3S技術(shù)及其在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究

聶 勇

（江西省九江生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 江西九江 332000）

引言

在環(huán)境監(jiān)測工作中，合理應(yīng)用3S 技術(shù)，應(yīng)明確3S 技術(shù)本身所包含的各類技術(shù)，將3S 技術(shù)充分融合，進而結(jié)合多項先進技術(shù)，將其應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測工作中。同時充分發(fā)揮3S 技術(shù)優(yōu)勢，在環(huán)境監(jiān)測工作中得到精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。就當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測工作加以分析，此項核心技術(shù)，具有支撐作用，有利于提升環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量與效率，進而根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，維護環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，打造新時代生態(tài)環(huán)境，最終實現(xiàn)現(xiàn)代社會發(fā)展對環(huán)境保護與建設(shè)工作的基本要求。

1 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測概述

生態(tài)環(huán)境具有多樣性特征，這也意味著，環(huán)境監(jiān)測工作復(fù)雜性較高，要想做好環(huán)境監(jiān)測工作，需要從不同角度，如大氣、海洋、土壤等不同環(huán)節(jié)[1]，對這些環(huán)節(jié)進行全面監(jiān)測，才能為環(huán)境保護工作提供更為精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。以往環(huán)境監(jiān)測工作，無論是監(jiān)測技術(shù)，還是監(jiān)測理念，都相對落后，如傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)不能得到優(yōu)化，勢必會影響環(huán)境監(jiān)測成果，局限于狹窄監(jiān)測范圍內(nèi)。隨著現(xiàn)代技術(shù)不斷發(fā)展與變革，諸多技術(shù)引入于環(huán)境監(jiān)測工作中。其中，以3S 技術(shù)為主，此項技術(shù)，將RS、GPS 與GIS 技術(shù)相互結(jié)合[2]，并在諸多技術(shù)支持下，實現(xiàn)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測目的，進而在動態(tài)監(jiān)測過程中，取得更為精準(zhǔn)監(jiān)測成果。對上述三種技術(shù)加以分析，這些技術(shù)，其使用特征與優(yōu)勢不盡相同，如得到合理配合與應(yīng)用，勢必會帶動環(huán)境監(jiān)測工作開展，提升環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量，為后續(xù)環(huán)境監(jiān)測工作開展構(gòu)建良好環(huán)境。

2 分析3S 技術(shù)特征

2.1 遙感技術(shù)（RS）

對RS 技術(shù)加以分析，此技術(shù)主要借助電磁波及可見光，識別不同位置與距離，將其應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測工作中，能借助探測方式，感應(yīng)環(huán)境變化。此項全新探測技術(shù)，兼具遠近距離探測功能，在探測信息收集完成后，可聯(lián)合信息化技術(shù)，對得到的信息進行存儲、分析與傳遞。RS 技術(shù)應(yīng)用范圍相對較廣，其合理應(yīng)用，更取得顯著成果。例如，將RS 技術(shù)，應(yīng)用于海洋、偵查與軍事等多種領(lǐng)域中，合理應(yīng)用此項技術(shù)，能夠獲得更為精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。在RS 技術(shù)幫助下，有利于做好土地規(guī)劃工作，將其應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測工作中，能夠監(jiān)測植被破壞，并分析導(dǎo)致植被破壞因素，最終制定合理優(yōu)化策略，在做好環(huán)境監(jiān)測工作同時，強化環(huán)境保護能力。

2.2 定位系統(tǒng)（GPS）

對GPS 技術(shù)加以分析，此項技術(shù)，主要借助通訊與衛(wèi)星幫助，在最短時間內(nèi)，做好定位工作。GPS 作為空間定位系統(tǒng)[3]，其覆蓋范圍廣，能夠在最短時間內(nèi)，查找特定區(qū)域，并獲取區(qū)域?qū)嶋H情況。在諸多先進技術(shù)支持下，GPS 技術(shù)不斷發(fā)展，并取得顯著應(yīng)用成果，在空間定位工作中，其精度不斷提升，有利于縮減以往空間定位消耗的人力與物力資源。再加上，衛(wèi)星與通訊，不容易被外在環(huán)境變化所干擾，甚至能夠在移動過程中完成定位工作。根據(jù)GPS 技術(shù)特征，可以將其應(yīng)用于道路工程、交通體系以及環(huán)境監(jiān)測工作中，根據(jù)所得信息數(shù)據(jù)，有利于監(jiān)測環(huán)境變化，為環(huán)境監(jiān)測工作打下堅實基礎(chǔ)。

2.3 地理信息（GIS）

在GIS 技術(shù)應(yīng)用中，需要得到計算機技術(shù)支持，只有這樣，才能做好地理信息采集工作，在有限空間內(nèi)，做好各類數(shù)據(jù)收集與整理工作。GIS 技術(shù)所涵蓋功能諸多，不僅具備空間定位功能，更能對圖形、圖像與數(shù)據(jù)進行分析與整理。將其應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測工作中，其應(yīng)用范圍，主要集中于資源管理、環(huán)境監(jiān)測與交通管控等環(huán)節(jié)。隨著計算機技術(shù)不斷發(fā)展，此項技術(shù)逐步更新，GIS 技術(shù)得到合理應(yīng)用，有利于提升經(jīng)濟與社會效益，強化環(huán)境監(jiān)測有效性，獲得更為精準(zhǔn)監(jiān)測數(shù)據(jù)，在維護現(xiàn)代社會穩(wěn)步發(fā)展同時，更好地滿足可持續(xù)、和諧發(fā)展這一要求。

3 3S 技術(shù)在當(dāng)前生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中的具體應(yīng)用

3.1 監(jiān)測城市生態(tài)環(huán)境

城市生態(tài)環(huán)境變化極為迅速，如借助人工方式，收集各類數(shù)據(jù)，不僅消耗大量人力與物力資源，更難以在短時間內(nèi)，掌握城市生態(tài)環(huán)境變化。因此，對于變化極為迅速城市環(huán)境，在環(huán)境監(jiān)測工作中，需要引入3S 技術(shù)，做好更為廣泛地城市生態(tài)環(huán)境基本監(jiān)測工作。合理引入3S 監(jiān)測生態(tài)環(huán)境，能夠掌握城市生態(tài)多樣性，了解城市內(nèi)部水網(wǎng)與植被、土壤具體情況。3S 技術(shù)應(yīng)用過程中，能夠在城市環(huán)境監(jiān)測過程中，收集大量信息，并在信息處理完成后，做好信息傳遞工作。相關(guān)生態(tài)監(jiān)測工作人員，在3S 技術(shù)幫助下，能夠掌握城市空間地形與植被等多種環(huán)境變化實況，在諸多信息數(shù)據(jù)幫助下，做好城市生態(tài)環(huán)境保護與未來發(fā)展規(guī)劃等多項工作。在本文研究中，以某省份為例，在該省份生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中，引入3S 技術(shù)，對環(huán)境加以監(jiān)管。在3S 技術(shù)應(yīng)用過程中，結(jié)合城市實際情況，選擇適合技術(shù)，將技術(shù)逐步融合，有利于取得更優(yōu)異成果。例如，在城市環(huán)境監(jiān)測工作中，要了解城市生物種類，可借助RS 技術(shù)。例如，在城市環(huán)境監(jiān)測工作中，應(yīng)遵循監(jiān)測流程，及時掌握城市生態(tài)環(huán)境變化，具體內(nèi)容如圖1。

圖1 城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測流程

只有這樣，環(huán)境監(jiān)測工作人員，才能正確認(rèn)知環(huán)境變化。在RS 技術(shù)幫助下，獲取監(jiān)測對象以及相關(guān)信息[4]，全面掌握城市內(nèi)部土地與植被等情況，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測獲得各項信息，借助傳感設(shè)備，及時了解土地、植被變化情況并掌握變化規(guī)律。

3.2 監(jiān)測區(qū)域生態(tài)環(huán)境

區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化極為迅速，要想掌握區(qū)域生態(tài)環(huán)境，在實際工作中，應(yīng)合理應(yīng)用3S 技術(shù)，不斷提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測水準(zhǔn)，并對區(qū)域生態(tài)環(huán)境存在的問題加以評定。只有這樣，才能掌握區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化具體情況。例如，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中，可以借助GIS 技術(shù)與軟件，結(jié)合以往收集數(shù)據(jù)，在區(qū)域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中進行模擬，并在模擬過程中，分析未來區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化實際情況，最終做好區(qū)域生態(tài)環(huán)境評定工作。以某省份為例，在區(qū)域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中，借助GIS 軟件，分析區(qū)域內(nèi)地類變化以及具體去向面積，如表1 所示。

表1 區(qū)域地類變化與面積

借助模擬功能，對區(qū)域環(huán)境監(jiān)測加以分析，有利于輔助后續(xù)環(huán)境監(jiān)測工作開展，為后續(xù)環(huán)境監(jiān)測工作提供可行性參考數(shù)據(jù)。與此同時，在區(qū)域環(huán)境監(jiān)測工作中，為保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與監(jiān)測客觀性，還應(yīng)結(jié)合RS 技術(shù)，繪制相關(guān)區(qū)域信息，以分類方式，對不同環(huán)境加以描述，進而維護后續(xù)環(huán)境監(jiān)測工作開展，獲得更為精準(zhǔn)監(jiān)測成果，為后續(xù)環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境保護工作開展奠定基石。

3.3 有利于實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保

環(huán)境污染對水資源帶來的影響，部分區(qū)域已經(jīng)呈現(xiàn)水資源緊缺問題。因此，在當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測工作中，引入3S 技術(shù)，為環(huán)境監(jiān)測工作，提供可靠數(shù)據(jù)，明確污染問題。例如，RS 技術(shù)利用儀器設(shè)備，在不破壞研究對象同時，收集數(shù)據(jù)信息，提取和應(yīng)用有關(guān)信息，是一種高效的信息采集手段，具有極高的空間時間分辨率，縮減以往監(jiān)測時間與材料，降低監(jiān)測工作資源損耗大問題。GIS 利用計算機圖形、數(shù)據(jù)庫技術(shù)輸入、存貯、編輯、決策，反映地理位置圖形信息，根據(jù)查詢與分析，將信息真實、圖文加以展示，分析決策模型處理結(jié)果，完成提交工作，為管理部門作決策參考。GPS 相當(dāng)于定位器，三者共同作用，收集和處理實時變化，在資源環(huán)境、區(qū)域管理等發(fā)揮重要作用，有利于滿足現(xiàn)代社會節(jié)能環(huán)保要求，降低環(huán)境監(jiān)測工作損耗，充分發(fā)揮3S 技術(shù)作用，在3S技術(shù)應(yīng)用同時實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

3.4 生態(tài)災(zāi)害監(jiān)測

近些年，對經(jīng)濟發(fā)展重視程度不斷提升，雖然經(jīng)濟在短時間內(nèi)迅速發(fā)展，并獲得全新發(fā)展契機。但在發(fā)展經(jīng)濟同時，對生態(tài)環(huán)境關(guān)注度有所降低，不僅阻礙經(jīng)濟與社會可持續(xù)發(fā)展，更在一定程度上威脅大眾居住環(huán)境。如果環(huán)境污染問題，不能得到全面管控，長此以往，勢必會影響大眾生命健康，對大眾工作與生活帶來不良影響，嚴(yán)重時，甚至?xí)?dǎo)致諸多種類自然災(zāi)害問題出現(xiàn)，致使經(jīng)濟呈現(xiàn)下滑趨勢[5]。因此，在當(dāng)前社會發(fā)展過程中，應(yīng)給予環(huán)境監(jiān)測工作充分重視，并在此項工作中，引入先進3S 技術(shù)，做好環(huán)境監(jiān)測與預(yù)測工作。例如，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中，應(yīng)結(jié)合不同自然災(zāi)害，在災(zāi)害出現(xiàn)前與出現(xiàn)過程中，做好數(shù)據(jù)收集與整理工作，進而找到自然災(zāi)害出現(xiàn)前兆，如森林荒漠化或是病蟲害問題，在這些問題出現(xiàn)前，如合理應(yīng)用3S 技術(shù)，能夠在最短時間內(nèi)，發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的災(zāi)害問題，并分析災(zāi)害類型。在災(zāi)害出現(xiàn)前，發(fā)現(xiàn)災(zāi)害問題，能夠在一定程度上，遏制災(zāi)害問題出現(xiàn)，最大限度降低自然災(zāi)害帶來的負(fù)面影響。與此同時，在自然災(zāi)害監(jiān)測工作中，還可以借助監(jiān)控設(shè)備，對不同區(qū)域情況進行觀察，進而制定科學(xué)優(yōu)化之策，做好災(zāi)害管理工作，緩解災(zāi)害帶來壓力。

結(jié)語

自改革開放以來在短時間內(nèi)社會迅速發(fā)展，但是，傳統(tǒng)發(fā)展方式，并不符合現(xiàn)代社會要求，部分區(qū)域，受到粗放型發(fā)展影響，甚至導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到較大影響，很多區(qū)域生態(tài)環(huán)境受到破壞，不僅難以維護穩(wěn)步發(fā)展，更違背當(dāng)前社會可持續(xù)發(fā)展理念。因此，在發(fā)展同時，應(yīng)結(jié)合環(huán)境監(jiān)測工作，掌握環(huán)境變化情況，制定科學(xué)優(yōu)化之策，改善自然生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，在這一過程中，應(yīng)引入先進技術(shù)，以3S 技術(shù)為主，合理應(yīng)用此種技術(shù)，有利于了解環(huán)境所存問題，更好地完成環(huán)境監(jiān)測與保護工作，最終維護穩(wěn)步發(fā)展。