論3S技術及其在生態環境監測中的應用

王靜

摘 要：隨著科學技術的不斷進步，科技工作者對產品的研發力度不斷加大，這些科技產品為我們的工作生活提供了便利，其中，3S技術更是在環境監測中發揮了至關重要的作用。本文對其進行了探究，以期3S技術為今后的生態環境監測工作做出貢獻。

關鍵詞：3S技術；環境監測；污染；生態環境

環境監測是環境進行監測并制定規劃的過程，但是傳統的環境監測工作工作范圍有限，畢竟它解決的只是局部范圍的環境監測問題。3S技術的出現，針對存在的局部監測的情況，對其做出了改進和解決，并在環境監測工作的運用中取得了較好的成效。因此，對3S技術在生態環境監測中的探討有著重要的實際意義。

一、3S技術概述

1.遙感技術（RS）。遙感技術（RS）具有可視范圍廣、信息更新速度相對較快的特點，它主要是根據物體之間具有的不同的電磁波的特性，對其存在的電磁波特性加以利用，進而提取不同的物體的不同信息，進行整理等工作，從而對遠距離的物體做出識別。將遙感技術（RS）搜集的數據看作成為地理信息系統（GIS）所需要的數據源，實現數據的及時有效的更新，然后在遙感技術（RS）和地理信息系統（GIS）的基礎之上建立起數據模型，從而實現空間上與時間上的轉移，最后通過三維空間，定量地對未來進行預測。遙感技術（RS）現如今已經呈現出星球數量多、傳感器類型多、分辨率高的發展態勢，遙感衛星能獲取范圍從厘米到千米的遙感信息。不同衛星的重放周期盡管不同，但是都可以獲取生態環境資源數據變化的圖片資料，便于人們掌握對荒漠化、水污染、海洋生態污染的數據。

2.全球定位系統（GPS）。全球定位系統（GPS）由三部分組成：地面控制中心、衛星網和接收機，它是對獲取目標提供及時和快速的三維空間定位的具有全球化、全天候、精度高的一種系統，目前，其三維定位已經達到了6m的高精度定位。全球定位系統（GPS）是位置查找過程中比較新的手段，具有高速度、高精度且不受氣候以及通訊情況的干擾，因此，在農業方面、林業方面、水利方面、軍事方面以及城市管理等方面得到了廣泛的應用。

3.地理信息系統（GIS）。地理信息系統（GIS）是一個綜合性比較強的系統，它綜合了地理范疇、遙感范疇、城市科學范疇、信息科學范疇、環境科學范疇等學科，并借助計算機技術，客觀反映環境和資源發展狀況的多種空間數據，并對這些數據表現出的特征直觀展現出來。隨著計算機的不斷發展，以其為依托的地理信息系統（GIS）也不斷發展，所以地理信息系統（GIS）相關軟件的開發也越來越多，目前，地理信息系統（GIS）與遙感技術（RS）相結合，對全球的環境變化和監測提供了技術支持。

二、生態環境監測相關內容

1.生態環境監測簡介。生態環境監測，形成于20世紀60年代，很多人習慣稱之為生態監測，是對自然生態環境信息進行搜集的手段，也是運用專業的工具及技術對其進行監測的過程，生態環境監測是生態環境建設工作中的技術保障。但是由于多種原因，對環境監測還沒有一個比較權威的界定，因此，環境監測定義沒有得到權威工具書的收錄和認定：美國環保局認為環境監測是對自然生態系統的發展變化的監測，研究內容多指人類活動對自然生態結構以及生態功能產生的影響；國內有部分學者認為，生態環境監測技術運用一定的方法，對生態各個系統、結構組合及功能在不同時間和空間上進行的系統測定和觀察，而測定和觀察的結果用于評價人們對生態系統產生的影響和改變，為今后人們在合理利用自然資源和改善環境上提供理論依據；但從目前生態環境的監測發展狀況來看，如今的生態環境監測領域比較廣泛，也更加具體。

2.生態環境的監測內容。現如今的生態環境監測內容比較豐富：農田、河流、海洋、湖泊、森林、氣候、沼澤、濕地等，其中，每一個生態系統各自存在著多樣性，在包含環境和生物資源的指標變化的同時，還包含了人類活動的變化。對生態環境的監測可以概括為宏觀和微觀生態監測兩個方面： 宏觀生態監測，顧名思義，就是生態系統的監測單位比較大，但應該保持在特定的區域范圍之內。對宏觀生態系統的監測，是運用遙感技術和生態效果圖技術，以原本的自然生態系統為底圖，以專業的數據分析為基礎，建立起來的地理信息系統（GIS），不僅如此，在區域的選擇劃分上，還將區域生態調查以及生態統計的手段和方法納入到了宏觀生態監測的工作中。 微觀生態監測的監測目標相對于宏觀生態監測來說，監測單位就小的多了，主要是把生態監測中心作為監測工作的基礎，運用物理學或生物學等相關知識和方法對生態系統的各個子系統進行分析、歸納。微觀生態監測根據監測內容的不同又可以細分為生態監測的干擾性、污染性、治理性以及對環境質量狀況的評價。

三、3S技術在生態環境中的應用

1.農業生態環境。3S技術在農業生態環境中主要是對農田土地的生產價值作出評價、對土地是否存在適宜性作出評估、對土地能否持續利用作出評價，還可以對土壤侵蝕、沙化、次生鹽堿化等問題進行監測。

2.森林生態環境。3S技術在森林生態環境監測中應用的越來越廣泛，范圍主要涵蓋森林資源、濕地、荒漠、森林災害、野生動物、野生植物等。3S在森林生態環境的監測過程中，主要依靠地理信息系統（GIS）的幫助獲取地理要素信息，加上遙感技術（RS）和全球定位系統（GPS）獲取的數據資源，分析整合出森林生態系統的數據庫，然后再根據這些數據，做出各種預測，并結合國家的相關政策，制定出規劃方案。

3.草原荒漠生態環境。草原生態環境比較復雜，內容形式更是多種多樣，只有建立起大型的數據庫，才能更好地監測草原生態環境。3S技術被應用于監測草原生態環境時，各個子技術之間密切配合，對龐大的數據資源進行分類，同時會做好評估及預測。

4.城市生態環境。3S技術在城市生態環境的監測主要包括城市的規劃和城市的污染兩個方面。由于城市生態環境在人類密集的活動過程中，不斷被改造、規劃，因此會造成生態環境的污染加劇，3S技術在城市生態環境的應用，為城市現存的污染問題進行了靶向預測。

遙感技術（RS）、全球定位系統（GPS）和地理信息系統（GIS）在三維空間上為城市生態環境的不斷優化提供了技術支持。

四、結語

生態環境監測是一項長期而艱巨的任務，只有把集遙感技術（RS）、全球定位系統（GPS）和地理信息系統（GIS）為一體的3S技術做為生態環境監測的技術支持，充分利用3S技術本身具備的高科技手段，才能對生態環境存在的問題以及今后的演變趨勢進行全方位的了解和掌握，我國的生態環境監測也會隨著3S技術的不斷發展而發展。

參考文獻：

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