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“3S”技术在生态环境监测中的应用

2016-02-27李江

环球人文地理·评论版 2016年1期
关键词:环境监测灾害林业

李江

摘要:近年来,随着3S技术的日趋成熟,其在城市生态环境、农业生态环境、林业生态环境、生态环境灾害等监测领域发挥着越来越重要的作用。基于此,本文在简要概述3S技术的基础上,重点探讨了3S技术在生态环境监测中的具体应用。

关键词:3S技术;生态环境;检测

引言

当前,我国社会经济发展势头迅猛,人口数量逐年增加,资源负荷越来越大,使得生态环境面临着日益沉重的压力,做好生态环境监测工作已刻不容缓。近年来,3S技术被越来越多地应用于生态环境监测中,实践结果表明,3S技术在生态环境监测中具有非常广阔的应用空间。

一、“3S”技术概述

1.地理信息系统(GIS)

GIS即地理信息系统,其以计算机技术为依托,综合了地理﹑遥感﹑环境科学、信息科学等学科,能够对多种空间数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述,以客观反映环境和资源发展状况,具有数据综合分析与评价的能力。当前,地理信息系统在环境评估﹑资源调查﹑灾害预测﹑城市规划﹑水利电力等多个领域得到了广泛的应用,且应用范围越来越广。

2.全球定位系统(GPS)

GPS即全球定位系统,主体为环球通讯卫星与接收装置。通过卫星的无线导航定位作用,为用户提供精确的导航信息。GPS卫星分布于6条交点互隔60度的轨道面(距地面2*104km)上,单机导航精度高达10m。若采取综合定位,其精度可达厘米甚至毫米级别。GPS具有全球化﹑全天候﹑精度高且不受气候及通讯情况的影响,在农林水利﹑军事以及城市管理等方面得到了广泛应用。

3. 遥感技术(RS)

RS即遥感技术,其利用不同物体具有不同电磁波的特性,从远处通过传感器探测和接收来自目标物体的电磁波特性,进而提取不同物体的不同信息,以实现对勘测目标的几何形态、分布情况以及地理位置的全面、综合、客观记录。遥感技术不仅能够精准获取地表景观的形态特征,还能获取物质内部的成分及结构组成,从而达到对物质进行识别的目的。遥感技术具有可视范围广﹑信息更新速度相对较快的特点,主要在民用和军用两大领域有着广泛的应用。

二、“3S”技术在生态环境监测中的具体应用

1.在城市生态环境监测中的应用

在城市环境监测中,3S技术的运用较早,主要是针对城市规划与城市污染情况等多个方面进行监测。具体而言,3s技术在城市生态环境监测中的应用为:利用航空多光谱摄影技术监测大气污染的主要类型、颗粒大小及分布区域,分析“热岛”效应与地面辐射温度的关系;综合利用GIS和RS资料平台,分析城市大气污染区域的分布,进而得出城市大气污染源分布图;此外,利用3S技术,可以对泥沙状况、水体分布以及水深、水温等信息进行收集、处理、分析,进而监测城市的水污染状况。当前,城市生态环境动态变化,监测工业也应实现动态化,这就需要加强对3S技术的应用,及时更新并分析相关信息,从而为城市生态环境治理提供有力支撑。

2.在农业生态环境监测中的应用

我国作为农业大国,农业生产一直摆在重要战略位置,将3S技术运用于農业生态环境监测,对于农业生产有着积极意义。3S技术可用来对农田土地的生产价值、土地的适宜性以及土地生产潜力作出评价,监测土壤的沙化﹑次生盐碱化、侵蚀等问题,同时还可利用远、热红外对遥感影像的准确接收来实时探测农作物的生长。此外,3S技术还可对耕地退化问题作出分析,提出调整措施。具体工作原理是,基于3S技术建立退化定量评价模型和评价方法,依据对土地利用及生态环境受耕地退化影响的科学分析,从土地利用的角度来提出解决耕地退化的调控措施。

3.在林业生态环境监测中的应用

随着我国全面深化林业改革的不断推进,我国的林业发展越来越重要。将3S技术用于林业生态环境监测中,可以对森林病虫害状况、野生动植物、森林灾害等进行有效监测。在3S技术用于林业生态环境监测的过程中,主要是利用GIS加上RS和GPS获取的数据,来建立森林生态数据库,并以此为依据建立监测模型,从而为我国林业发展制定出完善、合理的规划。此外,有效结合运用GIS与RS,能够实时监控森林病虫害的空间分布状态,从而摸清森林病虫害的发生规律,以及时做好防治对策。总之,将3S技术应用于林业生态环境监测中,对于提高森林资源监测效率和数据准确性具有重要作用。

4.在生态环境灾害监测中的应用

近年来,我国自然灾害频发,给国家和人民带来了巨大的经济损失。而3S技术的应用,可以在干旱、洪涝、林火、沙漠化等生态环境灾害监测中起到重要作用。例如,利用GIS和GPS技术,可以对地面沉降进行实时监控;利用GIS和RS技术,可以有效监测土地的沙化及盐碱化、水土流失状况以及森林与草场退化情况等;利用RS,可以对滑坡、泥石流有关的环境因素进行分析,从而推断出滑坡、泥石流发育环境因素及发生原因,进而做好预防。如在深圳滑坡灾害施救中,综合采用了全球卫星定位(GPS)监测、遥感(RS)监测、直升机及人工观测地表和深部位移监测等,建立了立体和应急监测的专业化监测与预警体系,对救援工作起到了积极作用。

结语

相对于传统生态环境检测手段而言,利用3S进行生态环境监测无疑具有极大的优势。利用3S技术极大程度上提高了监测的精度,并提高了监测效率。另外,3S技术不会受到外部环境、气候条件所干扰,具有良好的适用性。未来,随着3S技术水平的进一步提升,其在生态环境监测中的地位将愈来愈高,并成为不可或缺的监测工具。

参考文献

[1]高云腾,范玉顺,程传周.基于3S技术的生态环境监测评价——以南四湖地区为例[J].甘肃科学学报,2013(4):24-27.

[2]李立雄.3S技术及其在生态环境监测中的有效运用[J].资源节约与环保,2015(3):178.

[3]尚绍琼.生态环境监测中3S技术应用[J].中国科技博览,2015(22):223.

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