(jù)，并靈活分析空間數(shù)據(jù)的能力，它通過對(duì)地理因素的把控，可快速地獲取用戶所需的關(guān)鍵信息，并依照不同的要求，轉(zhuǎn)化為圖形和圖像的形態(tài)，更加直觀地展示數(shù)據(jù)處理的結(jié)果。遙感技術(shù)，又被叫作RS技術(shù)，其被譯為遙遠(yuǎn)的感知，這種技術(shù)能夠?qū)δ繕?biāo)事物進(jìn)行遠(yuǎn)距離、無接觸式地探測(cè)。利用這種技術(shù)能夠獲取與目標(biāo)事物相關(guān)的所有信息，并且通過對(duì)這些獲取的信息進(jìn)行相應(yīng)地加工與處理，從而使人們能夠采取定性、定量方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)事物的客觀描述。在遙感技術(shù)中，其涉及到傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)、信息提取及應(yīng)用技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、測(cè)量技術(shù)以及目標(biāo)信息特征分析技術(shù)等。通過地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)的結(jié)合，不但可保證穩(wěn)定信息數(shù)據(jù)的來源，還可對(duì)環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)地處理和監(jiān)控，為環(huán)境整治、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境調(diào)查等工作提供數(shù)據(jù)參考，對(duì)環(huán)境管理工作起到重要的輔助作用。

2 地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)在環(huán)境管理中的應(yīng)用路徑

2.1 在環(huán)境規(guī)劃和地理信息管理中的應(yīng)用

在環(huán)境規(guī)劃工作中，由于我國環(huán)境污染類型不斷增多，環(huán)境規(guī)劃從傳統(tǒng)對(duì)生態(tài)自然環(huán)境的治理轉(zhuǎn)化為自然與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、技術(shù)相結(jié)合的集合，并具備信息密集的特征。在環(huán)境規(guī)劃中應(yīng)用GIS和RS技術(shù)，可通過二者信息分析和地理空間模擬的功能，將區(qū)域內(nèi)有關(guān)環(huán)境和資源等信息，依照空間位置輸入到數(shù)據(jù)庫中，并建立虛擬化的三維模型，對(duì)城市環(huán)境各要素展開立體化的對(duì)比分析，針對(duì)污染的情況制定管理規(guī)劃，進(jìn)一步增強(qiáng)環(huán)境規(guī)劃的針對(duì)性。在地理信息管理工作中，以地理信息系統(tǒng)為主輔助RS技術(shù)，利用圖形和數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)各類信息要素進(jìn)行收集，并在系統(tǒng)中完成數(shù)據(jù)分類。并依據(jù)規(guī)劃好的管理目標(biāo)，利用集成化和智能化的技術(shù)，掌握區(qū)域環(huán)境破壞程度，并呈現(xiàn)環(huán)境發(fā)展的動(dòng)態(tài)過程。實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的實(shí)施檢測(cè)和播報(bào)、為更好地管理提供參考。以某流域的地理信息管理工作為例，利用GIS技術(shù)平臺(tái)，將RS技術(shù)與GPS技術(shù)結(jié)合起來，以此能夠建立對(duì)應(yīng)流域、區(qū)域乃至整個(gè)城市的生態(tài)信息系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的采集、加工、處理及分析，從而使該流域相關(guān)的各種圖形數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及圖像數(shù)據(jù)等能夠按照不同層次、不同維度以及不同角度進(jìn)行平臺(tái)顯示，并可依據(jù)目標(biāo)在高度及規(guī)模上的差異，采取空間分析及綜合集成等手段，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)流域演變過程、生態(tài)破壞過程、環(huán)境污染過程的全面掌握，從而實(shí)現(xiàn)該流域的環(huán)境管理、綜合評(píng)價(jià)以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)等，人們還可利用電子地圖來對(duì)所需信息進(jìn)行直觀、便捷地檢索，從而為我國環(huán)境管理工作提供了一種有力的現(xiàn)代化技術(shù)工具。

2.2 在環(huán)境質(zhì)量調(diào)查和評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

在環(huán)境調(diào)查中RS技術(shù)存在的動(dòng)態(tài)性數(shù)據(jù)勘察優(yōu)勢(shì)，可在環(huán)境資源調(diào)查和預(yù)防自然災(zāi)害中發(fā)揮重要的作用。在生態(tài)環(huán)境調(diào)查中利用RS技術(shù)提取生態(tài)環(huán)境質(zhì)量因子，了解空間的分布，然后利用地理信息系統(tǒng)對(duì)各因子進(jìn)行分析，找出地區(qū)存在環(huán)境質(zhì)量缺陷，并以此為管理重點(diǎn)設(shè)置管理方案。對(duì)于遙感技術(shù)來說，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在宏觀、綜合、動(dòng)態(tài)、快速，所以遙感技術(shù)可有效應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)以及環(huán)境質(zhì)量調(diào)查等工作。例如山西省便利用遙感技術(shù)來對(duì)全省的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，通過遙感技術(shù)和地理信息技術(shù)相結(jié)合，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)全省生態(tài)自然環(huán)境在空間分布上所具有的特征及其質(zhì)量因子的提取，通過GIS技術(shù)來開展綜合性的生態(tài)自然環(huán)境中不同因子的空間分析，進(jìn)而使山西省在生態(tài)自然環(huán)境上所具有的質(zhì)量特征以及現(xiàn)有的脆弱機(jī)制得到了有效揭示，這樣也有助于其能夠更加科學(xué)地開展環(huán)境保護(hù)管理以及相關(guān)決策活動(dòng)。在山西省的生態(tài)自然環(huán)境質(zhì)量調(diào)查及評(píng)價(jià)中，其調(diào)查內(nèi)容主要由2個(gè)部分組成：其一為通過衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對(duì)全省的生態(tài)自然環(huán)境質(zhì)量情況進(jìn)行分析，從而明確了全省在生態(tài)自然環(huán)境中所呈現(xiàn)出的信息特征、現(xiàn)有的脆弱機(jī)制以及生態(tài)保護(hù)措施；其二是對(duì)山西省中一些具有代表性的地區(qū)進(jìn)行篩選，主要側(cè)重于選擇一些具有重要生態(tài)功能的流域乃至區(qū)域，然后對(duì)比20世紀(jì)80、90年代下的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量情況，并考慮到人類生產(chǎn)活動(dòng)、社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)等因子，以此對(duì)這些區(qū)域在自然生態(tài)環(huán)境上的特征變化、發(fā)展趨勢(shì)、變化原因等進(jìn)行分析，從而為山西省在做出生態(tài)恢復(fù)相關(guān)決策時(shí)能夠提供一些對(duì)策與建議。在完成生態(tài)環(huán)境調(diào)查后，可將各類調(diào)查數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中，利用DEM軟件生成環(huán)境模型，并對(duì)模型進(jìn)行全方位地觀察，比如地表顏色、森林覆蓋率、水資源量等進(jìn)行分析，并制定成環(huán)境監(jiān)察報(bào)告，為進(jìn)一步優(yōu)化管理提供借鑒。同時(shí)還可依據(jù)海量數(shù)據(jù)的走向，建立生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的體系，選擇評(píng)價(jià)因素和標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)展開標(biāo)準(zhǔn)化處理。

3 結(jié)語

總而言之，在全新檢測(cè)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，針對(duì)我國生態(tài)環(huán)境存在的問題，在環(huán)境管理中引入地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)。通過對(duì)各項(xiàng)地理環(huán)境信息和數(shù)據(jù)開展記錄和分析，并利用構(gòu)建環(huán)境模型的方法，將環(huán)境數(shù)據(jù)利用圖形的方式呈現(xiàn)，增加環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的直觀性，提高環(huán)境管理的效率和質(zhì)量，進(jìn)而使生態(tài)環(huán)境恢復(fù)更快速和有效。