S技术与环境监测
3S与环境监测,薛进 环境工程2班 20100310220,目录,一、3S技术的简介 二、3S在环境监测中的应用 三、3S的应用实例 四、3S技术的不足与展望 五、小结,一、3S技术简介,“3S”技术是指以遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)为主的，与地理空间信息有关的科学技术领域。,GIS具有较强的空间查询、分析和综合处理能力，但获取数据困难：RS能实时高效地获取大面积的区域信息，但数据定位及分类精度差：GPS能快速地给出目标的位置，对空间数据的精确定位具有特殊意义，但它本身通常无法给出目标点的地理属性：因此，通过有机整合成“3S”集成技术，充分利用它们各自的技术特点形成一个多功能的综合系统发挥出“3S”中各项技术的优势。,二、3S技术在环境监测中的应用,“3S”技术在环境监测中的应用对于环境的保护资源的合理利用以及人与自然和谐相处有着重要的作用对于推动可持续发展战略有着重要的意义，“3S”技术的监测内容主要包括大气污染监测、水体污染监测、固体废弃物堆场污染监测、热污染监测、植被覆盖研究土壤沙漠化等方面。为环境评价、环境规划、环境预测与决策提供了强大的技术支持,1、城市环境污染监测,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、利用RS搜集的资料和GIS提供的技术平台可编绘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、颗粒大小及空间区域的分布.GIS技术还用于城市生态环境调查、现状和污染源监测、生态功能和环境影响评价等，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所获取的基础资料(有控制点等相关信息)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的土地未来发展有更好的把握。,2、土壤变化监测,“3S”技术对土壤变化的研究主要包括土壤水分研究、土壤沙化、盐碱化及土壤侵蚀研究等。目前国内的研究应用有：荒漠化动态演化模拟分析、水土流失遥感监测等为水土流失治理、生态环境建设提供了决策依据。,3、水体污染检测,因溶解或悬浮于水中的污染成分浓度不同使水体颜色、密度、透明度和温度产生差异，会导致水体反射波谱能量的变化：而在遥感图像上能反映出这些细微的差别、，从而利用“3S”技术可以对河流的水质与水量进行监测能够准确的显示不同地区的水环境状况体现出水体环境质量的变化趋势，通过模拟直观的反应出污染源排污口等环境要素在空间上的分布。,4、植被演化监测,植被是地球环境中重要的组成部分，是反应地球环境的最好标志，通过遥感技术对植被进行监测，其目标是对由人类诱导和自然影响产生的植被变化的原因和结果进行探讨、预测、评价、响应，为环境和资源的开发提供强有力的科学依据，使得这些开发活动对环境是合理的、可操作的，对生态系统是可持续利用的、通过GIS的综合分析，可对一个区域的植被演化等情况进行监测、分析，了解植被演化的动态，为决策提供服务目前主要应用内容有：植被的识别、植物季相节律的研究、植被类型的研究、植物退化演替研究、植物生物量研究等。,三、3S技术在喀斯特山区生态环境治理中的应用,毕节喀斯特山区是典型的生态环境脆弱区具有以下特征： 1、产业结构单一，人口容量小 2、植被覆盖率低，群落结构简单，生物量低 3、山高坡陡，水土流失严重 4、工程性缺水严重，喀斯特旱涝灾害频繁 5、生态环境敏感度高，易遭破坏难以恢复,在毕节喀斯特山区，利用3S技术完成了以下几点：1、生态环境数据调查 2、生态环境状况动态监测 3、生态环境数据管理 4、生态环境3D模拟与分析 5、生态环境预警分析 6、生态环境信息传播,四、3S技术的不足与展望,1、目前“3S”技术集成还仅仅限于两两结合，其核心是GIS和RS的结合，这种两两结合虽然优于单一统但仍然存在以下的缺陷：没有统一的坐标空间；光谱数据与空问数据的不同时，不具备支持数据封装能力。 2、GPS受系统所有国的制约性；在森林和高楼群等环境中信号差：RS受气象条件和大气环境的影响较大。在真正的操作和运用中还有着费用高技术难度大等问题。,3、我国的“3S”技术在环境监测上还不成熟，仍有较远的路得走没有发射自己环境污染监测的遥感卫星，缺乏自主独立的信息源对于新型的“3S”技术在环境污染监测应用的理论和方法的探索还需要深入，环境污染遥感监测体系与系统也亟待完善,关于3S技术的展望,1、系统集成一体化的完善目前关于“3S”的集成研究虽然较多，且有了较多的研究成果，但其内容多是技术之间的相互调用。而直正将三者完全统一，实现一体化数据管理的文章并不多见。因而“3S”真正集合的一体化成为趋势，向着快速、精确、实用和深入的方向发展。“3S”一体化集成将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统，形成快速、高精度的信息处理流程。这对遥感技术在环境保护领域的应用与发展具有深远的意义。,2、“3S”技术监测系统的建立“3S”技术应用系统将利用卫星遥感数据和地面环境监测数据，建立天地一体化的国家级生态环境遥感监测预报系统以及重大污染事故应急监测系统，可定期报告生态环境、水环境、大气环境的状况及污染趋势“3S”技术监测的信息系统可以提高对环境和资源的宏观调控能力，为我国经济和社会可持续发展战略、布局和趋势的预测，为资源管理、环境保护以及实现资源环境、经济、社会的宏观的调控，提供科学的数据和决策支持。,五、小结,近年来，以GPS，RS，GIS为核心的“3S”技术为大范围的生态监测提供了技术支持其应用也将越来越广泛：以往的生态监测多数侧重于污染、灾害等方面以定性描述为主，在时间序列的比较研究上难以具体化。“3S”技术应用在生态环境监测中后，能够进行各因子专题分析及多时相的数据分析还可以建立生态环境动态监测模型，使定量表述、定量结果落实在了每一个空间位置。随着“3S”技术的发展，我国的生态监测技术将大大提高。,Thank you,
