3S技术及其在生态环境监测中的应用解析

赵睿康 杨蕾

【摘 要】随着信息技术的发展，3S技术得到了长足的发展和广泛的应用。本文对3S技术在生态环境监测方面的应用进行简要分析，并对其发展前景进行展望。

【关键词】3S技术;生态环境监测;应用分析

中图分类号： X835 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）02-0175-002

【Abstract】With the advancement of science and technology， 3S technology， i.e. remote sensing（RS）， geographic information system（GIS） and global positioning system（GPS） has been greatly developed and widely used. This paper summaried analyzed 3S technology and its current development， as well as application in ecological monitoring. Some expectation of application are put forward.

【Key words】3S technology; Ecological monitoring; Applied analysis

1 3S技术及其应用范围

所谓3S技术，它是集遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）为一体的高科技技术的统称。科学技术不断发展的今天，3S技术也获得了长足发展，逐渐成为了当前获取空间地理信息、空间信息分析、空间信息应用的重要的核心高科技技术，同时，在生态环境的监测和测评中也得到了广泛应用。

（1）全球定位系统（GPS）是指利用卫星导航和通讯技术，发挥其覆盖范围广、精确度高、速度快、抗干扰能力强等优点，主要是实时、快速地提供目标的空间位置，对资源环境、交通道路施工以及车辆调度等实现移动定位监测。

（2）地理信息系统（GIS）是在计算机硬件和软件系统的辅助作用下，对各种地理信息进行采集、储存、分析的技术系统，如遥感图像数据、属性数据、空间定位数据，进行各种数据的综合处理和应用分析，实现对生态环境进行有效的动态监测。

（3）遥感技术（RS）对远距离的探测目标进行识别，打破探测距离的限制，用于实时、快速地提供大面积地表物体及其环境的几何与地理信息及各种变化，保证对军事领域、农业资源监测进行准确、快速地信息获取、传递及处理等等。

（4）3S技术集成即把GPS、GIS、RS整合为一个完整的技术系统，较为常见的事3S两两之间的集成，GPS与GIS的集成可用于环境动态监测、环境管理等，GPS与RS的集成可用于自动定时数据采集、环境监测、环境灾害预测等，RS与GIS的集成可用于全球环境变化监测、空间数据自动更新等[1]。

2 3S技术在生态环境监测中的应用分析

开展生态环境监测是了解和评价一个国家、一个地区或某一生态区生态环境状况，为生态建设和环境保护提供决策依据的重要工作。生态环境监测是一项宏观与微观相结合的复杂的系统工程，涉及的空间和事件范围广，监测的对象包括农田、森林、草原、湿地、湖泊、海洋、气象、动植物等，对其数据收集和处理难度大。传统的生态环境监测，评价技术方法应用范围小，只能解决局部生态环境监测和评价问题，很难大范围、适时地开展监测工作，而综合整体且准确完全的监测结果必须依赖3S技术，利用RS和GPS获取、管理地貌及位置信息，然后利用GIS对整体生态区域进行数字表达，形成规划、决策系统[2]。

（1）3S技术在环境空气质量监测中的应用。根据城区的发展现状，利用遥感技术对一定范围内的控制区进行网络监测，依靠3S技术建立环境空气自动监测点，收集、分析全部控点的空气质量信息，查明其主要影响因素，进行规划和防治措施，为城市环境空气质量的改善和提升提供科学依据。

（2）3S技术在声环境质量监测中的应用。通过加强3S技术监测的实施，对城市各种噪声污染进行科学分析与研究，实现全方位、多角度、深层次的动态监测，对监测内的区域进行声环境质量监测点的优化调整，为城市综合规划工作的高效运行提供前提条件。

（3）3S技术在水污染源监测中的应用。通过3S技术监测水污染情况，利用遥感影响获得水体泥沙分布、水深、水温等基础数据，从中分析人为活动对水体造成的影响，结合原有的水文资料，建立完整的水文数据库，水体环境的变化是动态的，水污染源监测信息也必须以动态的形式进行，需要及时更新相关信息，做出实时分析，为水污染的治理提出合理解决方案。

（4）3S技术在土壤修复中的应用。在生态环境监测中，3S技术在可实现对土壤的监测包括土地类型填土，土壤沙化、盐碱化及土壤侵蚀等的研究。针对土壤质量环境，可以通过遥感技术对不同时期同一地点的土壤资源变化状况，土壤面积利用率等图像进行迭加、对比，准确分析出一定区域土壤环境质量潜在问题，对开展土壤环境质量整治提出针对性的建议或政策[3]。

（5）3S技术在固体废物污染监测中的应用。固体废物中的生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾等自身会发生物理及化学变化，会在热红外图像上将色调特征显示出来，按照遥感图像解译标志，将遥感图像作为信息源对固体废物进行实时监测，再通过GPS技术明确相应的空间位置，比较固体废物信息，掌握其发展方向，按照城市产业布置和垃圾处理系统的设置，对固体废物进行有效的监测和管理。

（6）在环境管理、城市规划方面的应用。GIS用于城市规划可实现城市环境规划的数据调查评价、预测、功能区划、规划方案的产生与决策以及制图等特定的要求，在环境管理方面，可实现基础环境数据库系统、环境污染模型及区域污染图、环境的数据传输等。

3 3S技術对生态环境监测的意义及展望

利用3S技术对生态环境进行监测，能够集监测与预测为一体，减少人力、物力及财力的投入，大大提高生态环境的监测水平，针对区域存在的潜在生态问题，提出科学合理的整治措施，从而改善生态环境的现状，使其对城市经济可持续发展做出巨大贡献，同时进一步推进城市现代化建设的进程。

在未来的生态环境监测中，动态生态环境监测将成为生态环境监测的发展趋势，借助3S技术，建立生态环境动态监测模型，将定量表达、定量结果规划至每个具体空间位置，必可推进环境监测向更智能、更自动化方向发展，为解决环境污染，进行环境治理提供更准确可靠的依据。

【参考文献】

[1]陈超，3S技术及其在生态环境监测中的应用[J].科技信息，2013（10）：469.

[2]高云腾，范玉顺，程传周，等.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，2015（04）：24-27.

[3]梁继超，阳国亮，王力峰，等.生态旅游区生态环境监测指标体系和监测方法——以广西花坪国家级自然保护区为例[J].广西师范大学学报（哲学社会科学版），2008（03）：57-60.