“3S”技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

李江

摘要：近年來，隨著3S技術(shù)的日趨成熟，其在城市生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、林業(yè)生態(tài)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境災(zāi)害等監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用?；诖?，本文在簡(jiǎn)要概述3S技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了3S技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；生態(tài)環(huán)境；檢測(cè)

引言

當(dāng)前，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，人口數(shù)量逐年增加，資源負(fù)荷越來越大，使得生態(tài)環(huán)境面臨著日益沉重的壓力，做好生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作已刻不容緩。近年來，3S技術(shù)被越來越多地應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中，實(shí)踐結(jié)果表明，3S技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中具有非常廣闊的應(yīng)用空間。

一、“3S”技術(shù)概述

1.地理信息系統(tǒng)（GIS）

GIS即地理信息系統(tǒng)，其以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，綜合了地理﹑遙感﹑環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科，能夠?qū)Χ喾N空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述，以客觀反映環(huán)境和資源發(fā)展?fàn)顩r，具有數(shù)據(jù)綜合分析與評(píng)價(jià)的能力。當(dāng)前，地理信息系統(tǒng)在環(huán)境評(píng)估﹑資源調(diào)查﹑災(zāi)害預(yù)測(cè)﹑城市規(guī)劃﹑水利電力等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，且應(yīng)用范圍越來越廣。

2.全球定位系統(tǒng)（GPS）

GPS即全球定位系統(tǒng)，主體為環(huán)球通訊衛(wèi)星與接收裝置。通過衛(wèi)星的無線導(dǎo)航定位作用，為用戶提供精確的導(dǎo)航信息。GPS衛(wèi)星分布于6條交點(diǎn)互隔60度的軌道面（距地面2*104km）上，單機(jī)導(dǎo)航精度高達(dá)10m。若采取綜合定位，其精度可達(dá)厘米甚至毫米級(jí)別。GPS具有全球化﹑全天候﹑精度高且不受氣候及通訊情況的影響，在農(nóng)林水利﹑軍事以及城市管理等方面得到了廣泛應(yīng)用。

3. 遙感技術(shù)（RS）

RS即遙感技術(shù)，其利用不同物體具有不同電磁波的特性，從遠(yuǎn)處通過傳感器探測(cè)和接收來自目標(biāo)物體的電磁波特性，進(jìn)而提取不同物體的不同信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)勘測(cè)目標(biāo)的幾何形態(tài)、分布情況以及地理位置的全面、綜合、客觀記錄。遙感技術(shù)不僅能夠精準(zhǔn)獲取地表景觀的形態(tài)特征，還能獲取物質(zhì)內(nèi)部的成分及結(jié)構(gòu)組成，從而達(dá)到對(duì)物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別的目的。遙感技術(shù)具有可視范圍廣﹑信息更新速度相對(duì)較快的特點(diǎn)，主要在民用和軍用兩大領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

二、“3S”技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用

1.在城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中，3S技術(shù)的運(yùn)用較早，主要是針對(duì)城市規(guī)劃與城市污染情況等多個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)。具體而言，3s技術(shù)在城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用為：利用航空多光譜攝影技術(shù)監(jiān)測(cè)大氣污染的主要類型、顆粒大小及分布區(qū)域，分析“熱島”效應(yīng)與地面輻射溫度的關(guān)系；綜合利用GIS和RS資料平臺(tái)，分析城市大氣污染區(qū)域的分布，進(jìn)而得出城市大氣污染源分布圖；此外，利用3S技術(shù)，可以對(duì)泥沙狀況、水體分布以及水深、水溫等信息進(jìn)行收集、處理、分析，進(jìn)而監(jiān)測(cè)城市的水污染狀況。當(dāng)前，城市生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化，監(jiān)測(cè)工業(yè)也應(yīng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化，這就需要加強(qiáng)對(duì)3S技術(shù)的應(yīng)用，及時(shí)更新并分析相關(guān)信息，從而為城市生態(tài)環(huán)境治理提供有力支撐。

2.在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直擺在重要戰(zhàn)略位置，將3S技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)，對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著積極意義。3S技術(shù)可用來對(duì)農(nóng)田土地的生產(chǎn)價(jià)值、土地的適宜性以及土地生產(chǎn)潛力作出評(píng)價(jià)，監(jiān)測(cè)土壤的沙化﹑次生鹽堿化、侵蝕等問題，同時(shí)還可利用遠(yuǎn)、熱紅外對(duì)遙感影像的準(zhǔn)確接收來實(shí)時(shí)探測(cè)農(nóng)作物的生長。此外，3S技術(shù)還可對(duì)耕地退化問題作出分析，提出調(diào)整措施。具體工作原理是，基于3S技術(shù)建立退化定量評(píng)價(jià)模型和評(píng)價(jià)方法，依據(jù)對(duì)土地利用及生態(tài)環(huán)境受耕地退化影響的科學(xué)分析，從土地利用的角度來提出解決耕地退化的調(diào)控措施。

3.在林業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

隨著我國全面深化林業(yè)改革的不斷推進(jìn)，我國的林業(yè)發(fā)展越來越重要。將3S技術(shù)用于林業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中，可以對(duì)森林病蟲害狀況、野生動(dòng)植物、森林災(zāi)害等進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。在3S技術(shù)用于林業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的過程中，主要是利用GIS加上RS和GPS獲取的數(shù)據(jù)，來建立森林生態(tài)數(shù)據(jù)庫，并以此為依據(jù)建立監(jiān)測(cè)模型，從而為我國林業(yè)發(fā)展制定出完善、合理的規(guī)劃。此外，有效結(jié)合運(yùn)用GIS與RS，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控森林病蟲害的空間分布狀態(tài)，從而摸清森林病蟲害的發(fā)生規(guī)律，以及時(shí)做好防治對(duì)策?？傊?，將3S技術(shù)應(yīng)用于林業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中，對(duì)于提高森林資源監(jiān)測(cè)效率和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性具有重要作用。

4.在生態(tài)環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

近年來，我國自然災(zāi)害頻發(fā)，給國家和人民帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而3S技術(shù)的應(yīng)用，可以在干旱、洪澇、林火、沙漠化等生態(tài)環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)中起到重要作用。例如，利用GIS和GPS技術(shù)，可以對(duì)地面沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；利用GIS和RS技術(shù)，可以有效監(jiān)測(cè)土地的沙化及鹽堿化、水土流失狀況以及森林與草場(chǎng)退化情況等；利用RS，可以對(duì)滑坡、泥石流有關(guān)的環(huán)境因素進(jìn)行分析，從而推斷出滑坡、泥石流發(fā)育環(huán)境因素及發(fā)生原因，進(jìn)而做好預(yù)防。如在深圳滑坡災(zāi)害施救中，綜合采用了全球衛(wèi)星定位（GPS）監(jiān)測(cè)、遙感（RS）監(jiān)測(cè)、直升機(jī)及人工觀測(cè)地表和深部位移監(jiān)測(cè)等，建立了立體和應(yīng)急監(jiān)測(cè)的專業(yè)化監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系，對(duì)救援工作起到了積極作用。

結(jié)語

相對(duì)于傳統(tǒng)生態(tài)環(huán)境檢測(cè)手段而言，利用3S進(jìn)行生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)無疑具有極大的優(yōu)勢(shì)。利用3S技術(shù)極大程度上提高了監(jiān)測(cè)的精度，并提高了監(jiān)測(cè)效率。另外，3S技術(shù)不會(huì)受到外部環(huán)境、氣候條件所干擾，具有良好的適用性。未來，隨著3S技術(shù)水平的進(jìn)一步提升，其在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的地位將愈來愈高，并成為不可或缺的監(jiān)測(cè)工具。

參考文獻(xiàn)

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