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论“3S”技术在生态环境监测中的应用

来源:用户上传      作者:李宏波

  摘要:社会经济和现代化建设的不断发展,使得生态环境受到了一定的影响,为了实现资源的可持续发展,要加强对生态环境保护的重视度,本文叙述了“3S”技术和生态环境监测,并对“3S”技术在生态环境监测中的应用进行了分析,希望可以为生态环境监测工作的更好开展提供参考。
  关键词:“3S”技术;生态环境;监测应用
  中图分类号:X830 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)06-0-01
  DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.062
  On the application of “3S” technology in ecological environment monitoring
  Li Hongbo
  (Southeast Guizhou Miao and Dong Autonomous Prefecture Environmental Monitoring Center Station,Kaili Guizhou 556011,China)
  Abstract:The continuous development of social economy and modernization has affected the ecological environment to a certain extent.In order to achieve sustainable development of resources,it is necessary to strengthen the emphasis on ecological environment protection.The application of “3S” technology in ecological environment monitoring is analyzed,and it is hoped that it can provide a reference for better ecological environment monitoring in the future.
  Key words:”3S” technology;Ecological environment;Monitoring application
  1 “3S”技术和生态环境监测
  1.1 “3S”技术
  包括遥感技术、定位系统、地理信息系统,“3S”技术是一种核心高科技技术,能够准确获取地理信息、分析和应用空间信息。遥感技术的可视范围比较广、信息更新速度比较快,利用物体间的不同电磁波获取物体的信息,然后进行选取和整理,识别出远距离的物体,遥感技术所收集的数据是地理信息系统的数据源,在遥感技术与地理信息技术的基础上建立数据模型,然后再通过三维空间实现对未来的预测,随着遥感技术的发展,如今已经具有很多传感器类型,分辨率也在不断提高,能更好地为生态环境监测提供数据。定位系统是由地面的控制中心、卫星网以及接收机组成的,能够及时地提供三维空间定位,具有全球化、精度高的特点,并且可以不受到天气和通讯的影响,所以在农业、林业等各个方面得到了应用。地理信息系统的综合性比较强,涵盖了地理、遥感、信息科学、环境科学等范围,能够通过计算机技术提供资源发展状况的相关数据,并且进行直观的呈现,将其与遥感技术进行结合为环境监测提供了一定的技术支持[1]。
  1.2 生态环境监测
  这是一种搜集生态环境信息的方式,运用专业技术实现对其过程的监测,为建设良好的生态环境提供了技术保障。监测的内容比较广泛,包括农田、湖泊、森林、湿地等等。生态系统的监测分为宏观和微观两个方面,宏观方面是指以生态系统为底图,运用遥感技术进行专业数据分析,然后建立相应的地理信息系统,在选择和划分区域时可以运用区域生态调查法和生态统计的方法;微观相对来说监测单位较小,以生态监测中心为基础,通过物理学相关知识对生态系统的子系统进行分析和归纳,监测的内容可以根据干扰性、污染性和治理性进行分类。
  2 “3S”技术在生态环境监测中的应用
  2.1 城市内的生态环境监测
  监测主要是针对城市的规划和城市的污染,利用“3S”监测技术设计城市规划时,首先要对所规划的城市进行调查和分析,利用遥感技术获取相应的资料,用地理信息系统对整体环境进行分类,让城市里的人们能够了解所在城市的使用状况,还可以利用地理信息系统对城市未来的资源使用状况进行预测以及分析,以便更好地把握城市的未来发展。在监测城市空气质量时利用遥感技术和地理信息软件对城市里的大气污染情况进行图像绘制,并且对主要污染物和污染物的空间分布进行分析和监测。在进行城市用水监测时,通過遥感技术对用水的分布、水质、泥沙等进行实时监管。另外,工业用水的排放也影响着城市的水体,通过遥感技术可以实现对水体的监测,由于污染水源和清水的光谱特征具有一定的差异,通过其差异性可以判断出水体污染的程度,“3S”技术能够全面地监测到水体污染源,从而采取相应的措施防止其发生扩散现象。
  2.2 森林生态环境的监测
  在开展对森林覆盖率、植被类型等生态状况监测时,将“3S”技术进行有机结合,能够取得更理想的效果。例如:结合以前的数据资料,利用“3S”技术进行更新,不断完善森林数据库,涵盖森林生态环境的各个组成部分、主要的生态过程等相关数据,然后能够有针对性地制定森林利用方案,使得森林资源得到合理的利用和保护,也在一定程度上提高了森林可持续发展规划的科学性。在森林生态环境监测工作中有效利用“3S”技术,在宏观意义上能够实现对森林覆盖率的实时监测,获得森林覆盖的空间范围,掌握植被类型分布情况及森林覆盖率的变化趋势,并且还能够展开对森林覆盖率的风险评估,有机地和专家系统、人工智能技术相结合,从而建立森林生态系统保护决策模型以及支持系统。另外,在建设防灾减灾体系的过程中,利用“3S”技术能够建立更完善的森林火灾预警系统、扑火指挥系统、生物管理系统、防灾减灾应急系统等,有效提高了火灾的预防和扑救能力,在一定程度上达到防止有害生物的扩散的效果。   2.3 环境中空气、水、土质量的监测
  我国很多地区都严重地受到了环境污染的影响,为了进一步完善生态环境中空气质量,可以依据不同地区的发展状况,利用遥感技术和定位系统对所要控制的区域实行网络监测,逐渐的还可以延伸到开发区、城市道路中,通过“3S”技术能够科学合理的建立空气自动监测点,对环境中的空气质量相关信息进行收集和分析,统计出影响因素和控制点,然后进行科学规划和布局,制定有效的防治措施,達到改善和提升空气质量的目的,实现生态环境保护。对于水土质量的监测要结合环境和水文资料,利用遥感技术获取水域数据,建立和完善水文数据库,对监测地区的水域环境质量做出统计,并分析出其发展趋势,在一定程度上保证饮用水以及地表水能够符合生产生活的发展需求。同一个地域不同时期的土壤资源变化可以通过遥感技术得到呈现,例如:通过相关数据和制定的图像统计出土壤面积的利用率,然后对影响环境中土壤质量的潜在因素做出判断和分析,为有效的开展土壤整治提出建议[2]。
  2.4 草原生态环境中的监测
  “3S”技术在应用过程中相关资料的储存与传输是以数字的形式完成的,所以核心技术是进行数字处理以及定量分析,将此核心技术应用到草原生态环境的监测中,使得空间研究的效率得到提升,从而加大了对草原资源的监测以及调查力度。草原生态系统主体比较丰富,在开展环境监测时需要建立统一的数据库,其中要包含各种数据,为更好地进行数据储存、数据使用奠定坚实的基础。利用“3S”技术能够展开地面定位监测与航天遥感监测,使草原生态环境的监测内容体现在遥感监测区域,能够实现定量评价生态安全性,使草原的管理水平更加信息化和智能化。
  2.5 矿山生态环境中的监测
  由于不重视管理、技术设备比较落后、劳动生产力比较低等原因,使得我国的矿山资源在开采时具有很多问题,而将“3S”技术应用在矿山生态环境监测中,能够为矿业的可持续发展提供一定的技术保障。煤矿资源在开采时会对植被、土地等造成一定的影响和破坏,利用“3S”技术可以将矿山生态系统作为一个整体,发挥信息流的调控作用,对矿区的环境进行全面监测,实现动态性评价,不但解决了矿区的生产、开采难题,还为更好地治理和保护矿区环境奠定了坚实的基础。
  3 结论
  总而言之,生态环境监测是一项具有长期性和艰巨性的任务,将集遥感技术、定位系统、地理信息系统于一身的“3S”技术应用到生态环境监测工作中,能够充分利用先进的科技手段,全面了解生态环境所出现的问题,进而制定相应的解决和保护措施,更好地保护生态环境,实现资源有效管理。
  参考文献
  [1]杨建波.3S技术在生态环境监测中的应用分析[J].中国资源综合利用,2019,37(05):188-190.
  [2]赵睿康,杨蕾.3S技术及其在生态环境监测中的应用解析[J].科技视界,2019(02):175-176.
  [3]姜良勇.生物监测及其在环境监测中的应用[J].环境与发展,2017,29(05):160+162.
  [4]魏金龙.解析环境监测中3S技术的应用[J].北方环境,2013,25(02):165-166.
  收稿日期:2020-04-10
  作者简介:李宏波(1985-),男,苗族,本科学历,工程师,研究方向为环境监测。
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