“3S”技術在環境管理中的發展應用

摘 要：本文主要闡述了環境管理的發展過程，以及在計算機技術和3S技術被廣泛應用的基礎上，著重分析了3S技術在環境管理中的可行性及廣泛前景，為環境管理研究提供一條全新的思路。

關鍵詞：環境管理 GPS RS GIS

中圖分類號：X87 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（a）-0124-01

全球變暖、臭氧層破壞、酸雨、淡水資源危機、能源短缺、森林資源銳減、土地荒漠化、物種加速滅絕、垃圾成災、有毒化學品污染等諸多方面的環境問題威脅人類生存，人類也漸漸認識到了環境問題的危害性及解決環境問題的重要性。

在遠古文明時期，人類的基本生存方式是采集和狩獵，此時，人類完全依賴自然環境生存，相對于自然環境來講，人類是生物圈中的弱者，不足以改變自然環境，只能是以被動適應自然環境為主要生存方式，因此，不會出現人為的環境問題。在農耕文明時期，人類的生活與生產方式直接受制于自然環境，進入工業社會后，人類開始掌握了可以同大自然抗衡的力量。按照自己的尺度和意志對自然界中的一切事物進行強權統治和隨意操縱，最終使自然界走向了退化和毀滅，反過來人類也因破壞和毀滅自然，導致了資源短缺、能量枯竭、環境污染、生態破壞等自己的生存危機。

1 環境管理的發展

自20世紀中期，為了尋求環境問題的解決途徑，人類一直在探索環境問顳的產生的原因。由于最初的環境問題表現為局部的工業污染，因此，在相當長的一段時間里，人們將環境問題產生的原因僅僅看做是技術問題，于是各種污染治理技術的研究與應用成了這一時期環境保護的主要工作，面對這種情況，人們采取了經濟手段加以控制。1972年，羅馬俱樂部出版了《增長的極限》一書，該書通過對全球經濟發展模型的分析指出，如果人類仍按照目前的速度發展的話，由于糧食短缺和環境的破壞，地球的支撐力將會達到極限。該書的出版引起了人類對自身前途命運的關切。1987年，聯合國世界環境與發展委員會發表了報告《我們共同的未來》，第一次將環境問題與人類的發展聯系起來。報告中指出，目前嚴重的環境問題，產生的根本原因就在于人類的發展方式和發展道路。人類要想繼續生存和發展，就必須改變目前的發展方式，走可持續發展的道路。因此，發展觀是與人類社會的世界觀、價值觀、道德觀等基本觀念密切聯系、相互影響的，并共同決定著人類的發展道路和發展方式。既然環境問題的產生是由于人類不可持續的發展方式決定的，那么應當對支配人類行為的基本觀念進行反思，對人類發展進程進行反思。因此環境管理運用各種手段，正確協調社會發展同環境保護關系，處理國民經濟各部門、各社會團體和個人涉及環境方面的相互關系，創造更好的人類生存和發展的環境條件，走上可持續發展的道路[1]。

基于人類對環境問題的認識和實踐，20世紀70年代初，環境管理學逐步形成的一門新興學科，涵蓋了資源管理、區域管理、部門管理及環境計劃管理、環境質量管理、環境技術管理等方面的內容。環境管理手段也從早期的只靠單一的經濟手段管理向綜合運用法律、經濟、技術、行政、教育等多種手段管理的轉變。

2 “3S”技術在環境管理中的應用

在20世紀90年代以后，環境管理得到了長足發展。同時，隨著計算機、遙感（RS）、全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）等高新技術的開發與應用，使環境管理的發展進入一個新的領域。3S技術是指遙感（RS）、地理信息系統（GIS）和全球定位系統（GPS）的有機結合，是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術、計算機技術和通訊技術等相結合，多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。

2.1 GPS的應用

GPS也就是全球定位系統，它采用多星、高軌、高頻、測時、測距體制，實現了全球覆蓋，全天候、高精度、實時導航定位。GPS在環境管理中的應用主要是通過與地理信息系統技術（GIS）相結合發揮作用。GPS技術與GIS技術相結合能對各種環境資源，如生物資源、大氣質量、水資源、土地資源、污染物排放范圍等進行實時監測、更新，并能有效地進行環境統計分析，并可輔助進行環境規劃、土地利用規劃、總體發展規劃等活動，如可在地圖上標出瀕臨滅絕物種的保護范圍；可以把重點污染源的地理位置、污染種類、污染負荷、對該地區的影響以及對區域環境的貢獻度清晰地反映出來；還可利用專家知識和專業模型對污染物總量控制以及削減分配方案進行輔助設計。還能對各種海洋環境、資源，如海洋生物資源、大氣質量、海洋水資源、污染物排放范圍等進行實時監測、更新，并能有效地進行環境統計分析，進而進行環境總體規劃；可動態展示污染源位置、類型、負荷及對區域環境造成的影響。

2.2 RS的應用

RS即遙感，地物的物理特性和化學組分不同，其反射或輻射的電磁波譜特性（如波長、傳播方向、振幅等）不同，遙感判定和分析地物性質的主要依據也就不同。因此，污染性質的獲取是根據環境污染或環境條件改變而引起的地物波譜特征的差異表現；揭示污染擴散的規律是根據遙感獲取的地面信息具有連續性和周期性。環境分析中不可缺少的背景信息可以通過遙感影像進行輻射和幾何糾正、降噪濾波、信號增強等預處理，然后利用目視解譯、分類、特征提取等信息處理技術，以獲取城市環境要素來補充地面監測的局限性。具體體現對土地的利用狀況及覆蓋、植被種群的覆蓋及分布、水體富營養化的程度及分布、地表的水土侵蝕等方面的解譯和判讀[2]。

2.3 GIS的應用

GIS即地理信息系統，有數據采集與輸入、數據編輯與更新、數據存儲與管理、空間分析及數據顯示與輸出等功能。其核心是空間分析，包括數據檢索及表格分析、疊置分析、緩沖區分析和網絡分析。其中，空間疊置分析可用于建設項目選址、環境功能區規劃、環境風險因素識別、環境敏感點確定等；緩沖區分析可用于自然保護區規劃、環境污染事故安全距離確定等[3]。

3 結語

利用3S技術的優勢，環境管理得到了全新的發展，他大大提高了環境管理的效率，完成了環境管理的人機對話，大大改善環境管理工作的質量，拓展了環境管理的工作空間，實現了資源的網絡化共享及多部門的聯動管理，大大節約了環境管理的成本。但3S技術在環境管理中的應用在我國處于初步階段，應用還不十分廣泛，在該領域的研究及成果的產業化發展還很緩慢，具體到各層次的環境管理中，3S技術的普及還相當有限。因此，一個高效的環境管理，應使管理實現數字化，利用3S技術的優勢，研究3S技術在環境管理中的集成化、一體化、智能化和網絡化及數據技術的發展，更好地服務于人類。

參考文獻

[1] 張明順.環境管理[M].武漢：武漢理工大學出版社，2003.

[2] 仇肇悅，李軍，郭宏俊.遙感應用技術[M].武漢：武漢測繪科技大學出版社，1995.

[3] 張超，陳丙咸，鄔倫.地理信息系統[M].北京：高等教育出版社，1995.