戴 昕，許楊東

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六四大隊(duì)，江西 贛州 341000）

3S技術(shù)是當(dāng)代社會(huì)迅速發(fā)展、資源科學(xué)規(guī)劃使用、城市部署和監(jiān)管、自然災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)防等的關(guān)鍵技術(shù)措施，同時(shí)也是地學(xué)探究轉(zhuǎn)向定量化的一種合理手段。伴隨科技的不斷創(chuàng)新與優(yōu)化，3S技術(shù)身為一種出類拔萃的技術(shù)在環(huán)境治理過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用，有助于人類社會(huì)的進(jìn)步。

1 3S技術(shù)概述

所謂3S技術(shù)，其具體是指GPS（全球定位體系）、RS（遙感體系）、GIS（地理信息體系）三方面在無(wú)線通信技術(shù)前提下的有效融合體，是空間技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳感器技術(shù)的穿插學(xué)科技術(shù)的融合體，利用其能對(duì)空間信息展開搜集、整理、剖析、模擬、監(jiān)管與運(yùn)用的新興信息技術(shù)。以3S集成、一體化或者相關(guān)有效配合技術(shù)為核心的空間信息技術(shù)系統(tǒng)現(xiàn)已慢慢變成地球信息學(xué)、勘測(cè)學(xué)的技術(shù)系統(tǒng)與作業(yè)形式，其科學(xué)性、合理性較為顯著。當(dāng)代測(cè)量技術(shù)日漸向著自動(dòng)化、實(shí)效化、智能化、數(shù)字化和現(xiàn)代化趨勢(shì)前進(jìn)。目前，此技術(shù)的飛速發(fā)展，讓其在我國(guó)各個(gè)行業(yè)的運(yùn)用愈來(lái)愈廣泛，尤其是在城市生態(tài)破壞的整治方面具有較大的發(fā)展前景?，F(xiàn)階段，我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)保持飛速上升的勢(shì)頭，而大量環(huán)境問題不斷出現(xiàn)，固體廢棄物污染、水污染、空氣污染等時(shí)刻威脅著經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、可靠、快速和良好發(fā)展。所以，在現(xiàn)代信息技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天，必須要運(yùn)用各種有效措施對(duì)城市污染展開合理高效的整治[1]。

RS遙感技術(shù)就是指遠(yuǎn)距離的感知。世界上所有物質(zhì)均在時(shí)刻接收、散發(fā)、反饋信息與能量。作為一種主要的方式，電磁波已被人們所接受與使用。大量實(shí)踐表明，這些電磁波的屬性是有差異的。而RS便是依據(jù)此規(guī)律來(lái)檢測(cè)地球生物所發(fā)出、放射的電磁波，進(jìn)而精煉這些物質(zhì)的信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程鑒別物質(zhì)。RS技術(shù)的現(xiàn)實(shí)操縱較為繁雜，然而其作用在人們每天的生活與工作之中，隨處可見。比如，天氣預(yù)報(bào)中所呈現(xiàn)的衛(wèi)星氣象云圖，便是通過氣象衛(wèi)星錄制的云層圖片，而氣象探測(cè)僅是此技術(shù)諸多運(yùn)用的一個(gè)方面。

對(duì)于GIS技術(shù)來(lái)講，有超過87%的信息是和地理地點(diǎn)息息相關(guān)的，被稱為地理信息。此種信息使用非常普遍，如林地部署、耕地部署、城鎮(zhèn)規(guī)劃、建筑物設(shè)置以及水表、井位、企業(yè)單位、校園、醫(yī)院、超市、公安局等的位置，只要能用地點(diǎn)去描繪的物質(zhì)，均被劃為地理信息中，RS所獲得的信息同樣囊括在地理信息內(nèi)。

GPS由位于20 000 km地點(diǎn)的六大軌道平面內(nèi)的24顆衛(wèi)星構(gòu)成。其隨時(shí)向使用人員提供大量準(zhǔn)確性較高的速度、時(shí)間以及地點(diǎn)信息，或者為使用人員供應(yīng)其周圍人的此種信息。

環(huán)境、資源、人口是現(xiàn)代人類社會(huì)面臨的重大問題，人們愈來(lái)愈意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的必要性，也認(rèn)識(shí)到3S技術(shù)在環(huán)境治理中的關(guān)鍵作用。因此，相關(guān)人員一定要加強(qiáng)對(duì)此方面的分析和探究，讓其展現(xiàn)出自身優(yōu)勢(shì)，最大程度地發(fā)揮自身作用，為實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

2 3S技術(shù)在環(huán)境治理中的運(yùn)用

2.1 空氣污染整治和檢測(cè)方面的運(yùn)用

運(yùn)用地物的波譜檢測(cè)信息、彩色紅外遙感圖片和大氣檢測(cè)信息，人們能得到我國(guó)其中一個(gè)區(qū)域一個(gè)時(shí)間段中的大氣環(huán)境信息，運(yùn)用GIS中一大關(guān)鍵功效，空間剖析性能和評(píng)判展開信息剖析與處置，可快速精準(zhǔn)地在各個(gè)樣本、變量還有空間信息內(nèi)得到環(huán)境污染的信息數(shù)據(jù)。綜合RS成像，能對(duì)此區(qū)域的一些不良?xì)怏w污染物質(zhì)展開監(jiān)測(cè)?？諝庵械闹饕廴疚镔|(zhì)成分一般包括顆粒漂浮物、粉塵、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、甲烷等，如圖1所示。運(yùn)用這些污染物質(zhì)在大氣中的分散模型，人們能展開剖析與效仿，給予簡(jiǎn)單預(yù)估，把污染范疇標(biāo)記在電子地圖中，能掌握不同空氣污染物在城市內(nèi)的空間散布，為科學(xué)布置環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)與城市規(guī)劃打下良好基礎(chǔ)。這樣可以有效降低環(huán)境檢測(cè)站與環(huán)境監(jiān)管人員的作業(yè)強(qiáng)度，降低作業(yè)人員的工作量與出錯(cuò)率，杜絕作業(yè)的隨意性和盲目性。此外，能為公眾提供及時(shí)的污染與氣象信息，受大眾的輿論監(jiān)督。

2.2 環(huán)境整治和檢測(cè)方面的運(yùn)用

綜合遙感技術(shù)、全球定位體系與地理信息體系完成水污染的整治和檢測(cè)，和污染水的光譜圖片剖析密不可分。遭受破壞的水往往在外表、色度、透明度以及漂浮物等方面存在差別，利用生成的水體光譜圖片，展開技術(shù)措施的集成等處置，能精準(zhǔn)地了解水體污染物質(zhì)的類別、數(shù)目、濃度范疇，之后經(jīng)過深入剖析，可以掌握污染水的威脅，實(shí)時(shí)下發(fā)預(yù)警信息。使用遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)和其他日常檢測(cè)技術(shù)，透過地理信息系統(tǒng)的綜合平臺(tái)，針對(duì)其中一個(gè)區(qū)域的水體分布的轉(zhuǎn)變、水體污染程度與情況展開高效的定點(diǎn)檢測(cè)，如圖2所示。

圖1 大氣污染檢測(cè)

圖2 水體污染檢測(cè)

2.3 在固體廢棄物污染整治方面的利用

地理信息系統(tǒng)被廣泛運(yùn)用在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域，在環(huán)境問題固體廢棄物環(huán)境整治方面也展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其和各個(gè)學(xué)科交叉融合，在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的同時(shí)，還能保護(hù)人類生活環(huán)境[2]。

固體廢棄物具體是指人們?cè)谥圃?、消費(fèi)、日常生活以及其余活動(dòng)中生產(chǎn)的半固態(tài)、固態(tài)廢棄物體，一般涵蓋垃圾、爐渣、固體顆粒、廢棄的成品、淤泥、殘次品、動(dòng)物死尸、損壞器具、腐爛食品和生物糞便等。這些堆積的固體廢物的曲線狀態(tài)與反射光譜特點(diǎn)伴隨廢棄物的異樣而有所差異，普通廢棄物展現(xiàn)凌亂無(wú)序的反射光譜，對(duì)這些反射光譜展開剖析和解讀，人們能得到廢棄物的遙感信息。全球定位系統(tǒng)能及時(shí)、迅速、精準(zhǔn)地找到廢棄物所在地點(diǎn)，輔助作業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研探訪，經(jīng)過剖析、處置遙感圖像，獲得高效的地理關(guān)鍵信息。運(yùn)用地理信息系統(tǒng)展開空間和圖片的全面剖析，能精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)、解析廢棄物所在的堆積范圍的變化情況，進(jìn)而指引環(huán)境作業(yè)人員有的放矢地展開作業(yè)。與此同時(shí)，地理信息系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)與矢量信息數(shù)據(jù)間能展開靈活的轉(zhuǎn)變，運(yùn)用弧段、點(diǎn)、面、線等展開引進(jìn)指數(shù)的運(yùn)算更為便捷，應(yīng)用各種GIS軟件展開固廢地理信息處置，進(jìn)而獲得相關(guān)工作人員所需要的數(shù)據(jù)信息，為未來(lái)進(jìn)行污染剖析、合理化整治、預(yù)估提供切實(shí)、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支持。

2.4 在環(huán)境監(jiān)管中的運(yùn)用

一般環(huán)境問題均帶有比較明顯的空間地理屬性，3S技術(shù)在此方面有著較大的發(fā)展空間，運(yùn)用的側(cè)重方面便是創(chuàng)建環(huán)境地理信息體系。環(huán)境地理信息體系是為環(huán)境監(jiān)管服務(wù)的信息體系，其利用地理信息系統(tǒng)的相關(guān)建庫(kù)、監(jiān)管與運(yùn)用手段，能讓環(huán)境監(jiān)管信息得以良好的運(yùn)用。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)管過程中的利用率較高，一般包括環(huán)境檢測(cè)、環(huán)境質(zhì)量評(píng)判和環(huán)境干擾評(píng)判、環(huán)境預(yù)估計(jì)劃和環(huán)境監(jiān)管、面源污染占空等。

環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)的合理改良和迅速而生動(dòng)的反饋是環(huán)境監(jiān)管的緊急需要，檢測(cè)數(shù)據(jù)的全方位剖析是一個(gè)綜合型的龐大體系，利用GIS后，其不僅能滿足以上需求，還能當(dāng)作支持體系的有用用具。比如創(chuàng)建的相應(yīng)資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)，還有使用模型的探究都能針對(duì)我國(guó)基礎(chǔ)資源環(huán)境的狀況展開精準(zhǔn)剖析，彰顯了地理信息系統(tǒng)在資源環(huán)境調(diào)研與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)。以創(chuàng)建模型庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，環(huán)境GIS能迅速展開環(huán)境預(yù)估部署，例如，GIS數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)供應(yīng)的環(huán)境定量信息，信息論、控制論包括實(shí)踐體系論的理念解析地區(qū)環(huán)境的轉(zhuǎn)變狀況。面源污染因?yàn)樵馐艿乩硖鞖鈼l件、土質(zhì)構(gòu)造、土地應(yīng)用方式、植物籠罩與降水環(huán)節(jié)等不同要素干擾，具備散布廣泛、隨機(jī)性、產(chǎn)生機(jī)理不清晰、隱藏性好以及監(jiān)管困難多的特征，對(duì)地區(qū)自然環(huán)境與人們健康造成重大威脅，其已經(jīng)受到世界各國(guó)的普遍重視。在GIS協(xié)助下，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型效仿非電壓環(huán)污染生成規(guī)律是探究非點(diǎn)源散布與污染的高效策略。主要原因是地理信息系統(tǒng)能把各種因由的空間信息和互相影響、關(guān)聯(lián)效果呈現(xiàn)出來(lái)，還可把非空間信息和空間信息聚集起來(lái)，為剖析地勢(shì)的空間變化創(chuàng)造有利條件，將地勢(shì)和地理二者關(guān)聯(lián)起來(lái)，這對(duì)于非點(diǎn)源污染的監(jiān)測(cè)和治理是非常關(guān)鍵的[3]。

3 結(jié)論

要想有效掌控與處理我國(guó)已有的大量環(huán)境問題，人們一定要實(shí)時(shí)接收城市地理空間信息，第一時(shí)間予以相應(yīng)的協(xié)調(diào)與反饋，進(jìn)而提升城市監(jiān)管能力，推動(dòng)城市化進(jìn)程不斷加快。在此背景下，3S技術(shù)可以配合通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)合處理環(huán)境污染問題，成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要力量。