“3S”技术在环境管理中的发展应用

摘 要：本文主要阐述了环境管理的发展过程，以及在计算机技术和3S技术被广泛应用的基础上，着重分析了3S技术在环境管理中的可行性及广泛前景，为环境管理研究提供一条全新的思路。

关键词：环境管理 GPS RS GIS

中图分类号：X87 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（a）-0124-01

全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、土地荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染等诸多方面的环境问题威胁人类生存，人类也渐渐认识到了环境问题的危害性及解决环境问题的重要性。

在远古文明时期，人类的基本生存方式是采集和狩猎，此时，人类完全依赖自然环境生存，相对于自然环境来讲，人类是生物圈中的弱者，不足以改变自然环境，只能是以被动适应自然环境为主要生存方式，因此，不会出现人为的环境问题。在农耕文明时期，人类的生活与生产方式直接受制于自然环境，进入工业社会后，人类开始掌握了可以同大自然抗衡的力量。按照自己的尺度和意志对自然界中的一切事物进行强权统治和随意操纵，最终使自然界走向了退化和毁灭，反过来人类也因破坏和毁灭自然，导致了资源短缺、能量枯竭、环境污染、生态破坏等自己的生存危机。

1 环境管理的发展

自20世纪中期，为了寻求环境问题的解决途径，人类一直在探索环境问颞的产生的原因。由于最初的环境问题表现为局部的工业污染，因此，在相当长的一段时间里，人们将环境问题产生的原因仅仅看做是技术问题，于是各种污染治理技术的研究与应用成了这一时期环境保护的主要工作，面对这种情况，人们采取了经济手段加以控制。1972年，罗马俱乐部出版了《增长的极限》一书，该书通过对全球经济发展模型的分析指出，如果人类仍按照目前的速度发展的话，由于粮食短缺和环境的破坏，地球的支撑力将会达到极限。该书的出版引起了人类对自身前途命运的关切。1987年，联合国世界环境与发展委员会发表了报告《我们共同的未来》，第一次将环境问题与人类的发展联系起来。报告中指出，目前严重的环境问题，产生的根本原因就在于人类的发展方式和发展道路。人类要想继续生存和发展，就必须改变目前的发展方式，走可持续发展的道路。因此，发展观是与人类社会的世界观、价值观、道德观等基本观念密切联系、相互影响的，并共同决定着人类的发展道路和发展方式。既然环境问题的产生是由于人类不可持续的发展方式决定的，那么应当对支配人类行为的基本观念进行反思，对人类发展进程进行反思。因此环境管理运用各种手段，正确协调社会发展同环境保护关系，处理国民经济各部门、各社会团体和个人涉及环境方面的相互关系，创造更好的人类生存和发展的环境条件，走上可持续发展的道路[1]。

基于人类对环境问题的认识和实践，20世纪70年代初，环境管理学逐步形成的一门新兴学科，涵盖了资源管理、区域管理、部门管理及环境计划管理、环境质量管理、环境技术管理等方面的内容。环境管理手段也从早期的只靠单一的经济手段管理向综合运用法律、经济、技术、行政、教育等多种手段管理的转变。

2 “3S”技术在环境管理中的应用

在20世纪90年代以后，环境管理得到了长足发展。同时，随着计算机、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）等高新技术的开发与应用，使环境管理的发展进入一个新的领域。3S技术是指遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的有机结合，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术、计算机技术和通讯技术等相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

2.1 GPS的应用

GPS也就是全球定位系统，它采用多星、高轨、高频、测时、测距体制，实现了全球覆盖，全天候、高精度、实时导航定位。GPS在环境管理中的应用主要是通过与地理信息系统技术（GIS）相结合发挥作用。GPS技术与GIS技术相结合能对各种环境资源，如生物资源、大气质量、水资源、土地资源、污染物排放范围等进行实时监测、更新，并能有效地进行环境统计分析，并可辅助进行环境规划、土地利用规划、总体发展规划等活动，如可在地图上标出濒临灭绝物种的保护范围；可以把重点污染源的地理位置、污染种类、污染负荷、对该地区的影响以及对区域环境的贡献度清晰地反映出来；还可利用专家知识和专业模型对污染物总量控制以及削减分配方案进行辅助设计。还能对各种海洋环境、资源，如海洋生物资源、大气质量、海洋水资源、污染物排放范围等进行实时监测、更新，并能有效地进行环境统计分析，进而进行环境总体规划；可动态展示污染源位置、类型、负荷及对区域环境造成的影响。

2.2 RS的应用

RS即遥感，地物的物理特性和化学组分不同，其反射或辐射的电磁波谱特性（如波长、传播方向、振幅等）不同，遥感判定和分析地物性质的主要依据也就不同。因此，污染性质的获取是根据环境污染或环境条件改变而引起的地物波谱特征的差异表现；揭示污染扩散的规律是根据遥感获取的地面信息具有连续性和周期性。环境分析中不可缺少的背景信息可以通过遥感影像进行辐射和几何纠正、降噪滤波、信号增强等预处理，然后利用目视解译、分类、特征提取等信息处理技术，以获取城市环境要素来补充地面监测的局限性。具体体现对土地的利用状况及覆盖、植被种群的覆盖及分布、水体富营养化的程度及分布、地表的水土侵蚀等方面的解译和判读[2]。

2.3 GIS的应用

GIS即地理信息系统，有数据采集与输入、数据编辑与更新、数据存储与管理、空间分析及数据显示与输出等功能。其核心是空间分析，包括数据检索及表格分析、叠置分析、缓冲区分析和网络分析。其中，空间叠置分析可用于建设项目选址、环境功能区规划、环境风险因素识别、环境敏感点确定等；缓冲区分析可用于自然保护区规划、环境污染事故安全距离确定等[3]。

3 结语

利用3S技术的优势，环境管理得到了全新的发展，他大大提高了环境管理的效率，完成了环境管理的人机对话，大大改善环境管理工作的质量，拓展了环境管理的工作空间，实现了资源的网络化共享及多部门的联动管理，大大节约了环境管理的成本。但3S技术在环境管理中的应用在我国处于初步阶段，应用还不十分广泛，在该领域的研究及成果的产业化发展还很缓慢，具体到各层次的环境管理中，3S技术的普及还相当有限。因此，一个高效的环境管理，应使管理实现数字化，利用3S技术的优势，研究3S技术在环境管理中的集成化、一体化、智能化和网络化及数据技术的发展，更好地服务于人类。

参考文献

[1] 张明顺.环境管理[M].武汉：武汉理工大学出版社，2003.

[2] 仇肇悦，李军，郭宏俊.遥感应用技术[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，1995.

[3] 张超，陈丙咸，邬伦.地理信息系统[M].北京：高等教育出版社，1995.