3S技術及其在生態環境監測中的應用解析

趙睿康 楊蕾

【摘 要】隨著信息技術的發展，3S技術得到了長足的發展和廣泛的應用。本文對3S技術在生態環境監測方面的應用進行簡要分析，并對其發展前景進行展望。

【關鍵詞】3S技術;生態環境監測;應用分析

中圖分類號： X835 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）02-0175-002

【Abstract】With the advancement of science and technology， 3S technology， i.e. remote sensing（RS）， geographic information system（GIS） and global positioning system（GPS） has been greatly developed and widely used. This paper summaried analyzed 3S technology and its current development， as well as application in ecological monitoring. Some expectation of application are put forward.

【Key words】3S technology; Ecological monitoring; Applied analysis

1 3S技術及其應用范圍

所謂3S技術，它是集遙感技術（RS）、全球定位系統（GPS）和地理信息系統（GIS）為一體的高科技技術的統稱。科學技術不斷發展的今天，3S技術也獲得了長足發展，逐漸成為了當前獲取空間地理信息、空間信息分析、空間信息應用的重要的核心高科技技術，同時，在生態環境的監測和測評中也得到了廣泛應用。

（1）全球定位系統（GPS）是指利用衛星導航和通訊技術，發揮其覆蓋范圍廣、精確度高、速度快、抗干擾能力強等優點，主要是實時、快速地提供目標的空間位置，對資源環境、交通道路施工以及車輛調度等實現移動定位監測。

（2）地理信息系統（GIS）是在計算機硬件和軟件系統的輔助作用下，對各種地理信息進行采集、儲存、分析的技術系統，如遙感圖像數據、屬性數據、空間定位數據，進行各種數據的綜合處理和應用分析，實現對生態環境進行有效的動態監測。

（3）遙感技術（RS）對遠距離的探測目標進行識別，打破探測距離的限制，用于實時、快速地提供大面積地表物體及其環境的幾何與地理信息及各種變化，保證對軍事領域、農業資源監測進行準確、快速地信息獲取、傳遞及處理等等。

（4）3S技術集成即把GPS、GIS、RS整合為一個完整的技術系統，較為常見的事3S兩兩之間的集成，GPS與GIS的集成可用于環境動態監測、環境管理等，GPS與RS的集成可用于自動定時數據采集、環境監測、環境災害預測等，RS與GIS的集成可用于全球環境變化監測、空間數據自動更新等[1]。

2 3S技術在生態環境監測中的應用分析

開展生態環境監測是了解和評價一個國家、一個地區或某一生態區生態環境狀況，為生態建設和環境保護提供決策依據的重要工作。生態環境監測是一項宏觀與微觀相結合的復雜的系統工程，涉及的空間和事件范圍廣，監測的對象包括農田、森林、草原、濕地、湖泊、海洋、氣象、動植物等，對其數據收集和處理難度大。傳統的生態環境監測，評價技術方法應用范圍小，只能解決局部生態環境監測和評價問題，很難大范圍、適時地開展監測工作，而綜合整體且準確完全的監測結果必須依賴3S技術，利用RS和GPS獲取、管理地貌及位置信息，然后利用GIS對整體生態區域進行數字表達，形成規劃、決策系統[2]。

（1）3S技術在環境空氣質量監測中的應用。根據城區的發展現狀，利用遙感技術對一定范圍內的控制區進行網絡監測，依靠3S技術建立環境空氣自動監測點，收集、分析全部控點的空氣質量信息，查明其主要影響因素，進行規劃和防治措施，為城市環境空氣質量的改善和提升提供科學依據。

（2）3S技術在聲環境質量監測中的應用。通過加強3S技術監測的實施，對城市各種噪聲污染進行科學分析與研究，實現全方位、多角度、深層次的動態監測，對監測內的區域進行聲環境質量監測點的優化調整，為城市綜合規劃工作的高效運行提供前提條件。

（3）3S技術在水污染源監測中的應用。通過3S技術監測水污染情況，利用遙感影響獲得水體泥沙分布、水深、水溫等基礎數據，從中分析人為活動對水體造成的影響，結合原有的水文資料，建立完整的水文數據庫，水體環境的變化是動態的，水污染源監測信息也必須以動態的形式進行，需要及時更新相關信息，做出實時分析，為水污染的治理提出合理解決方案。

（4）3S技術在土壤修復中的應用。在生態環境監測中，3S技術在可實現對土壤的監測包括土地類型填土，土壤沙化、鹽堿化及土壤侵蝕等的研究。針對土壤質量環境，可以通過遙感技術對不同時期同一地點的土壤資源變化狀況，土壤面積利用率等圖像進行迭加、對比，準確分析出一定區域土壤環境質量潛在問題，對開展土壤環境質量整治提出針對性的建議或政策[3]。

（5）3S技術在固體廢物污染監測中的應用。固體廢物中的生活垃圾、建筑垃圾、工業垃圾等自身會發生物理及化學變化，會在熱紅外圖像上將色調特征顯示出來，按照遙感圖像解譯標志，將遙感圖像作為信息源對固體廢物進行實時監測，再通過GPS技術明確相應的空間位置，比較固體廢物信息，掌握其發展方向，按照城市產業布置和垃圾處理系統的設置，對固體廢物進行有效的監測和管理。

（6）在環境管理、城市規劃方面的應用。GIS用于城市規劃可實現城市環境規劃的數據調查評價、預測、功能區劃、規劃方案的產生與決策以及制圖等特定的要求，在環境管理方面，可實現基礎環境數據庫系統、環境污染模型及區域污染圖、環境的數據傳輸等。

3 3S技術對生態環境監測的意義及展望

利用3S技術對生態環境進行監測，能夠集監測與預測為一體，減少人力、物力及財力的投入，大大提高生態環境的監測水平，針對區域存在的潛在生態問題，提出科學合理的整治措施，從而改善生態環境的現狀，使其對城市經濟可持續發展做出巨大貢獻，同時進一步推進城市現代化建設的進程。

在未來的生態環境監測中，動態生態環境監測將成為生態環境監測的發展趨勢，借助3S技術，建立生態環境動態監測模型，將定量表達、定量結果規劃至每個具體空間位置，必可推進環境監測向更智能、更自動化方向發展，為解決環境污染，進行環境治理提供更準確可靠的依據。

【參考文獻】

[1]陳超，3S技術及其在生態環境監測中的應用[J].科技信息，2013（10）：469.

[2]高云騰，范玉順，程傳周，等.基于3S技術的生態環境監測評價——以南四湖地區為例[J].甘肅科學學報，2015（04）：24-27.

[3]梁繼超，陽國亮，王力峰，等.生態旅游區生態環境監測指標體系和監測方法——以廣西花坪國家級自然保護區為例[J].廣西師范大學學報（哲學社會科學版），2008（03）：57-60.