3S技术及其在生态环境监测中的应用探析
3S技术在环境监测中的应用
目录
总结与展望 发展的趋势
3S存在的不足 3S环监上应用
3S技术概念
3S 3S
技
技 术 简 介
术 的 集 成 模
式
3S技术简介
3S技术 是遥感技术(Remote sensing，RS)、
地理信息系统(Geography information systems，GIS) 全球定位系统(Global positioning systems，GPS)的统称， 是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术 和计算机技术、通讯技术相结合，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。
两两结合的缺陷
没有统一的坐标空间； 光谱数据与空间数据的不同时； 不具备支持数据封装能力。
3S技术的不足
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
受式大都为两两结合，这是 肤浅的、表面的 集成，还没有实现RS、GIS和GPS三者的真正集成
3S技术在城市环境污染中的监测 ——固体废物堆场污染
居民生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾以及混合垃圾等
由于固体废物自身的物理化学分解作用，其温度一般高于周围 地物，在热红外图像上显示明显的色调特征。根据有关的遥感图像 解译标志，定期利用遥感图像为信息源进行固体废弃物堆的监测， 并通过GPS技术确定相应的空间位置，然后在GIS中对不同时相的 固体废弃物污染信息进行比较，以确定其发展趋势，并结合城市产 业布局及垃圾处理系统设置，实施相应的管理策略，以实现对固体 废弃物的动态监测和有效管理。
3S技术在城市环境污染中的监测 ——热污染
热岛
城市气温高于外围郊区的现象，我们称为“热 岛效应”。城市热岛效应是一种热污染现象。
3S技术在生态环境监测中的应用
3S技术在生态环境监测中的应用随着人类经济的快速发展和工业化的加速推进，对环境保护的需求也日益增长。
生态环境监测作为环境保护的重要手段之一，对于准确评估和监测环境状况、提出相应的对策至关重要。
近年来，3S技术（即遥感、地理信息系统和全球定位系统）的广泛应用为生态环境监测带来了巨大的进步和改进。
本文将详细介绍3S技术在生态环境监测中的应用，并探讨其在未来的发展趋势。
一、遥感技术在生态环境监测中的应用遥感技术通过获取地球表面的高分辨率影像，实现了对自然地理要素的快速获取和准确识别。
在生态环境监测中，遥感技术能够提供大范围的信息，并能有效监测陆地覆盖变化、植被覆盖情况、土地开发利用以及水体质量等指标。
首先，遥感技术能够实现全球范围内陆地覆盖变化的监测。
通过获取和分析遥感影像，可以评估和监测土地的变化情况，包括城市扩张、农田退化和森林破坏等。
这些信息对于生态保护政策的制定和实施具有重要意义。
此外，遥感技术还可以准确识别和监测植被覆盖情况。
植被作为生态系统的重要组成部分，对于维持地球生态平衡具有重要作用。
通过遥感技术获取的影像，可以精确定量植被覆盖率、植被类型和植被状况等指标，提供科学依据用于制定植被保护和恢复计划。
另外，遥感技术也能够监测水体质量变化。
通过获取水域遥感影像，可以分析水体的营养盐含量、藻类浓度、水体透明度等指标，从而评估水质状况，并为制定水环境保护措施提供数据支持。
二、地理信息系统在生态环境监测中的应用地理信息系统（GIS）是一种将地理空间数据与属性数据相结合的信息系统，可以用于存储、管理、处理和分析空间数据。
在生态环境监测中，GIS可以帮助整合和分析各种环境数据，提供空间分析和决策支持。
首先，GIS可以用于环境敏感区域的划定。
通过收集和整合土地利用、地形、水体分布等数据，结合相应的空间分析工具，可以准确划定环境敏感区域，为环境保护和规划提供参考依据。
此外，GIS还可以用于环境风险评估和环境规划。
3S技术在生态环境监测中的应用
3S技术在生态环境监测中的应用3S技术是指遥感（Remote sensing）、地理信息系统（Geographic Information System）和全球定位系统（Global Positioning System）三种技术的简称，它们的结合为环境监测提供了强大的工具和手段。
随着技术的不断发展和应用的广泛推广，3S技术在生态环境监测中的应用日益重要。
遥感技术在生态环境监测中的应用已经得到了广泛认可。
遥感技术通过获取卫星图像、航空遥感图像等数据，能够全面、快速、定量地获取大范围、长时间序列的环境信息。
比如利用遥感技术可以监测森林覆盖率变化，研究土地利用变化对生态系统的影响，探测水体富营养化及蓝藻水华等问题，监测城市化进程对生态环境的影响等。
通过遥感技术，我们可以不间断地获取环境数据，进行长期的动态监测，掌握环境的变化趋势，为制定环境保护政策和控制措施提供科学依据。
地理信息系统在生态环境监测中的应用也非常重要。
地理信息系统通过将空间数据与属性数据进行综合分析和处理，可以直观地表示环境数据的空间分布和相关性。
比如可以通过GIS技术对生态系统的构成、结构、功能和服务等进行全面研究，探索其与环境要素之间的关系和相互作用；可以通过GIS技术对自然灾害的风险评估和预测，以及环境风险管理和应急响应等方面进行深入研究。
地理信息系统还可以与其他模型和工具相结合，进行生态环境影响评价、资源利用评价等研究，进一步提升环境监测的准确性和可靠性。
全球定位系统在生态环境监测中的应用也越来越广泛。
全球定位系统通过卫星和地面站点的组合，可以实时、连续地获取地球上任何一个点的经纬度、高程和时间等信息。
利用全球定位系统，我们可以对环境要素进行精确定位、实时监测和追踪。
比如可以利用GPS技术对动态植被分布进行跟踪和监测，分析植被的分布规律和物种组成；可以利用GPS 技术对动物的迁徙路径和繁殖地选择进行跟踪和研究，深入了解动物的行为习性和栖息地需求。
3S技术在生态环境监测中的应用
3S技术在生态环境监测中的应用3S技术，即遥感技术、地理信息系统（GIS）技术和全球定位系统（GPS）技术，是一种领先的技术组合，可在生态环境监测中发挥重要的作用。
遥感技术是通过卫星或飞机对地球表面进行高分辨率图像的获取和分析，以及对地表信息的提取和解释。
在生态环境监测中，遥感技术可以通过获取不同时间和空间的遥感影像数据来监测生态环境的变化。
例如，可以使用遥感技术对植被覆盖度、土地利用、水体面积等指标进行监测和分析。
此外，遥感技术还能够识别植被类型、检测土地覆盖变化、进行水质评估和测量气候变化等。
由于遥感技术具有高分辨率、时效性强、空间覆盖范围广等优点，因此它已成为生态环境监测中常用的技术手段。
地理信息系统（GIS）技术是一种基于地理数据的计算机软件系统。
它可以对空间现象进行分析、处理和应用，使用户能够针对某一区域或特定现象进行数据的整合和分析。
在生态环境监测中，GIS技术可以处理和分析从遥感数据中提取的生态环境信息，如生态系统的类别、多样性和景观格局等。
此外，GIS技术还能够制定、实施和评估政策和方案，帮助制定环境管理决策。
全球定位系统（GPS）技术是一种用于测量地球表面位置的技术。
它通过使用卫星和基站来确定接收器的准确位置，并且可精确到厘米级。
在生态环境监测中，GPS技术可以收集监测数据并将其与遥感数据集成起来，以创建准确的生态环境数据模型。
此外，GPS技术还可以用于采样数据、记录地理位置和监测动物迁徙等。
本文深入探讨了3S技术在生态环境监测中的应用，展示了这些技术在环境监测和保护中发挥的重要作用。
通过整合这些技术，我们能够更好地理解和管理我们的环境，以保护和维护自然生态系统，实现可持续发展。
3S技术在生态环境监测中的应用
3S技术在生态环境监测中的应用3S技术（即空间技术、遥感技术和地理信息系统技术）在现代生态环境监测中发挥着越来越重要的作用。
通过空间技术获取的环境数据结合地理信息系统技术分析和处理，为我们提供了全方位、多角度的生态环境监测手段。
本文将就3S技术在生态环境监测中的应用进行探讨。
1. 空间技术在生态环境监测中的应用空间技术是指利用卫星遥感、空间定位、导航和遥测技术对地球及其环境进行观测、监测和调查。
卫星遥感技术可以实现对地球表面的全球、连续、动态观测，获取大面积、多角度、多时相的环境数据。
这些数据可以用于监测土地利用变化、植被覆盖状况、水资源分布等环境要素的变化情况，为生态环境的监测提供了强有力的数据支撑。
在森林资源监测中，利用卫星遥感技术可以检测森林覆盖范围、植被生长状况，监测森林病虫害等，为森林资源的合理利用和保护提供了科学依据。
空间定位和导航技术也为环境监测提供了重要支持。
通过GPS、北斗等卫星定位系统，可以精确测定监测点位的位置坐标，实现对不同地点环境数据的定位和对比分析，为环境变化的监测提供了便利条件。
遥感技术是利用传感器获取地球表面信息的技术，它可以获取地表的大范围信息，包括光谱信息、热红外信息、高度信息等。
利用遥感技术获取的环境数据可以全天候、大范围、动态地监测地表的物候、植被覆盖、土地利用等信息，为生态环境的监测提供了更为全面的数据基础。
在生态环境监测中，遥感技术可以实现对植被覆盖状况的监测。
利用多光谱遥感影像可以分析出植被的类型、覆盖程度等信息，监测出植被的生长状况、变化趋势，及时发现植被退化、火灾等问题，为生态环境的保护和管理提供了可靠的数据支持。
遥感技术还可以应用于监测水资源、土地利用、环境污染等环境要素。
在水资源监测中，利用遥感技术可以获取水体面积、水质信息，实现对水资源的质量和数量的动态监测，为水资源的合理利用和保护提供数据支持。
地理信息系统技术是一种用于采集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术。
3S技术在生态环境监测中的应用
3S技术在生态环境监测中的应用3S技术是一种集三维可视化技术（Three-dimensional visualization）、遥感技术（Remote sensing technology）和地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）于一体的技术系统，它在生态环境监测中具有广泛的应用。
下面将从三维可视化、遥感技术和地理信息系统三个方面来介绍3S技术在生态环境监测中的应用。
三维可视化技术是3S技术的核心之一，它可以将实际的地理环境通过三维模型的方式进行可视化展示。
在生态环境监测中，三维可视化技术可以将地理信息转化为形象、直观、立体的图像，使监测人员能够更加清楚地了解到环境的变化和特点。
通过三维可视化技术可以展示出地表覆盖类型、植被分布、地形起伏等信息，从而帮助监测人员分析生态环境的状况，及时发现环境问题。
遥感技术是3S技术中的另一个重要组成部分，在生态环境监测中具有广泛的应用。
遥感技术可以通过获取卫星遥感图像或者航空摄影图像等数据，对地表的自然和人为特征进行识别和分析。
在生态环境监测中，遥感技术可以用于监测植被覆盖度、土地利用变化、湖泊水面变化等生态环境参数。
通过遥感技术可以实现对较大范围的地区进行高效、全面的监测，提供科学的决策支持和数据支撑。
地理信息系统（GIS）是3S技术的另一重要应用工具，在生态环境监测中发挥着重要作用。
地理信息系统通过对地理空间数据进行获取、处理、存储、分析和显示等操作，可以对生态环境数据进行管理和应用。
在生态环境监测中，地理信息系统可以对湿地资源、水质、空气质量等生态环境要素进行分析和评价，帮助决策者更好地制定环境保护和生态修复的政策。
地理信息系统还可以将不同来源的空间数据进行整合，帮助监测人员进行综合分析和决策。
3S技术在生态环境监测中的应用可以通过三维可视化技术展示地理信息，遥感技术获取地表特征参数，地理信息系统对数据进行管理和分析，实现对生态环境进行全面、细致的监测和评估。
3S技术在生态环境监测中的应用
3S技术在生态环境监测中的应用随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快，环境污染成为全球面临的共同挑战。
如何科学监测环境状况并及时采取必要的措施，成为保护生态环境的重要手段。
因此，近年来生态环境监测技术的研发和应用成为环境保护领域的重点。
其中，3S技术应用广泛，被认为是一种高效、精确的生态环境监测手段。
3S技术指的是空间信息技术、遥感技术和地理信息系统技术，三种技术的结合可以提供全面、准确的环境数据，以实现对生态环境的全面监测、评估和预测。
下面将分别从3S 技术在空间信息技术、遥感技术和地理信息系统技术三个方面介绍其在生态环境监测中的应用。
1. 空间信息技术空间信息技术是一种基于空间信息与数据的集成、共享与处理新型信息技术，其主要功能是实现地理数据的自动化生产、处理、管理和应用。
在生态环境监测中，空间信息技术可以提供高精度的空间数据和信息，如数字高程模型、地形图、地物图等。
这些数据和信息可以帮助我们更加准确地分析和评估生态环境，为环境保护提供可靠数据。
在运用过程中，空间信息技术可以结合图形化界面，将数据和信息直观呈现，提高了生态环境监测的可视化水平。
2. 遥感技术遥感技术是一种利用卫星、飞机、直升机等载体获取地面物体信息的专业技术。
遥感技术可以提供大量的空间数据，如卫星影像、高光谱数据等，为生态环境监测提供数据支持。
遥感技术可以提供的环境信息包括气象、气候、植被、土地、水体等，这些信息可以用于生态环境的评估、监测、预测和管理。
同时，遥感技术可以通过对地表特征及其变化进行监测和识别，从而实现对生态环境的快速监测和响应，为环境保护提供更加精确的数据来源。
3. 地理信息系统技术总之，3S技术在生态环境监测中的应用可以提供丰富的信息与数据，用于分析和评估生态环境，为保护生态环境提供科学的决策支持。
随着技术的不断进步和发展，3S技术在生态环境监测中的应用也将不断完善。
相信在未来，3S技术将为我们更加精准地了解生态环境，提供更可靠的环境数据。
浅谈生态环境监测中3S技术运用
浅谈生态环境监测中3S技术运用资源和环境是人类赖以生存和发展的物质基础。
近年来，由于城市的快速膨胀、资源的过度开发，环境不断恶化，生态环境遭到严重破坏，环境保护和资源可持续利用面临严峻挑战，生态环境监测工作的重要性日益凸显。
随着信息技术的发展，由遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）集成的3S技术已成为空间信息获取、管理、分析和应用中的核心支撑技术，并广泛应用于资源与生态环境监测工作中。
1 3S技术概述1.1 遥感技术遥感技术（RS）是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在应用这一技术识别探测目标的过程中，受距离的限制性被减少。
遥感技术发挥功能时所需的物质包括可见光和电磁波等。
由于该技术受探测距离的限制性越来越小，因此开始被广泛应用于各个高科技领域。
而其在军事领域中发挥的功能更是不容忽视的，它能够更加高效地收集、储存并分析各种数据；在气象分析以及侦查工作开展中的重要性也越来越大；在利用RS技术进行土地资源勘察的过程中，有助于相关工作人员更加科学的进行土地规划设计。
1.2 地理信息系统地理信息系统（GIS）是在计算机支持下管理、处理、分析空间数据的信息系统。
从应用的角度看，GIS最重要的应用对象是与地理空间分布密切相关的地球资源与环境信息，是为资源与环境的信息管理、定量分析、综合评价与辅助决策服务的重要技术手段。
1.3 全球定位系统全球定位系统（GPS）是利用卫星星座、地面控制部分和信号接收机对监控对象进行动态定位和跟踪的系统。
将相关的通讯技术同GPS进行有效结合，能够更加高效地进行时间、距离的测量，并进行空间定位，由此可见，该技术可以实现全天候的测试。
并且精确度高是在应用该技术进行测量中的主要特点，这样一来，就极大地减少了工作人员的工作量，同时监测的质量和效率都有所提升。
GPS可以在任何天气状态下发挥监测功能，还能够灵活地进行移动定位。
在这种情况下，新时期该技术已经被广泛应用在了交通系统和农业勘查中。
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3S技术及其在生态环境监测中的应用探析
徐昌王晓玉王斌
摘要：近年来，科学和信息技术以日新月异的速度飞快发展，推动了3S技术的不断进步。
3S技术的应用范围也越来越广，其在生态环境监测领域中的应用切实提升了环境管理水平。
文章对3S技术进行简要概述，并对其在城市、农业、森林和草原生态环境监测中的具体应用进行了分析。
关键词：3S技术；生态环境监测；环境管理；遥感技术；地理信息系统；全球定位系统文献标识码：A
中图分类号：X870 文章编号：1009-2374（2017）08-0120-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.058
资源和环境是人类赖以生存和发展的物质基础。
近年来，由于城市的快速膨胀、资源的过度开发，环境不断恶化，生态环境遭到严重破坏，环境保护和资源可持续利用面临严峻挑战，生态环境监测工作的重要性日益凸显。
随着信息技术的发展，由遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）集成的3S技术已成为空间信息获取、管理、分析和应用中的核心支撑技术，并广泛应用于资源与生态环境监测工作中。
1 3S技术概述
1.1 遥感技术
遥感技术（RS）是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在应用这一技术识别探测目标的过程中，受距离的限制性被减少。
遥感技术发挥功能时所需的物质包括可见光和电磁波等。
由于该技术受探测距离的限制性越来越小，因此开始被广泛应用于各个高科技领域。
而其在军事领域中发挥的功能更是不容忽视的，它能够更加高效地收集、储存并分析各种数据；在气象分析以及侦查工作开展中的重要性也越来越大；在利用RS技术进行土地资源勘察的过程中，有助于相关工作人员更加科学的进行土地规划设计。
1.2 地理信息系统
地理信息系统（GIS）是在计算机支持下管理、处理、分析空间数据的信息系统。
从应用的角度看，GIS最重要的应用对象是与地理空间分布密切相关的地球资源与环境信息，是为资源与环境的信息管理、定量分析、综合评价与辅助决策服务的重要技术手段。
1.3 全球定位系统
全球定位系统（GPS）是利用卫星星座、地面控制部分和信号接收机对监控对象进行动态定位和跟踪的系统。
将相关的通讯技术同GPS进行有效结合，能够更加高效地进行时间、距离的测量，并进行空间定位，由此可见，该技术可以实现全天候的测试。
并且精确度高是在应用该技术进行测量中的主要特点，这样一来，就极大地减少了工作人员的工作量，同时监测的质量和效率都有所提升。
GPS可以在任何天气状态下发挥监测功能，还能够灵活地进行移动定位。
在这种情况下，新时期该技术已经被广泛应用在了交通系统和农业勘查中。
2 3S技术在生态环境监测中的实际应用
2.1 城市生态环境监测
近年来，社会经济飞速发展，我国加大了城市规划和建设的力度，而科学的城市规划必须建立在有效保护城市生态环境的基础之上，因此积极加强城市生态环境监测工作势在必行。
为了快速、准确地获取各种空间信息和环境信息，在开展城市规划时，利用3S技术可以从宏观上对城市土地利用现状有效测算，并对未来发展趋势进行预测评估，在考虑土地承载力的情况下，制定出有助于城市健康发展的规划和设计。
3S技术在应用于城市大气污染监测时，可绘制城市大气污染源分布图，同时采用航空多光谱摄影手段监测主要大气污染物成分、颗粒组成以及空间分布，对城市热岛以及地面辐射之间的关系进行全面分析。
在城市水污染监测中，通过3S技术可以获取地表水体悬浮泥沙、有机质、叶绿素等水质要素，并排查污染
源源强、扩散方向、影响范围等，同时可以获得地下水三维水文状况、地质构造、水流系统等重要信息。
由此可见，3S技术在城市规划、城市污染监测中应用较广，可实现全方位、多角度、深层次监测，为提升城市规划科学性、促进城市健康可持续发展提供重要的技术支持。
2.2 森林生态环境监测
现阶段，在对森林病虫害、荒漠化、森林火灾以及野生动植物等展开监测工作的过程中，3S 技术已经开始发挥不可取代的作用。
结合历史资料，利用3S技术更新并完善森林数据库，包括森林生態系统组成、结构、主要生态过程等相关信息，有针对性地制定森林合理利用方案和资源保护政策，提升森林发展规划的科学性。
3S技术有机结合，在宏观上对森林病虫害进行有效监测，获取害虫空间分布范围以及变化趋势，并开展害虫适宜生境风险评估，同时与专家系统、人工智能相结合建立森林害虫治理决策模型和支持系统。
在防灾减灾体系建设中，可利用3S技术建立完善的森林火灾预警和扑火指挥系统、森林有害生物预警和管理系统以及生态防灾减灾应急系统，提高预防和扑救森林火灾的综合能力，防止外来有害生物的传入和扩散。
2.3 农业生态环境监测
在农业生态环境监测中，3S技术能够更加科学地评价土地生产潜力、土地适宜性、土地限制性、土壤受侵蚀程度等，同时还可以有效地监测土地次生盐渍化和土地沙化等问题。
为了开展土地资源评价，可将不同时期遥感影像进行迭加、对比，结合定位观测和实地勘察，准确掌握土地资源现状以及动态过程、农作物生长状况、土壤水分旱涝状况以及地面温度等信息，并在土地资源评价科学理论与模型的基础上，借助GIS数据库与系统分析功能，达到快速、客观、科学评价的目的。
另外，在监测土地退化活动的过程中，要想实现全过程动态监测，就必须综合应用RS与GIS两种技术。
在这两种技术的基础上，可以及时定量分析土地退化过程中的现状，同时在动态监测土地退化状况时，还可以从不同时空尺度的角度出发，从而对土地现状做出及时、精确的评价，相关工作人员可以利用这一评价，快速地制定相应治理方案，提升土地退化治理工作的科学性。
2.4 草原生态环境监测
在对3S技术进行应用的过程中，相关资源的传输和储存都是以数字的方式进行的，因此定量分析、数字处理成为3S技术的核心。
在这种情况下，空间研究的效率有所提升。
当空间尺度相对较大时，通过对3S技术的有效应用，可以加大资源的监测和调查力度。
针对草原生态环境来讲，其具有主体丰富、层次多的特点，在展开监测的过程中，需要首先构建统一的数据库，该数据库中包含各种大量数据，为工作人员灵活地进行数据的上传、存储以及使用奠定良好的基础。
从我国的草原生态环境特点来看，相关部门在展开监测工作的过程中，应同时展开地面定位监测和宏观航天遥感监测，同时构建专门的数据库，草原生态环境监测相关内容应在宏观遥感监测区域范围内有所体现。
所以在积极定量评价行区域生态安全性的过程中，可以综合应用GIS技术和RS技术，提高草原信息化、智能化、科学化管理水平。
3 结语
综上所述，随着社会经济的高速发展，生态环境监测工作越来越受到人们的高度重视。
由于传统的监测工作无法从根本上达到预期的监测目的，只有将3S监测技术充分融入到生态环境各个领域中，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。
随着3S技术的不断完善，我国的生态环境监测水平将大大提高，这将为各级政府和管理部门提供及时、准确、动态的数字化信息，为保护环境、造福人类做出巨大贡献。
参考文献
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（责任编辑：王波）。