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(fā)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(huán)境監(jiān)測中發(fā)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(tài)環(huán)境監(jiān)測工作做出貢獻。
關鍵詞:3S技術;環(huán)境監(jiān)測;污染;生態(tài)環(huán)境
環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境進行監(jiān)測并制定規(guī)劃的過程,但是傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測工作工作范圍有限,畢竟它解決的只是局部范圍的環(huán)境監(jiān)測問題。3S技術的出現(xiàn),針對存在的局部監(jiān)測的情況,對其做出了改進和解決,并在環(huán)境監(jiān)測工作的運用中取得了較好的成效。因此,對3S技術在生態(tài)環(huán)境監(jiān)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(tǒng)(GIS)所需要的數據源,實現(xiàn)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(tǒng)(GIS)的基礎之上建立起數據模型,從而實現(xiàn)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(xiàn)如今已經呈現(xiàn)出星球數量多、傳感器類型多、分辨率高的發(fā)展態(tài)勢,遙感衛(wèi)星能獲取范圍從厘米到千米的遙感信息。不同衛(wèi)星的重放周期盡管不同,但是都可以獲取生態(tài)環(huán)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(tài)污染的數據。
2.全球定位系統(tǒng)(GPS)。全球定位系統(tǒng)(GPS)由三部分組成:地面控制中心、衛(wèi)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(tǒng),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(tǒng)(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(yè)方面、林業(yè)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(tǒng)(GIS)。地理信息系統(tǒng)(GIS)是一個綜合性比較強的系統(tǒng),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(huán)境科學范疇等學科,并借助計算機技術,客觀反映環(huán)境和資源發(fā)展狀況的多種空間數據,并對這些數據表現(xiàn)出的特征直觀展現(xiàn)出來。隨著計算機的不斷發(fā)展,以其為依托的地理信息系統(tǒng)(GIS)也不斷發(fā)展,所以地理信息系統(tǒng)(GIS)相關軟件的開發(fā)也越來越多,目前,地理信息系統(tǒng)(GIS)與遙感技術(RS)相結合,對全球的環(huán)境變化和監(jiān)測提供了技術支持。
二、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測相關內容
1.生態(tài)環(huán)境監(jiān)測簡介。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測,形成于20世紀60年代,很多人習慣稱之為生態(tài)監(jiān)測,是對自然生態(tài)環(huán)境信息進行搜集的手段,也是運用專業(yè)的工具及技術對其進行監(jiān)測的過程,生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是生態(tài)環(huán)境建設工作中的技術保障。但是由于多種原因,對環(huán)境監(jiān)測還沒有一個比較權威的界定,因此,環(huán)境監(jiān)測定義沒有得到權威工具書的收錄和認定:美國環(huán)保局認為環(huán)境監(jiān)測是對自然生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展變化的監(jiān)測,研究內容多指人類活動對自然生態(tài)結構以及生態(tài)功能產生的影響;國內有部分學者認為,生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術運用一定的方法,對生態(tài)各個系統(tǒng)、結構組合及功能在不同時間和空間上進行的系統(tǒng)測定和觀察,而測定和觀察的結果用于評價人們對生態(tài)系統(tǒng)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(huán)境上提供理論依據;但從目前生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測發(fā)展狀況來看,如今的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領域比較廣泛,也更加具體。
2.生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測內容?,F(xiàn)如今的生態(tài)環(huán)境監(jiān)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(tài)系統(tǒng)各自存在著多樣性,在包含環(huán)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(tài)環(huán)境的監(jiān)測可以概括為宏觀和微觀生態(tài)監(jiān)測兩個方面: 宏觀生態(tài)監(jiān)測,顧名思義,就是生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測單位比較大,但應該保持在特定的區(qū)域范圍之內。對宏觀生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測,是運用遙感技術和生態(tài)效果圖技術,以原本的自然生態(tài)系統(tǒng)為底圖,以專業(yè)的數據分析為基礎,建立起來的地理信息系統(tǒng)(GIS),不僅如此,在區(qū)域的選擇劃分上,還將區(qū)域生態(tài)調查以及生態(tài)統(tǒng)計的手段和方法納入到了宏觀生態(tài)監(jiān)測的工作中。 微觀生態(tài)監(jiān)測的監(jiān)測目標相對于宏觀生態(tài)監(jiān)測來說,監(jiān)測單位就小的多了,主要是把生態(tài)監(jiān)測中心作為監(jiān)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(tài)系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)進行分析、歸納。微觀生態(tài)監(jiān)測根據監(jiān)測內容的不同又可以細分為生態(tài)監(jiān)測的干擾性、污染性、治理性以及對環(huán)境質量狀況的評價。
三、3S技術在生態(tài)環(huán)境中的應用
1.農業(yè)生態(tài)環(huán)境。3S技術在農業(yè)生態(tài)環(huán)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(xù)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(jiān)測。
2.森林生態(tài)環(huán)境。3S技術在森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)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(tài)環(huán)境的監(jiān)測過程中,主要依靠地理信息系統(tǒng)(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(tǒng)(GPS)獲取的數據資源,分析整合出森林生態(tài)系統(tǒng)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(guī)劃方案。
3.草原荒漠生態(tài)環(huán)境。草原生態(tài)環(huán)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(jiān)測草原生態(tài)環(huán)境。3S技術被應用于監(jiān)測草原生態(tài)環(huán)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(tài)環(huán)境。3S技術在城市生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測主要包括城市的規(guī)劃和城市的污染兩個方面。由于城市生態(tài)環(huán)境在人類密集的活動過程中,不斷被改造、規(guī)劃,因此會造成生態(tài)環(huán)境的污染加劇,3S技術在城市生態(tài)環(huán)境的應用,為城市現(xiàn)存的污染問題進行了靶向預測。
遙感技術(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)在三維空間上為城市生態(tài)環(huán)境的不斷優(yōu)化提供了技術支持。
四、結語
生態(tài)環(huán)境監(jiān)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(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)為一體的3S技術做為生態(tài)環(huán)境監(jiān)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(tài)環(huán)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(tài)環(huán)境監(jiān)測也會隨著3S技術的不斷發(fā)展而發(fā)展。
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