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

鄺春洪

（珠海匯華環(huán)境有限公司，廣東 珠海 519050）

當(dāng)前全球范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境都面臨著嚴(yán)峻的形勢，生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作需要得到進(jìn)一步重視。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作能夠為生態(tài)保護(hù)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，其優(yōu)化與發(fā)展需要得到重點(diǎn)研究。對此，要充分明確3S技術(shù)與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的基本概念，并明確3S技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中的應(yīng)用方法，將3S技術(shù)全面推廣到各種環(huán)境條件下的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中，對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作起到全面促進(jìn)作用。

1 3S技術(shù)與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的概述

1.1 3S技術(shù)基本概念

3S技術(shù)包括三種比較常用的地理信息技術(shù)，分別是遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）。3S技術(shù)內(nèi)部包含空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、通信技術(shù)等多個小項技術(shù)，能夠在多個行業(yè)中發(fā)揮出作用。3S技術(shù)內(nèi)部三種技術(shù)的共同應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)地理信息的搜集、整理和分析，進(jìn)而得出地理環(huán)境狀態(tài)的相關(guān)結(jié)論，因此在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中也能得到良好的應(yīng)用[1]。3S技術(shù)可以應(yīng)用于生態(tài)數(shù)據(jù)采集、自然災(zāi)害預(yù)測、生態(tài)環(huán)境研究等工作，滿足生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的多項要求。由3S技術(shù)的概念和功能可以得知該技術(shù)與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作具有較強(qiáng)的適配性，但同時也要明確生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的定義與工作要求，進(jìn)一步明確3S技術(shù)的應(yīng)用方法。

1.2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的定義和現(xiàn)狀

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作總體來說就是對一定區(qū)域內(nèi)的環(huán)境狀況進(jìn)行調(diào)查和了解，得出關(guān)于當(dāng)?shù)丨h(huán)境狀況的基本結(jié)論，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作提供充足的依據(jù)。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的覆蓋面較廣，對所有的環(huán)境類型都能夠發(fā)揮調(diào)查與分析的作用，例如農(nóng)田環(huán)境、草地環(huán)境、森林環(huán)境、海洋環(huán)境、濕地環(huán)境等。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作一般只能滿足一定范圍內(nèi)的環(huán)境調(diào)查需求，尤其是傳統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，往往只能對小范圍的環(huán)境狀況進(jìn)行調(diào)查，已經(jīng)無法滿足當(dāng)前日益提升的生態(tài)建設(shè)工作要求，具有一定的時代滯后性?？偟膩碚f，當(dāng)前生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的現(xiàn)狀不是非常樂觀，因此需要充分引進(jìn)3S技術(shù)，對該項工作進(jìn)行一定程度的改良，提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的技術(shù)水平。

2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中3S技術(shù)的應(yīng)用途徑

2.1 城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測

當(dāng)前城市是環(huán)境污染的多發(fā)地區(qū)，因此必須重點(diǎn)關(guān)注城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的水平，充分使用先進(jìn)的3S技術(shù)。首先要使用3S技術(shù)對城市環(huán)境進(jìn)行整體分類，將城市環(huán)境類型按照生產(chǎn)生活區(qū)、生態(tài)建設(shè)區(qū)等功能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。在分類過程中，可以充分使用地理信息系統(tǒng)對城市各個區(qū)域的功能和生態(tài)狀況進(jìn)行總結(jié)和分析。其次要充分對城市內(nèi)的污染問題進(jìn)行調(diào)查和分析，在調(diào)查過程中可以利用遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)。例如，在確定城市垃圾污染狀況時，可以首先使用遙感技術(shù)確定垃圾污染的分布，再用地理信息系統(tǒng)根據(jù)遙感技術(shù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)判斷城市垃圾污染問題的嚴(yán)重性，為污染處理工作提供一定參考[2]。最后，要使用3S技術(shù)調(diào)查城市各類污染的污染源，最后根據(jù)污染的強(qiáng)度和分布情況來判斷污染源可能存在的位置，以提高污染處理問題的效率，保證城市范圍內(nèi)生態(tài)建設(shè)工作的順利進(jìn)行。

2.2 森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測

森林環(huán)境是我國主要的環(huán)境形式，且對于我國整體生態(tài)狀況具有全面且難以替代的作用，因此也要注重森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作，提高森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的技術(shù)水準(zhǔn)。首先，無論是天然林區(qū)還是人工林區(qū)，其面積都比較大，涉及的信息比較繁雜，因此要注意使用3S技術(shù)建立起森林管理系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)站點(diǎn)建設(shè)

環(huán)境監(jiān)測可以使用地理信息系統(tǒng)幫助進(jìn)行數(shù)據(jù)庫信息的分類和管理，提高森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作效率。其次，森林的生態(tài)環(huán)境變化比較頻繁，因此要利用3S技術(shù)保證森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的實(shí)時性。例如，在發(fā)現(xiàn)林區(qū)中出現(xiàn)可能影響生態(tài)結(jié)構(gòu)的因素出現(xiàn)時，要使用定位技術(shù)對因素出現(xiàn)的地點(diǎn)進(jìn)行精確定位，接著再使用遙感技術(shù)明確該因素的發(fā)展?fàn)顩r，最后使用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行狀況的全面分析，保證森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的實(shí)時性。最后要充分使用3S技術(shù)進(jìn)行森林環(huán)境風(fēng)險防范和應(yīng)對工作，例如在發(fā)生森林火災(zāi)時就要利用該技術(shù)第一時間確定火災(zāi)位置和火災(zāi)規(guī)模，為救災(zāi)工作提供信息支持。

2.3 空氣水土質(zhì)量監(jiān)測

許多地區(qū)與環(huán)境當(dāng)中都出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的空氣水土質(zhì)量問題，這類問題比較細(xì)節(jié)化，對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)具有更高的要求，因此為了滿足此種要求，需要充分利用3S技術(shù)。在空氣質(zhì)量監(jiān)測方面，要利用3S技術(shù)建立空氣質(zhì)量網(wǎng)點(diǎn)，并建立起各個網(wǎng)點(diǎn)之間的聯(lián)系，保證該地區(qū)內(nèi)的空氣狀況能夠得到綜合分析。在水體質(zhì)量監(jiān)測時，要使用遙感技術(shù)獲取水體的數(shù)據(jù)，再使用地理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，通過過去水體變化狀況推算出未來水體的發(fā)展趨勢，為水質(zhì)保護(hù)工作提供一定依據(jù)。在土壤質(zhì)量監(jiān)測時，要重點(diǎn)監(jiān)測土地資源的分布狀況和土壤質(zhì)量，例如可以使用3S技術(shù)構(gòu)建土壤分布與質(zhì)量模型，通過模型判斷當(dāng)前土壤利用率與未來利用率的發(fā)展走向，為土地利用計劃的制定提供一定依據(jù)?？諝馑临|(zhì)量問題是我國當(dāng)前生態(tài)環(huán)境建設(shè)需要面臨的主要問題之一，因此要注意該方面生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的進(jìn)行，做好生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的基礎(chǔ)性工作。

2.4 礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測

當(dāng)前我國礦產(chǎn)開采工作存在不科學(xué)不合理的現(xiàn)象，對礦山的生態(tài)環(huán)境造成了一定破壞，因此也需要注重礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作，在其中應(yīng)用各種先進(jìn)技術(shù)，保證生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的質(zhì)量[3]。一方面，要使用3S技術(shù)實(shí)時監(jiān)測礦產(chǎn)開采的進(jìn)度與效率。過度開采會對礦山生態(tài)環(huán)境造成不可逆地破壞，因此開采效率必須得到控制?？梢岳?S技術(shù)實(shí)現(xiàn)對開采狀況的遠(yuǎn)程監(jiān)控與實(shí)時分析，保證相關(guān)監(jiān)督人員能夠第一時間發(fā)現(xiàn)開采過程中的問題，及時采取規(guī)避或控制措施。另一方面，要使用3S技術(shù)對已經(jīng)發(fā)生的礦山生態(tài)環(huán)境破壞現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)查和分析，要利用遙感技術(shù)測量破壞規(guī)模、利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行破壞原因的分析，在礦山環(huán)境破壞現(xiàn)象中充分總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，為日后的礦山環(huán)境保護(hù)工作提供助力。礦山的生態(tài)環(huán)境狀況影響著我國各個產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力，因此其生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作必須要得到重視。

2.5 草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測

草原生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，其生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作需要涉及方方面面，因此需要提升草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的技術(shù)水平，保證3S技術(shù)能夠得到充分應(yīng)用。要使用3S技術(shù)對草原生態(tài)環(huán)境進(jìn)行大范圍的分階段調(diào)查工作，明確草原生態(tài)環(huán)境的層次，為生態(tài)保護(hù)工作提供更多理論支持。首先要使用3S技術(shù)對需要調(diào)查的草原區(qū)域進(jìn)行整體的簡要探測，確定地區(qū)內(nèi)草原生態(tài)環(huán)境的基本狀況；接著要對草原生態(tài)環(huán)境中各種細(xì)化的監(jiān)測項目進(jìn)行探究，例如溫度條件、降水量、生物分布等等；最后要使用3S技術(shù)對草原生態(tài)環(huán)境進(jìn)行重復(fù)監(jiān)測，在這一過程中做到查缺補(bǔ)漏，保證草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的全面性。草原生態(tài)環(huán)境的復(fù)雜程度與森林生態(tài)環(huán)境相當(dāng)，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的要求上也有共同之處，因此要注意該項生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中3S技術(shù)的充分利用，滿足草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的高要求。

3 結(jié)語

綜上所述，3S技術(shù)與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的適應(yīng)性較好，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中具有較好的發(fā)展前景，因此要充分在城市生態(tài)環(huán)境、森林生態(tài)環(huán)境、空氣水土環(huán)節(jié)、礦山生態(tài)環(huán)境、草原生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測過程中應(yīng)用3S技術(shù)，提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的精確度與效率，進(jìn)而為生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作提供更加準(zhǔn)確和有效的數(shù)據(jù)支持，促進(jìn)我國生態(tài)文明建設(shè)工作的長期可持續(xù)發(fā)展。