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

于欣欣 陳靜

摘 要：本文詳細(xì)介紹GIS特點(diǎn)以及工作流程，分析測繪遙感技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，探討上述兩種技術(shù)在環(huán)境管理中的應(yīng)用路徑。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng);遙感技術(shù);環(huán)境管理

經(jīng)過多年發(fā)展我國科學(xué)技術(shù)已經(jīng)取得了極大成就，尤其是在工程測繪技術(shù)方面也得到了很好發(fā)展，充分利用地理信息系統(tǒng)（GIS）與遙感技術(shù)，對(duì)于加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)起到了非常重要的作用。

1 地理信息系統(tǒng)

如今隨著該項(xiàng)系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸以及城市建設(shè)等涉及到空間信息的行業(yè)與部門，具體工作流程如下：首先需要通過 GPS定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的采集工作，在讀取眾多數(shù)據(jù)的過程中還會(huì)通過計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行分析處理，以此完成整個(gè)采集流程;其次，在采集完畢以后就需要使用相關(guān)技術(shù)或者是算法對(duì)已經(jīng)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和編輯，在此過程中還需要剔除無意義的數(shù)據(jù)。同時(shí)還需要彌補(bǔ)缺失的數(shù)據(jù)，以此保證其完整性和有效性，而在空間數(shù)據(jù)處理形式上是多種多樣，比如有地圖投影變換以及圖形數(shù)據(jù)編輯等，在完成了該項(xiàng)工作以后，接下來就需要做好數(shù)據(jù)管理而這也是GIS核心功能。

2 測繪遙感技術(shù)

衛(wèi)星以及無人機(jī)以高空拍攝的方式收集數(shù)據(jù)，從可靠性上來看可以大幅度提升測量的準(zhǔn)確性和精確性，與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比存在以下幾大優(yōu)點(diǎn);首先，測試工作范圍廣在工作開展的同時(shí)直接采集地面數(shù)據(jù)和信息，也可以在高度較低的空域以及電離層對(duì)目標(biāo)進(jìn)行細(xì)致觀測，具備多任務(wù)處理能力。該項(xiàng)技術(shù)不僅可以使得觀測地面的范圍更加廣闊，所采集到的數(shù)據(jù)更是海量級(jí)。其次，測繪遙感技術(shù)具有動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測的能力，可以在高空或者是外太空以長時(shí)間對(duì)地面進(jìn)行觀測甚至研究自然環(huán)境的變化規(guī)律。比如通過觀測長江中上游的天氣情況，以此了解在未來一段時(shí)間有可能所發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，因此該項(xiàng)技術(shù)也具備了預(yù)測自然災(zāi)害發(fā)生情況以及環(huán)境污染變化的性能;遙感測量過程中會(huì)使用多種先進(jìn)設(shè)備和儀器，而在不同區(qū)域所使用的儀器也完全不同，且所獲得的數(shù)據(jù)信息也會(huì)變得更加豐富，比如通過不同波段遙感儀器所采集的數(shù)據(jù)，就包含了微波以及紫外線;采用傳統(tǒng)技術(shù)測繪在使用過程中，會(huì)受到地理環(huán)境以及天氣等諸多因素的影響，但由于遙感測繪技術(shù)主要是高空的形式因此就可以避免出現(xiàn)上述情況，同時(shí)也能夠大幅度提升測量精度從而避免由于工作人員的疏忽對(duì)數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的影響，保證了其精確性和準(zhǔn)確性。

3 GIS與遙感技術(shù)在環(huán)境管理中的作用

充分利用各種先進(jìn)技術(shù)，有助于提高環(huán)境保護(hù)工作的效率和精準(zhǔn)性。而GIS與遙感信息系統(tǒng)技術(shù)（RS）、 GPS，在提升整個(gè)信息獲取能力的同時(shí)，也推動(dòng)了環(huán)境保護(hù)事業(yè)更好的發(fā)展。尤其是GIS不僅僅只是某種簡單的技術(shù)而是屬于綜合應(yīng)用型系統(tǒng)，能夠與地理信息有關(guān)的相關(guān)學(xué)科聯(lián)系起來，然后再利用計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)庫的形式實(shí)現(xiàn)采集、儲(chǔ)存、分析等一系列流程，也能夠更好的描繪環(huán)境信息的內(nèi)涵，因此也是當(dāng)前不可多得的技術(shù)手段，在環(huán)境保護(hù)方面應(yīng)用范圍是非常廣，得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理和分析能力為環(huán)境保護(hù)提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，無論是空間還是非空間的數(shù)據(jù)，都可以采用多種技術(shù)手段進(jìn)行分析。

遙感技術(shù)是當(dāng)前人們獲得自然環(huán)境信息以及監(jiān)控的有效手段，在經(jīng)過多年發(fā)展過后，無論是在分辨率以及實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面都已經(jīng)取得了重大進(jìn)展，比如在多傳感器都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全面覆蓋大氣窗口的所有部分，然后再利用其波長的特點(diǎn)，通過已經(jīng)形成的微波遙感或者是紅外遙感，對(duì)部分特征較為明顯的污染物進(jìn)行識(shí)別，從而也就掌握了該區(qū)域范圍內(nèi)大氣環(huán)境實(shí)際情況;也可以利用遙感技術(shù)高分辨率的特點(diǎn)，對(duì)地表資源環(huán)境監(jiān)測或者是水土流失以及流域污染調(diào)查等;同時(shí)也可以通過實(shí)現(xiàn)全天候以及長時(shí)段的觀測材料對(duì)比，詳細(xì)了解生態(tài)破壞的發(fā)展趨勢分析環(huán)境變遷的過程，為相關(guān)技術(shù)人員提供解決策略提供科學(xué)依據(jù)。

4 GIS與遙感技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

利用地理信息系統(tǒng)，可以對(duì)以往所得到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯處理和分析，以此建立有效的數(shù)據(jù)監(jiān)控中心，比如重點(diǎn)污染源廢氣監(jiān)測數(shù)據(jù)庫以及交通噪聲數(shù)據(jù)庫等，在此基礎(chǔ)上還可以建立更為科學(xué)合理的環(huán)保模型，考慮到環(huán)境的變化并不是一蹴而就而是漸進(jìn)式的動(dòng)態(tài)過程。對(duì)此就有必要充分融入遙感技術(shù)，對(duì)特定的地理環(huán)境進(jìn)行更加高效的監(jiān)控，以此獲得更為完善的數(shù)據(jù)信息。比如排污企業(yè)的污染治理、城市飲水源保護(hù)區(qū)監(jiān)控、廢棄垃圾處理中心監(jiān)控等，一方面提高了工作效率同時(shí)也節(jié)省了相關(guān)監(jiān)控與調(diào)查費(fèi)用，并且在數(shù)據(jù)收集過程中受到人為因素的干擾比較低，在充分利用GIS選擇合適的環(huán)境監(jiān)測模型，就可以了解和掌握演變的動(dòng)態(tài)規(guī)律通過對(duì)不同時(shí)段以及不同區(qū)域數(shù)據(jù)庫環(huán)境信息的對(duì)比以及綜合分析，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綜合監(jiān)測的同時(shí)根據(jù)實(shí)際需求制定出直觀的圖形資料，在此過程中也可以結(jié)合視頻、動(dòng)畫的多媒體技術(shù)，以更加形象和簡潔的方式展示出來。

比如在出現(xiàn)重大突發(fā)性污染事件時(shí)，無論是廣度還是深度其影響范圍也是極其廣闊，比如在2015年甘肅省“11.23尾礦庫泄漏”所產(chǎn)生的次生環(huán)境污染事件，就導(dǎo)致周圍數(shù)萬人民群眾的生活受到了影響，在2018年淇河污染事件直接影響到了南水北調(diào)工程關(guān)鍵點(diǎn)丹江口水質(zhì)。因此通過GIS與遙感技術(shù)，可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)這類突發(fā)事件進(jìn)行迅速而準(zhǔn)確的連續(xù)監(jiān)控和調(diào)查。在掌握大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，也為后期提供科學(xué)解決措施提供了數(shù)據(jù)支撐，也能實(shí)現(xiàn)更為長久的動(dòng)態(tài)監(jiān)測事故現(xiàn)場環(huán)境污染的變化狀況。通過地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，在調(diào)出原有數(shù)據(jù)時(shí)可以和現(xiàn)有的環(huán)境信息進(jìn)行疊加對(duì)比分析，作用就在于可以將污染的實(shí)際變化狀況更為呈現(xiàn)的展示出來，通過所掌握的數(shù)據(jù)進(jìn)而制定出更加科學(xué)合理的措施，可以將污染所造成的損失降到最低。值得注意的是應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)的地理信息系統(tǒng)，還需要在后期不斷地收集數(shù)據(jù)然后再將其錄入到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，才能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。如果不能那么也就無法長期運(yùn)行，也不能夠提供切實(shí)有效的信息。

5 地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)發(fā)展方向

今后遙感技術(shù)的發(fā)展方向正在朝著時(shí)間、空間以及高分辨率方向發(fā)展，所謂的時(shí)間是指數(shù)據(jù)獲取的間隔是越來越從以前的10多天到現(xiàn)在的幾天來自于可以通過實(shí)時(shí)傳輸，就目前來看大多數(shù)衛(wèi)星的分辨率都達(dá)到了厘米級(jí)別。因此在環(huán)境保護(hù)工作中利用這兩項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化監(jiān)測，也可以隨時(shí)隨地的對(duì)城市以及工業(yè)生產(chǎn)各種污染源進(jìn)行有效監(jiān)測，也在一定程度上保護(hù)了自然環(huán)境讓城市變得更加整潔和美觀，而在另一方面隨著大量環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星以及資源衛(wèi)星相繼發(fā)射成功，對(duì)于我國環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了正?；臉I(yè)務(wù)運(yùn)行，從實(shí)際效果來看也達(dá)到了預(yù)期目的。從該行業(yè)的發(fā)展來看，近些年RS、GPS以及GIS已經(jīng)成為新興的高科技綜合性技術(shù)，可以通過宏觀和微觀這兩種檢測方式進(jìn)行更加有效的分析和研究，雖然我國目前在遙感技術(shù)的發(fā)展上相對(duì)比較晚，但是在經(jīng)過多年的發(fā)展過后以及政府和相關(guān)部門的大力推動(dòng)之下，在大氣水土以及生態(tài)等方面都取得了不錯(cuò)的成果。

結(jié)束語：綜上所述，地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)在環(huán)境管理中的應(yīng)用，具有良好的市場前景以及強(qiáng)大的生命力，基于其環(huán)境模型方法可以將先進(jìn)的空間分析技術(shù)和數(shù)據(jù)庫以及圖形相結(jié)合，使得在解決環(huán)境問題的過程中，相關(guān)決策更加富有科學(xué)性同時(shí)也更為直觀和高效。同時(shí)也需要從實(shí)際情況出發(fā)，不斷地推動(dòng)該技術(shù)的革新與發(fā)展，從而為國民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊曉英，曹水.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[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2020（11）：40-41.

[2]孫垂河，姚欣，宋春東.地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)在三北防護(hù)林信息監(jiān)測管理中的應(yīng)用[J].防護(hù)林科技，2006（03）：98-99.

[3]劉建暉，張定生，曹潔.地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)在環(huán)境管理中的應(yīng)用[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2003（03）：85-86.