1、3S 技术在生态环境监测中的应用探讨中图分类号：V243.1；TN972 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0234-01 生态环境监测是环境监测的必然发展趋势，传统的监测只能解决局部的监测问题，而想要得到综合整体且准确完全的监测结果必须依赖 3S技术。3S 技术包括地理信息技术（GIS） 、遥感技术（RS）和全球卫星定位技术（GPS）是生态环境监测发展的方向，它充分利用了计算机技术把遥感、航拍、卫星监测和地面定点监控有机结合起来，依靠专门的软硬件使生态监测智能化1。 一、 “3S”技术 遥感（RS）与地理信息系统（GIS） 、全球定位系统（GPS）相结合（称“3S
2、”技术）形成了对地球进行空间观测、空间分析及空间定位的完整技术体系，在监测大范围生态环境、自然灾害、污染动态和研究全球环境变化、气候变化规律和减灾、防灾等方面发挥着越来越重要的作用。其中，全球定位系统可提供高精度的地理定位方法，用于野外采样点、海洋等大面积水体污染区域、沙尘暴范围等定位。地理信息系统是一种功能强大的对各种空间信息在计算机平台上进行存储、传输、处理及综合分析的工具。三种技术的结合，为扩大环境监测范围和功能，提高信息化水平，以及对突发性环境污染事故的快速监测、评估等提供了有力的技术支持2。 二、 “3S”技术在生态环境监测中应用的重要意义 采用“3S”技术武装环境监测信息管理业务，
3、将对信息管理的科学性、空间性、动态性及业务性诸方面带来深刻的影响。 将有效提高环境监测信息管理现代化及业务化水平。环境监测信息的最明显特征就是具有空间性。每个污染源、采样点均具有特定的地理位置，环境监测的基本任务就是解决测什么，怎么测和在哪里测等问题。在这方面，GIS 空间信息管理的综合分析能力、遥感技术的空间动态监测能力及 GPS的高精密度定位能力，均为环境监测信息管理工作奠定了技术基础。 将为环境监测信息管理动态化、宏观化提供一种新的技术手段。GIS技术与遥感技术的结合为环境监测工作提供了一套全新的空对地观测及信息分析手段，在目前情况下，对城市的生态环境及生态脆弱带的环境监测有特别重要的意
4、义。 可以大大提高环境监测信息直接为政府、为公众服务的能力。GIS技术与遥感技术提供快速、直观、生动及动态的环境监测信息处理及表征手段，尤其是与多媒体技术的结合，可以将环境监测数据转变成直接被政府领导决策使用的信息。 为环境突发灾害事件的监测与评估提供了技术支持与保障。遥感技术可以提供实时动态的监测手段，特别是对海洋石油污染、赤潮污染等重大灾害事件的监测与评价，遥感技术已成为主要的监测工具。GPS 的应用，也可以为确定灾害发生发展提供快速的定位手段。 “3S”一体化的监测系统，使我们在常规的监测分析系统之外，又增加了对某些重大的灾害事件做出快速监测与评价的综合能力3。 三、 “3S”技术在生态
5、环境监测中的应用 1.在城市生态环境监测中的应用 在城市生态环境监测中，3S 技术主要应用在城市规划、城市的污染监测等方面。在做总体规划时，对城市现状的调查和分析时利用遥感卫星获取基础资料（有控制点等相关信息） ，在 GIS软件中将其分类并进行面积的测算，就能对城市的土地利用现状有一定的了解，还可以利用 GIS软件中所带有的预测功能对未来几十年的土地使用情况进行预测，对城市土地的未来发展有更好的把握。在城市大气污染监测中，利用 RS资料和 GIS平台，可编绘出城市大气污染源的分布图，同时采用航空多光谱摄影手段可监测大气污染的主要污染物、颗粒大小以及空间区域的分布，分析城市地面辐射温度和城市“热
6、岛”现象形成的关系。在城市水污染的监测中，通过对遥感影像的分析，可以获得水体的分布、泥沙、有机质等状况和水深、水温等要素的信息，也可以利用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术，应用卫星遥感技术来监测水域变化及引起的后果，分析人为活动在其中起的作用。城市环境的演变是一个动态的过程，城市环境动态监测的实现，有赖于信息的适时更新及对信息的空间分析与综合处理。由于遥感信息具有多时段、多波段和多领域的特性，因而是进行城市环境动态监测的高效信息源4。 2.在农业生态环境监测中的应用 3S 技术在农业生态环境监测中可用于土地的生产潜力评价、土地的适宜性评价、土地的持续利用性评价及土壤侵蚀、土地沙化和土地次生
7、盐渍化等监测。对土地环境的监测除实地进行定位观测外，还可用不同时期的同一幅影像进行影像迭加、对比，从而准确地看出土地资源的变化情况、耕地地面温度和土壤水分的旱涝状况等，环境条件以及农作物的生长状况也都可通过远红外和热红外接收的遥感影像探测到。另外，还可以建立基于 3S技术的耕地退化定量评价模型和评价方法，定量分析土地利用与耕地退化的生态环境响应，从土地利用的角度提出解决耕地退化的调控措施、政策及建议等5。 3.在森林生态环境监测中的应用 近年来，3S 技术已广泛应用于森林资源、荒漠化、湿地、野生动植物、森林火灾和森林病虫害等资源与生态环境的监测。在地理信息系统（GIS）的帮助下，利用原有的各种
8、地理要素和专业要素，加上由遥感（RS）和全球定位系统（GPS）获得的最新数据建成了强大而完善的森林数据库，利用数据库以及各种预测监测模型和国家政策，选出最优的规划、监测方案。GIS 与 RS相结合在宏观上进行害虫适宜生境的风险评估、病虫害空间分布动态监测、病虫害发生趋势预测，与专家系统、人工智能相结合还可建立森林害虫治理决策模型和支持系统。3S 技术在森林火灾防控中主要应用于火灾的实时监控和灾后的损失评估。 4.在草原及荒漠生态环境监测的应用 草原生态环境监测的内容是多层次、多专题的，因此建立一个大型数据库才能满足数据灵活调用的需求。基于适合我国生态环境监测的两个层次宏观航天遥感监测与地面定位
9、监测，把草原生态环境数据库分为宏观遥感监测数据库和地面定位监测数据库。宏观遥感监测数据库包括草原生态系统及其组合体的分布、结构组成、面积和动态变化等，它强调地域等级至少应在区域生态范围之内，所采用的最有效的方法是遥感技术和地理信息系统手段。地面监测数据库包括地面定位监测的内容，涵盖了动物、植物、土壤、水、大气、人类干扰以及气候等各领域的许多因子。对荒漠区的监测若用常规的定位观测是不够的，大量布点的方法显然在人力财力上不允许，生态环境监测体系也只能是由典型地段的监测站（点）构成的网络，这仅能为宏观监测提供“窗口” ，为遥感解译提供地面基本数据并检验解译结果的正确性。遥感技术的应用提供了宏观监测的
10、可能性，通过对航片、卫片的解译，可以监测荒漠区沙漠、植被等的现状与动态，特别是空间格局变化的监测，非宏观监测莫属。宏观监测与微观监测相互补充、相互验证，将保证生态环境监测结果的全面性、准确性和可信性。 结论 总之，在信息技术迅速发展的今天，3S 技术日益成熟，已成为了目前对地理观测系统中空间信息获取、管理、分析和应用中的核心支撑技术，并广泛应用于资源与生态环境监测评价。 参考文献： 1 彭波，苏旭方. 3S 技术在生态类项目环境监理中的应用探索J. 大众科技，2014，02：5-7. 2 李仕蓉，王恩文，龚文琪. “3S”技术在喀斯特土地石漠化研究中的应用现状及展望J.江苏农业科学，2014，06：17-20. 3 卓有华. “3S”技术在林地变更监测中的应用J. 林业科技情报，2014，03：30-32. 4 郑海军.3S 技术在翔安区森林资源年度监测中的应用研究J. 林业勘察设计，2014，02：29-32. 5 张美平.生物监测技术在环境监测中的应用研究J. 低碳世界，2014，17：8-9.
