3S 技术及其在生态环境监测中的应用研究

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年3月9期   作者:常林
[导读] 伴随着科学技术的发展,3S技术已经逐渐被应用在生态环境检测的工作当中。
        【摘 要】伴随着科学技术的发展,3S技术已经逐渐被应用在生态环境检测的工作当中。本文简要介绍了3S技术和它的发展趋势以及在各个领域应用的情况,同时在生态检测环境监测的发展前景做出了预测。
        【关键词】3S技术;生态环境监测;应用

        在当今科技不断发展的今天,3S技术已经逐渐趋于成熟,它已经成为观测系统中的核心技术,并且在生态环境监测工作中被广泛的应用。
        1、3S技术
        1.1遥感技术
        不同的物体其本身的电磁波同样也是不同的,遥感技术正是利用了这一点来对地表物体进行探测,同时完成对物体表面的信息收集,在工作过程中具有视域宽广,信息更新快等特性。同时收集到额信息可以作为GIS的数据源,可以做到将数据实时更新。同时通过遥感技术不仅可以获取到生态环境变化的基本数据还可以得到环境资源发展过程当中的信息。
        1.2地理信息系统
        地理信息系统综合了不同领域的科学知识,并以此为基础通过计算机,将生态资源环境的真实情况以及变化过程当中产生的数据按照某种规格模式进行存储。如今,这种系统已经在多大个领域被应用如,交通,农业,林业等。地理信息系统与遥感技术的综合运用已经成为环境监测过程中采取的主要技术。
        1.3全球卫星定位系统
        全球卫星定位系统是一种结合卫星与通讯发展为一体的技术,由于系统本身具有全天候,高精度的特性因此在成为查找方位的最新手段,而且这种技术在应用中不会受到天气和通讯因素的影响,因此各行业都已经采用了这种技术,而且在工作过程当中通过全球定位系统获得的信息又可以被地理信息系统使用。
        2、生态环境监测中应用的3S技术
        2.1检测城市生态环境
        3S技术最早应用在对城市生态环境的监测,通过3S技术可以将城市空气污染的情况通过图像的方式体现出来,同时可以对影响空气质量的因素进行监控,分析城市出现热岛现象的成因。通过城市的绿化可以获得许多植被的数据信息,通过分析数据可以合理的对土地进行规划使用,检测城市生态环境的变化过程。通过运用3S技术,国内大部分城市已经成立的环境信息的基本数据库,并且掌握城市污染的分布情况,对监测城市生态环境起到了非常良好的效果。
        2.2监测水资源环境
        通过利用3S技术可以对各个地区的水质进行监测,不仅可以监测出各个地区水质的情况,同时对于河流流量也可以清晰的现实出来,可以清晰地反映出不同地区的水资源情况,将水资源整体的变化形式体现出来。在监测的过程当中,更加直观的体现出该地区的污染源,排污口的分布情况,为环境监测工作提供了极大的便利。利用RS可以快速监测出水体污染源的类型、位置分布及水体污染的分布范围等。“3S”技术还应用于流域水文模拟和水资源调查评价、生态耗水分析,开展水域分布变化和水体沼泽化、水体富营养化、泥沙污染等监测。如利用GIS技术开发的东深流域水环境管理信息系统可直观显示和分析东深流域水环境现状、污染源分布、水环境质量评价,追踪污染物来源,确保东深供水工程的供水安全;RS技术也在南水北调工程生态环境监测中得到应用。
        2.3监测自然环境灾害
        我国面临的自然灾害可以说不胜枚举,由于自然灾害的频频发生,不仅对国家的经济造成了严重的损失,同时对生态环境的发展也造成了极大的破坏。为了改善这一情况,有关部门在工作当中运用了3S技术。“3S”技术在洪涝、干旱、林火、森林病虫害、沙漠化等突发性自然灾害监测中已得到广泛应用。森林病虫害、沙漠化等监测主要以陆地卫星TM数据为主,林火、洪水、雪灾、旱灾等灾害监测主要以NOAA数据来进行,灾后的评价多采用航空遥感手段,以便更准确地制定生产自救和重建家园计划。

利用GIS和RS技术可对水土流失、土地沙化和盐碱化、森林和草场的退化与消失、海水入侵、河流断流等进行监测;利用GIS和GPS技术还可以对由于过量开采地下水导致的地面沉降进行实时监控,利用RS可监测赤潮发生的时间、地点和范围,并根据水文气象资料进行赤潮的实时速报;利用RS调查与滑坡、泥石流有关的环境因素,可以推测滑坡、泥石流发育环境因素及产生条件,进行区域危险性分区及预测,可为防治地质灾害提供依据。目前,我国已建立了重大自然灾害的历史数据库和背景数据库,从全国范围的角度,宏观地研究了自然灾害的危险程度分区和成灾规律。
        3、展望3S技术在森林环境监测中的应用
        森林生态系统的组成部分非常复杂,它是由植物,动物以及微生物共同组成的系统。该系统机构复杂,功能未定同时具有巨大的生物量,因此在对该系统的发展过程,功能变化时,需要依据生态系统在各个时期的资料作为参考。目前我国逐渐加强了在生态保护方面的意识形态,以往的森林检测方式已经无法满足经济发展的需求。利用“3S”技术建立森林资源监测体系可以动态监测森林资源的空间分布,不仅可对国家及大区域的森林资源宏观监测,也可对局部微观区域的森林资源变化进行监测;在监测内容上,不仅对森林资源数量进行监测,还能加强对生态环境信息的动态监测;在数据更新方面,利用“3S”技术的实时或准实时功能,能更好地完成监测体系的数据更新。通过“3S”技术在林业重点工程、生态网络建设及生态环境监测中的进一步应用,可为构建全面“数字林业”打下良好基础,更有利于建立现代的国家森林资源监测体系,是我国林业新技术革命的突破口。
        3.1监测森林生态
        我国林业生态建设正在进一步加快,“3S”技术可为由点、线、面组成的森林生态网络体系工程的总体布局、跟踪监测以及环境效益等方面提供高精度、全方位的图像化、数据化、自动化信息服务,为各级决策机构进行林业生态环境建设的总体规划和制定分阶段实施方案提供重要科学依据。利用“3S”技术及时了解工程建设动态,并对工程效益及时作出评价。
        3.2监测湿地生态环境
        由于人们对于湿地系统的重要性没有一个明确的认知,为了使人们明白湿地体统的重要性,最好的方法就是利用3S技术对湿地系统进行监控。人利用“3S”技术加强湿地的动态变化监测和评价,及时分析湿地损失原因、生物多样性变化、湿地开发利用和自然资源保护、湿地生态系统及湿地在全球变化中的作用和湿地的环境净化功能等,可为制定保护与利用湿地资源规划提供科学依据。
        3.3监测预防灾害
        3S技术已在森林防火、森林病虫害监测方面广泛应用,随着“3S”集成技术的进一步发展,这种应用将更加成熟。在防灾减灾体系建设中,可利用“3S”技术建立完善的森林火灾预警和扑火指挥系统、森林有害生物预警和管理系统,以及生态防灾减灾应急系统,提高预防和扑救森林火灾的综合能力,防止外来有害生物的传入和扩散;建立野生动物疫病监测系统,防止野生动物疾病传播。
        4、结语
        监测生态环境环境不是一朝一夕可以完成的工作,而是需要通过漫长的时间才能够将这项工作做好,而将3S技术运用其中,利用其本身具备的先进技术,对生态环境的发展与变化可以做到全方位的了解掌握,改善我国的生态环境。


        参考文献
        [1]王静.论3S技术及其在生态环境监测中的应用[C]//世纪之星创新教育论坛.0.
        [2]尚绍琼.生态环境监测中3S技术应用[J].中国科技博览,2015.
        [3]闫正龙,高凡,何兵.3S技术在我国生态环境动态演变研究中的应用进展[J].地理信息世界,2019,26(02):51-56.
       




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