“3S”技術在生態環境監測中的應用

李江

摘要：近年來，隨著3S技術的日趨成熟，其在城市生態環境、農業生態環境、林業生態環境、生態環境災害等監測領域發揮著越來越重要的作用。基于此，本文在簡要概述3S技術的基礎上，重點探討了3S技術在生態環境監測中的具體應用。

關鍵詞：3S技術；生態環境；檢測

引言

當前，我國社會經濟發展勢頭迅猛，人口數量逐年增加，資源負荷越來越大，使得生態環境面臨著日益沉重的壓力，做好生態環境監測工作已刻不容緩。近年來，3S技術被越來越多地應用于生態環境監測中，實踐結果表明，3S技術在生態環境監測中具有非常廣闊的應用空間。

一、“3S”技術概述

1.地理信息系統（GIS）

GIS即地理信息系統，其以計算機技術為依托，綜合了地理﹑遙感﹑環境科學、信息科學等學科，能夠對多種空間數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述，以客觀反映環境和資源發展狀況，具有數據綜合分析與評價的能力。當前，地理信息系統在環境評估﹑資源調查﹑災害預測﹑城市規劃﹑水利電力等多個領域得到了廣泛的應用，且應用范圍越來越廣。

2.全球定位系統（GPS）

GPS即全球定位系統，主體為環球通訊衛星與接收裝置。通過衛星的無線導航定位作用，為用戶提供精確的導航信息。GPS衛星分布于6條交點互隔60度的軌道面（距地面2*104km）上，單機導航精度高達10m。若采取綜合定位，其精度可達厘米甚至毫米級別。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，在農林水利﹑軍事以及城市管理等方面得到了廣泛應用。

3. 遙感技術（RS）

RS即遙感技術，其利用不同物體具有不同電磁波的特性，從遠處通過傳感器探測和接收來自目標物體的電磁波特性，進而提取不同物體的不同信息，以實現對勘測目標的幾何形態、分布情況以及地理位置的全面、綜合、客觀記錄。遙感技術不僅能夠精準獲取地表景觀的形態特征，還能獲取物質內部的成分及結構組成，從而達到對物質進行識別的目的。遙感技術具有可視范圍廣﹑信息更新速度相對較快的特點，主要在民用和軍用兩大領域有著廣泛的應用。

二、“3S”技術在生態環境監測中的具體應用

1.在城市生態環境監測中的應用

在城市環境監測中，3S技術的運用較早，主要是針對城市規劃與城市污染情況等多個方面進行監測。具體而言，3s技術在城市生態環境監測中的應用為：利用航空多光譜攝影技術監測大氣污染的主要類型、顆粒大小及分布區域，分析“熱島”效應與地面輻射溫度的關系；綜合利用GIS和RS資料平臺，分析城市大氣污染區域的分布，進而得出城市大氣污染源分布圖；此外，利用3S技術，可以對泥沙狀況、水體分布以及水深、水溫等信息進行收集、處理、分析，進而監測城市的水污染狀況。當前，城市生態環境動態變化，監測工業也應實現動態化，這就需要加強對3S技術的應用，及時更新并分析相關信息，從而為城市生態環境治理提供有力支撐。

2.在農業生態環境監測中的應用

我國作為農業大國，農業生產一直擺在重要戰略位置，將3S技術運用于農業生態環境監測，對于農業生產有著積極意義。3S技術可用來對農田土地的生產價值、土地的適宜性以及土地生產潛力作出評價，監測土壤的沙化﹑次生鹽堿化、侵蝕等問題，同時還可利用遠、熱紅外對遙感影像的準確接收來實時探測農作物的生長。此外，3S技術還可對耕地退化問題作出分析，提出調整措施。具體工作原理是，基于3S技術建立退化定量評價模型和評價方法，依據對土地利用及生態環境受耕地退化影響的科學分析，從土地利用的角度來提出解決耕地退化的調控措施。

3.在林業生態環境監測中的應用

隨著我國全面深化林業改革的不斷推進，我國的林業發展越來越重要。將3S技術用于林業生態環境監測中，可以對森林病蟲害狀況、野生動植物、森林災害等進行有效監測。在3S技術用于林業生態環境監測的過程中，主要是利用GIS加上RS和GPS獲取的數據，來建立森林生態數據庫，并以此為依據建立監測模型，從而為我國林業發展制定出完善、合理的規劃。此外，有效結合運用GIS與RS，能夠實時監控森林病蟲害的空間分布狀態，從而摸清森林病蟲害的發生規律，以及時做好防治對策。總之，將3S技術應用于林業生態環境監測中，對于提高森林資源監測效率和數據準確性具有重要作用。

4.在生態環境災害監測中的應用

近年來，我國自然災害頻發，給國家和人民帶來了巨大的經濟損失。而3S技術的應用，可以在干旱、洪澇、林火、沙漠化等生態環境災害監測中起到重要作用。例如，利用GIS和GPS技術，可以對地面沉降進行實時監控；利用GIS和RS技術，可以有效監測土地的沙化及鹽堿化、水土流失狀況以及森林與草場退化情況等；利用RS，可以對滑坡、泥石流有關的環境因素進行分析，從而推斷出滑坡、泥石流發育環境因素及發生原因，進而做好預防。如在深圳滑坡災害施救中，綜合采用了全球衛星定位（GPS）監測、遙感（RS）監測、直升機及人工觀測地表和深部位移監測等，建立了立體和應急監測的專業化監測與預警體系，對救援工作起到了積極作用。

結語

相對于傳統生態環境檢測手段而言，利用3S進行生態環境監測無疑具有極大的優勢。利用3S技術極大程度上提高了監測的精度，并提高了監測效率。另外，3S技術不會受到外部環境、氣候條件所干擾，具有良好的適用性。未來，隨著3S技術水平的進一步提升，其在生態環境監測中的地位將愈來愈高，并成為不可或缺的監測工具。

參考文獻

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