3S技術及其在生態環境監測中的應用分析

摘 要：在我國社會經濟發展全面進入新時期后，經濟發展質量不斷提升，經濟發展模式發生很大轉變，其中犧牲生態環境發展經濟的模式已經徹底轉變，生態環境保護工作受到的重視程度在不斷提升。在生態環境保護相關工作中，生態環境監測是一項重要的基礎內容，需要采用科學的監測技術，其中3S技術具有良好的應用效果，能夠全面提升生態環境監測工作質量。因此，本文將對3S技術及其在生態環境監測中的應用進行深入地研究與分析，并提出一些合理的意見和措施，旨在進一步提升生態環境監測技術水平。

關鍵詞：3S技術;生態環境監測;實際使用;優化措施

3S技術是現代科學技術發展中的重要產物，是一項融合多個學科和領域的關鍵技術，在許多行業中都有著廣泛地應用。因其技術特點，在生態環境監測工作中取得應用，通過利用3S技術能夠促進生態環境監測工作質量提升，獲取更多的生態環境數據，為生態環境保護工作提供科學的決策支持。但是因為缺乏實踐經驗以及受到技術水平的限制，當前我國生態環境監測工作中還存在著一些問題，關于3S技術的應用不夠程序，尚未建立完善的應用體系，因此需要對其具體應用進行分析。

1? 3S技術的基礎概念分析

3S技術是指GPS技術、GIS技術以及RS技術的總稱，是三個技術的融合，三種不同技術各有其獨特的作用，共同構成完善的3S技術和應用平臺。

1.1 全球定位技術分析

全球定位技術（GPS）出現已有多年歷史，是當前定位領域主要應用的一項技術，其技術核心是能夠通過人造地球衛星對地球中某個具體位置進行確定，同時能夠獲取其詳細的坐標數據，還能夠獲取其他相關的地理信息。全球定位系統的組成主要包括地面監控站、衛星以及其他相關設備，通過地面設備與衛星信號的接收，即可準確地判斷某一點位在地球中的具體位置，具有廣泛地應用，因其獨特的技術優勢，在我國生態環境監測中取得了良好的應用效果，能夠實現某一具體位置的精準定位，從而為生態環境監測工作打下基礎。

1.2 地理信息技術分析

地理信息系統（GIS Geographic Information System），是三維空間系統中的一種，通過將計算機的軟件與硬件相結合，對整體和或部分地球表層空間中有關地理分布數據進行收集、儲存、管理、運算和分析的技術系。地理信息系統能夠處理大量的信息和數據，同時能夠生產數字地圖和數字模型，在生態環境監測工作中具有廣泛地應用，能夠幫助生態環境監測工作提供地圖、地理信息以及其他相關的數據和信息，符合生態環境監測工作的實際要求，能夠滿足其多項具體需求，具有良好的應用效果。

1.3 遙感技術分析

遙感技術是非接觸、遠距離的探測技術，簡稱RS技術。RS技術通過利用遠程傳感器和遙感器對被監測物體的電磁波輻射、反射特性等進行探測，從而根據對探測結果的分析，能夠得到被監測物體的基本信息。遙感技術具有受到影響較小、信息量較大、速度較快以及勘測周期較短的優勢，在生態環境監測工作中具有顯著的應用優勢，能夠實現遠程、非接觸生態環境監測工作開展，能夠降低監測工作對工作人員的影響，同時能夠解決多種復雜監測條件中存在的問題，從而推動生態環境監測工作高質量開展。

2? 生態環境監測工作主要內容分析

生態環境監測是一項具有復雜性和系統性的工作，主要涉及大氣環境監測、土壤環境監測、水環境監測以及生物環境監測等內容，不同監測內容所使用的監測技術有一定差異，所以需要明確多項監測工作的主要內容。

2.1 大氣環境監測

大氣環境是人們生活的基礎，如果大氣環境受到污染，會導致空氣污染下降，空氣中的煙氣、粉塵以及有毒有害氣體增加，從而導致農作物生長、動物繁衍以及人類身體健康受到很大的危害，所以必須明確大氣環境的污染情況，進而制定相應的保護措施。大氣環境的污染主要來源于廢氣排放，人類工作生產、汽車尾氣等排放會對大氣環境造成很大破壞，當超過大氣環境的自凈能力閾值時，大氣環境無法完成自凈，經過長時間的污染后就會導致大氣環境質量降低，人體吸入被污染的空氣后，會對身體造成很大損傷，引起多種疾病。針對大氣環境的監測，3S技術具有良好的應用效果，能夠獲取當前大氣污染中的多項數據和信息，從而為大氣環境保護決策提供數據支持。

2.2 土壤環境監測

土壤污染主要是由于工業生產，產生的有毒有害物質進入土壤內，土壤在被外界因素導致污染后，其實際性能就會出現不同程度下降，嚴重時會導致土壤沒有利用價值，不能開展農業種植或建筑使用。例如，冶金行業工業廢水排放、廢氣排放、交通運輸行業的尾氣排放等，都會導致污染物比如重金屬元素大量進入土壤中，在大量重金屬元素的積累下，土壤重金屬污染問題逐漸加重，最終導致土壤重金屬元素含量超標。針對土壤環境的監測工作，需要采用科學的監測技術，獲取當前土壤污染的主要信息，明確土壤中的污染物類型，3S技術在監測工作中具有良好的應用效果，能夠準確獲取和識別一定區域內的土壤污染物，從而根據信息制定相應的土壤污染修復策略，使其能夠用于農業種植或工業建設，對于提高土地資源利用率具有重要的意義。

2.3 水文環境監測

水污染是當前我國存在的主要生態環境問題，我國水資源緊張的問題不僅是由于水資源分布不平衡，更為重要的是一部分水資源受到嚴重的污染。水污染主要是由于工業廢水、生活污水等沒有經過處理達標后排入水體環境中，在污染物濃度超過水體的自凈能力后，就會引起嚴重的水污染問題。對于水文環境監測工作而言，是一項長期性工作，需要針對區域內水文環境的長期變化才能夠明確污染情況，所以需要采用3S技術建立長效監測機制，獲取水文環境的污染物類型、污染物來源以及污染程度，進而根據污染情況采用相應的保護措施，3S技術在水文環境監測中能夠發揮出良好的監測效果，是保障水文環境監測工作質量的重要技術，所以需要加強3S技術的具體應用。

2.4 生物環境監測

為了維持生物多樣性，保護生物棲息地，必須明確一定區域內的生物種類、生物數量以及棲息環境信息，所以需要采用3S技術生物相關信息進行監測，根據生物數量、生物種類等基礎信息，制定相應的維持生物多樣性策略，保護生物棲息地，從而更好地保護生物。生物環境監測工作難度較高，而3S技術能夠滿足其多項監測需求，所以在生物環境監測工作中具有良好的應用效果，能夠全面促進生物環境監測工作質量提升，為生物保護提供支持。

3? 3S技術在生態環境監測中的應用原理與作用分析

3.1 傳統監測技術的局限性分析

生態環境監測是一項具有長期性、復雜性和實時性的工作，對于監測結果的數據和信息準確度要求較高。傳統的生態環境監測技術存在著較多的局限性，主要包括如下幾項內容：（1）傳統生態環境監測技術主要依靠監測人員作業獲取數據，或采用半自動化的監方法，綜合效率不足，需要花費大量的時間完成生態環境數據收集，無法保證生態環境監測工作效率和實時性，且數據獲取準確性不足。（2）傳統生態環境監測技術對于污染物的檢測雖然具有良好效果，采用相應的技術手段獲取信息和數據，但是隨著生態環境監測工作規模不斷擴大，監測人員工作較為繁重，無法實現快速、準確獲取定位和污染信息，且監測結果與實際情況會存在著一定差異，不支持高分辨率遙感圖像，監測信息更新效率不足，從而無法準確判斷當前生態環境的污染情況。（3）傳統生態環境監測技術對于生態環境的信息綜合分析能力較差，對于其深度信息挖掘不足，從而無法建立準確的生態環境污染數據模型，難以提供科學的數據支持，從而能夠提高生態環境監測工作質量。

3.2 3S技術在生態環境監測中的應用優勢分析

首先，應用RS技術能夠獲取生態環境的多項信息，同時能夠完成生態環境監測信息實時化、動態化更新。遙感圖像是對地面景觀物體按照一定比例縮小的立體模型，具有真實性和客觀性的特點，利用RS技術能夠快速、重復以及實時獲取生態環境中的大量信息，且準確度能夠得到充分保障，當前RS技術已經支持高分辨率、高清晰度、多角度的生態環境動態圖像實時獲取，從而能夠實現對生態環境的動態化監測和分析，能夠減少監測人員的野外作業量，同時能夠提高生態環境監測數據結果準確性，為后續的生態環境保護工作決策制定提供支持。其次，GPS能夠快速、實時獲取生態環境中的地理坐標信息，并明確生態環境中發生的變化，從而能夠實現生態環境信息實時更新，能夠補足傳統生態環境監測技術中實時性不足的問題。利用GPS技術能夠獲取生態環境監測點位的控制位置信息，對其進行整理和分析后，能夠明確當前生態環境中的污染情況，并將其與空間位置相對應，從而繪制專業的生態環境地圖，且GPS技術的定位已經能夠精確到厘米甚至更小單位的級別，能夠幫助監測人員完成精準的生態環境監測定位工作。最后，3S技術作為一項集成化技術，能夠快速獲取生態環境信息、定位地理空間位置，且隨著三種技術的結合深度增加，能夠獲取的數據量也有很大提升，通過實時化、動態化的數據更新，能夠繪制更加真實的生態環境監測地圖，通過對生態環境監測地圖的分析，能夠準確判斷一定區域內大氣環境、土壤環境以及水文環境的污染程度，3S技術在其中能夠發揮出良好的輔助效果，是促進生態環境監測工作質量提升的重要技術，最為重要的是根據3S技術所監測的生態環境信息，能夠對未來生態環境的發展與變化做出精準預測，從而及時調整和更新生態環境保護方案，是提高我國生態環境質量的重要技術手段。

4? 3S技術在生態環境監測工作中的具體應用分析

根據上文的分析結果可以看出，3S技術在當前階段的生態環境監測工作中具有良好的應用效果，能夠全面提升生態環境監測效率與質量，滿足生態環境監測工作的多項需要，所以需要準確把握3S技術的具體應用要點。

4.1 3S技術在大氣環境監測中的具體應用

將3S技術應用在大氣環境監測中，根據被監測區域的發展現狀，以GPS技術作為空間定位基礎，獲取被監測區域的準確空間坐標數據，通過RS技術對該區域內進行網絡監測和數據收集，能夠建立完善的大氣環境自動監測網絡，確定大氣環境污染數據收集點位，從而獲取當前該區域內的污染信息。利用3S技術的數字化建模功能，在被監測區域內建立大氣環境模型，在數字模型中對其具體空間坐標進行分析，從而確定空氣樣本收集位置，能夠避免出現空氣樣本采集位置不夠合理的問題，利用3S技術的空間分析功能，能夠確定最具有代表性的氣體樣本收集位置，從而使監測結果展現出更加全面的大氣環境污染信息，是提升我國大氣空氣質量監測工作準確性、實時性的重要技術手段。根據空氣樣本的監測結果，能夠明確當前區域內大氣環境中存在的主要污染物、污染物來源以及污染程度，進而制定相應的優化措施，提高大氣環境保護工作科學性與合理性。

4.2 3S技術在水文環境監測中的具體應用分析

當前我國水污染問題較為嚴重，為了保障水資源可持續利用，必須做好水體保護工作，而其中的核心環節就是對水文污染進行監測。通過采用3S技術，利用RS技術能夠獲取當前水體中的泥沙分布、水體深度、水溫情況以及污染物數據，從而分析工業生產、人類活動等對水文環境所造成的影響，與其他水文資料相結合，能夠建立完善的水文環境數據庫。同時，因為水文環境具有動態化特點，傳統的生態環境監測手段更新速度較慢，而通過采用3S技術，利用其動態化監測的特點，能夠提高水文環境信息更新效率，從而幫助監測人員對水文環境進行實時分析，制定實時的應對策略，有利于全面提升水文生態環境監測效率和質量。通過采用3S技術，能夠降低監測人員的野外作業強度，利用定位技術以及遙感圖像，能夠自動獲取當前水文環境的真實信息，根據遙感圖像則能夠對其進行全面地分析與預測，為水污染治理工作打下基礎，從而提高水污染治理決策科學性。

4.3 3S技術在土壤環境監測中的應用

土壤環境監測的主要目的是獲取當前土壤污染的具體信息，從而為土壤修復工作提供基礎，傳統的土壤環境監測技術應用效率較差，且監測結果準確性不足，而通過采用3S技術，能夠對土壤環境中的污染物和污染情況數據進行獲取，從而制定相應的土壤修復策略。利用3S技術能夠繪制真實的一定區域內土壤環境的動態化遙感地圖，從而更加明確土壤環境的具體變化，根據其在一定期間內的變化規律，能夠準確把握土壤環境污染的信息，從而提高土壤修復策略的科學性和合理性。3S技術在土壤環境監測中具有良好的應用效果，地理空間系統、GPS技術等與其有良好的契合度，能夠代替監測人員完成區域土壤動態化地圖繪制和更新，從而進一步提升監測工作效率和質量。

4.4 3S技術在農業環境監測中的應用

農業經濟是我國社會經濟發展的基礎，但是當前我國農業生態環境破壞較為嚴重，農藥過度使用、過度開墾等導致農業環境質量不斷下降，所以必須開展科學的農業環境修復工作，從而保障農業經濟發展，其中需要積極利用3S技術，將其應用在農業生態環境監測工作中，能夠獲取當前農業環境的準確污染情況，進而制定整治策略，能夠全面提升農業生態環境監測工作效率，同時實現實時化數據更新，有利于及時調整農業種植生產策略，提高農作物產量和質量。為此，需要根據區域內農業環境發展現狀，加強對3S技術的應用，為農業生態環境改善和質量提升提供幫助，是促進我國農業經濟發展的有效方式。

結束語

綜上所述，本文全面闡述了3S技術中具體多項技術的基本內涵，并對當前階段我國生態環境監測工作中的主要內容進行分析，同時對傳統生態環境監測技術手段存在的具體性以及3S技術在生態環境監測中的應用優勢進行研究，最后提出3S技術的多項具體應用方式，希望能夠對我國生態環境監測工作起到一定的借鑒和幫助作用，不斷提高我國生態環境監測工作質量，為可持續發展戰略目標實現提供助力。

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作者簡介：

石亮（1987—），男，漢族，本科，甘肅省武威市民勤縣，工程師，研究方向：環境監測工作。