论3S技术及其在生态环境监测中的应用

王静

摘 要：随着科学技术的不断进步，科技工作者对产品的研发力度不断加大，这些科技产品为我们的工作生活提供了便利，其中，3S技术更是在环境监测中发挥了至关重要的作用。本文对其进行了探究，以期3S技术为今后的生态环境监测工作做出贡献。

关键词：3S技术；环境监测；污染；生态环境

环境监测是环境进行监测并制定规划的过程，但是传统的环境监测工作工作范围有限，毕竟它解决的只是局部范围的环境监测问题。3S技术的出现，针对存在的局部监测的情况，对其做出了改进和解决，并在环境监测工作的运用中取得了较好的成效。因此，对3S技术在生态环境监测中的探讨有着重要的实际意义。

一、3S技术概述

1.遥感技术（RS）。遥感技术（RS）具有可视范围广、信息更新速度相对较快的特点，它主要是根据物体之间具有的不同的电磁波的特性，对其存在的电磁波特性加以利用，进而提取不同的物体的不同信息，进行整理等工作，从而对远距离的物体做出识别。将遥感技术（RS）搜集的数据看作成为地理信息系统（GIS）所需要的数据源，实现数据的及时有效的更新，然后在遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS）的基础之上建立起数据模型，从而实现空间上与时间上的转移，最后通过三维空间，定量地对未来进行预测。遥感技术（RS）现如今已经呈现出星球数量多、传感器类型多、分辨率高的发展态势，遥感卫星能获取范围从厘米到千米的遥感信息。不同卫星的重放周期尽管不同，但是都可以获取生态环境资源数据变化的图片资料，便于人们掌握对荒漠化、水污染、海洋生态污染的数据。

2.全球定位系统（GPS）。全球定位系统（GPS）由三部分组成：地面控制中心、卫星网和接收机，它是对获取目标提供及时和快速的三维空间定位的具有全球化、全天候、精度高的一种系统，目前，其三维定位已经达到了6m的高精度定位。全球定位系统（GPS）是位置查找过程中比较新的手段，具有高速度、高精度且不受气候以及通讯情况的干扰，因此，在农业方面、林业方面、水利方面、军事方面以及城市管理等方面得到了广泛的应用。

3.地理信息系统（GIS）。地理信息系统（GIS）是一个综合性比较强的系统，它综合了地理范畴、遥感范畴、城市科学范畴、信息科学范畴、环境科学范畴等学科，并借助计算机技术，客观反映环境和资源发展状况的多种空间数据，并对这些数据表现出的特征直观展现出来。随着计算机的不断发展，以其为依托的地理信息系统（GIS）也不断发展，所以地理信息系统（GIS）相关软件的开发也越来越多，目前，地理信息系统（GIS）与遥感技术（RS）相结合，对全球的环境变化和监测提供了技术支持。

二、生态环境监测相关内容

1.生态环境监测简介。生态环境监测，形成于20世纪60年代，很多人习惯称之为生态监测，是对自然生态环境信息进行搜集的手段，也是运用专业的工具及技术对其进行监测的过程，生态环境监测是生态环境建设工作中的技术保障。但是由于多种原因，对环境监测还没有一个比较权威的界定，因此，环境监测定义没有得到权威工具书的收录和认定：美国环保局认为环境监测是对自然生态系统的发展变化的监测，研究内容多指人类活动对自然生态结构以及生态功能产生的影响；国内有部分学者认为，生态环境监测技术运用一定的方法，对生态各个系统、结构组合及功能在不同时间和空间上进行的系统测定和观察，而测定和观察的结果用于评价人们对生态系统产生的影响和改变，为今后人们在合理利用自然资源和改善环境上提供理论依据；但从目前生态环境的监测发展状况来看，如今的生态环境监测领域比较广泛，也更加具体。

2.生态环境的监测内容。现如今的生态环境监测内容比较丰富：农田、河流、海洋、湖泊、森林、气候、沼泽、湿地等，其中，每一个生态系统各自存在着多样性，在包含环境和生物资源的指标变化的同时，还包含了人类活动的变化。对生态环境的监测可以概括为宏观和微观生态监测两个方面： 宏观生态监测，顾名思义，就是生态系统的监测单位比较大，但应该保持在特定的区域范围之内。对宏观生态系统的监测，是运用遥感技术和生态效果图技术，以原本的自然生态系统为底图，以专业的数据分析为基础，建立起来的地理信息系统（GIS），不仅如此，在区域的选择划分上，还将区域生态调查以及生态统计的手段和方法纳入到了宏观生态监测的工作中。 微观生态监测的监测目标相对于宏观生态监测来说，监测单位就小的多了，主要是把生态监测中心作为监测工作的基础，运用物理学或生物学等相关知识和方法对生态系统的各个子系统进行分析、归纳。微观生态监测根据监测内容的不同又可以细分为生态监测的干扰性、污染性、治理性以及对环境质量状况的评价。

三、3S技术在生态环境中的应用

1.农业生态环境。3S技术在农业生态环境中主要是对农田土地的生产价值作出评价、对土地是否存在适宜性作出评估、对土地能否持续利用作出评价，还可以对土壤侵蚀、沙化、次生盐碱化等问题进行监测。

2.森林生态环境。3S技术在森林生态环境监测中应用的越来越广泛，范围主要涵盖森林资源、湿地、荒漠、森林灾害、野生动物、野生植物等。3S在森林生态环境的监测过程中，主要依靠地理信息系统（GIS）的帮助获取地理要素信息，加上遥感技术（RS）和全球定位系统（GPS）获取的数据资源，分析整合出森林生态系统的数据库，然后再根据这些数据，做出各种预测，并结合国家的相关政策，制定出规划方案。

3.草原荒漠生态环境。草原生态环境比较复杂，内容形式更是多种多样，只有建立起大型的数据库，才能更好地监测草原生态环境。3S技术被应用于监测草原生态环境时，各个子技术之间密切配合，对庞大的数据资源进行分类，同时会做好评估及预测。

4.城市生态环境。3S技术在城市生态环境的监测主要包括城市的规划和城市的污染两个方面。由于城市生态环境在人类密集的活动过程中，不断被改造、规划，因此会造成生态环境的污染加剧，3S技术在城市生态环境的应用，为城市现存的污染问题进行了靶向预测。

遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）在三维空间上为城市生态环境的不断优化提供了技术支持。

四、结语

生态环境监测是一项长期而艰巨的任务，只有把集遥感技術（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）为一体的3S技术做为生态环境监测的技术支持，充分利用3S技术本身具备的高科技手段，才能对生态环境存在的问题以及今后的演变趋势进行全方位的了解和掌握，我国的生态环境监测也会随着3S技术的不断发展而发展。

参考文献：

[1]周春兰.“3S”技术在矿山生态环境监测中的应用研究―以攀枝花宝鼎煤矿为例[J].成都理工大学学报，2009（08）.

[2]邱木清.“3S”技术在城市环境管理中的应用[J].农业网路信息，2008（01）.

[3]张增祥.我国资源环境遥感监测技术及其进展[J].中国水利，2010（03）.