“3S”技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

1、1 。.“3S”技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用“3S”技術(shù)是指以遙感（ RS）、 地理信息系統(tǒng)（ GIS）和全球定位系統(tǒng)（ GPS）為主的，與地理空間信息有關(guān)的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。遙感技術(shù) （ RS）可以實(shí)時(shí)快速的提供監(jiān)測目標(biāo)的既有信息和各種變化，并對地理信息系統(tǒng) （GIS）進(jìn)行數(shù)據(jù)更新 ；全球定位系統(tǒng) （ GPS）用于快速如實(shí)的提供目標(biāo)的空間位置 ；地理信息系統(tǒng) （ GIS）則是對多種數(shù)據(jù)急行綜合處理 、集成管理、動態(tài)存取 。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展 ，科技的不斷創(chuàng)新 ，“3S”技術(shù)日益體現(xiàn)出自動化、實(shí)時(shí)化和自能化 ，逐漸給越來越多的領(lǐng)域帶來深刻的影響 。 其中，在環(huán)境領(lǐng)域，“3S”技術(shù)正作為一種不可多得的

2、技術(shù) ，將發(fā)揮著越來越重要的作用1 “3S”技術(shù)的特點(diǎn)與功能1.1 “3S”技術(shù)的特點(diǎn)“3S”技術(shù)是三種技術(shù)的合成 ，其組成技術(shù)在空間信息管理中各有特點(diǎn) ，都能獨(dú)立完成自身的功能 ，但隨著發(fā)展的需要 ，它們所處理問題之間又有很多的相關(guān)聯(lián)之處 ，在解決這些問題的作用上 ，都存在著不同的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 。GIS 具有較強(qiáng)的空間查詢 、分析和綜合處理能力 ，但獲取數(shù)據(jù)困難 ；RS 能實(shí)時(shí)高效地獲取大面積的區(qū)域信息 ，但數(shù)據(jù)定位及分類精度差 ；GPS 能快速地給出目標(biāo)的位置 ，對空間數(shù)據(jù)的精確定位具有特殊意義 ，但它本身通常無法給出目標(biāo)點(diǎn)的地理屬性 。 因此，通過有機(jī)整合成 “3S”集成技術(shù) ，充分利用它

3、們各自的技術(shù)特點(diǎn) ，形成一個(gè)多功能的綜合系統(tǒng) ，才能更好地發(fā)揮 “3S”的環(huán)境監(jiān)測作用 2 。.專業(yè)資料 .圖 1“3S”技術(shù)集成1.2 “3S”環(huán)境監(jiān)測功能“3S”集成技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測功能是首先利用GPS 對環(huán)境要素 、污染源或者是自然資源進(jìn)行定位 ，動態(tài)、實(shí)時(shí)采集和處理環(huán)境數(shù)據(jù) ；與攝影測量組合 ，確定環(huán)境質(zhì)量評價(jià)區(qū)域 ，動態(tài)測量各類污染源 （點(diǎn)狀、面狀、線狀）的位置 、范圍和空間關(guān)系 。然后是遙感技術(shù)對大氣、水、地面等的污染源或污染物的環(huán)境監(jiān)測，實(shí)時(shí)、快速地提供研究對象的幾何、物理信息及各種變化情況，并通過無線通信技術(shù)將其傳送到監(jiān)測中心的綜合數(shù)據(jù)庫。再利用GIS 技術(shù)建立各種數(shù)據(jù)庫 ，有效

4、的管理復(fù)雜的污染源信息、環(huán)境質(zhì)量信息以及其他的有關(guān)方面的信息 ，統(tǒng)計(jì)分析區(qū)域環(huán)境影響諸因素的變化情況以及主要污染源和地理屬性和特征 3 ，把各環(huán)境要素 、污染源在電子地圖上非常直觀地顯示出來 ，從而方便監(jiān)測中心管理人員對環(huán)境污染的情況進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)與分析 ，動態(tài)地監(jiān)測城市或區(qū)域的環(huán)境狀況，實(shí)時(shí)對污染源進(jìn)行管理控制，并處理污染事件 。.專業(yè)資料 .運(yùn)用 “3S”技術(shù)進(jìn)行城市環(huán)境監(jiān)測 ，可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測 ，大大提高服務(wù)的時(shí)效性 、準(zhǔn)確性，提高環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量和效率 。2 “3S”技術(shù)在環(huán)境污染檢測方面的應(yīng)用“3S”技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用對于環(huán)境的保護(hù) ，資源的合理利用以及人與自然和諧相處有著重

5、要的作用 ，對于推動可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著重要的意義 ?！?S”技術(shù)的監(jiān)測內(nèi)容主要包括大氣污染監(jiān)測 、水體污染監(jiān)測 、固體廢棄物堆場污染監(jiān)測 、熱污染監(jiān)測 、植被覆蓋研究 ，土壤沙漠化等方面 ，為環(huán)境評價(jià)、環(huán)境規(guī)劃 、環(huán)境預(yù)測與決策提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持 。2.1城市環(huán)境污染監(jiān)測在城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中 ，“3S”技術(shù)主要應(yīng)用在城市規(guī)劃 、城市的污染監(jiān)測等方面 4 。 利用 RS 搜集的資料和 GIS 提供的技術(shù)平臺 ，可編繪城市大氣污染源的分布圖 ，同時(shí)采用航空多光譜攝影手段可監(jiān)測大氣污染的主要污染物 、顆粒大小及空間區(qū)域的分布 。GIS 技術(shù)還用于城市生態(tài)環(huán)境調(diào)查 、現(xiàn)狀 和污染源監(jiān)測 、生態(tài)功能和

6、環(huán)境影響評價(jià)等 。 在做總體規(guī)劃時(shí) ，對城市現(xiàn)狀的調(diào)查和分析時(shí)利用遙感衛(wèi)星所獲取的基礎(chǔ)資料 （有控制點(diǎn)等相關(guān)信息 ），利用 GIS 軟件中所帶有的預(yù)測功能對未來幾十年的土地使用情況進(jìn)行預(yù)測 ，對城市的土地未來發(fā)展有更好的把握 。利用 “3S”技術(shù) ，全國大部分省市都已建立了環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫 ，開發(fā)了城市環(huán)境地理信息系統(tǒng) 、環(huán)境污染應(yīng)急預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)等 ，利用 GIS 制作污染源分布圖、大氣質(zhì)量功能區(qū)劃圖等專題圖 ，建立各種環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫 。大氣污染監(jiān)測大氣污染主要是指工業(yè)和生活燃煤排放的廢氣 、灰塵以及人工合成物質(zhì)自然揮發(fā)有毒有害氣體對大氣的破壞 。不同的大氣污染程度和種類會使遙感信息產(chǎn)生一定的失

7、真 ，通過對這種失真現(xiàn)象的研究 ，可以建立大氣污染的評價(jià)模型 。 利用遙感圖像作為基本資料 ，結(jié)合地面監(jiān)測數(shù)據(jù)和資料 ，可獲得直觀 、準(zhǔn)確的信息 。.專業(yè)資料 .根據(jù)遙感影像特征可對大氣污染的范圍、污染源的位置 、污染物的擴(kuò)散途徑進(jìn)行監(jiān)測 ，結(jié)合實(shí)地觀測數(shù)據(jù)還可對大氣污染的程度進(jìn)行測定，通過對穿過大氣層的太陽直射光和來自大氣和云的散射光以及來自地表的反射光的光譜分析，可以測量它們的光譜特征 ,求出大氣氣體分子的密度 ，從而確定大氣中廢氣和有毒有害氣體的含量 ，并可用此來對大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測 。也可以植物對大氣環(huán)境的指示作用來判別大氣環(huán)境質(zhì)量 、污染程度及擴(kuò)散影響，植物的顏色 ，生長狀態(tài)等都能反映

8、出大氣的質(zhì)量狀況 ，通過 GIS 中應(yīng)用相應(yīng)的空間分析與評價(jià)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析 ，可以對大氣污染作出客觀 、可靠的判斷 5 。固體廢物堆場污染監(jiān)測固體廢棄物主要有居民生活垃圾 、建筑垃圾 、工業(yè)垃圾以及混合垃圾等 。由于固體廢物自身的物理化學(xué)分解作用 ，其溫度一般高于周圍地物 ，在熱紅外圖像上顯示明顯的色調(diào)特征 。根據(jù)有關(guān)的遙感圖像解譯標(biāo)志 ，定期利用遙感圖像為信息源進(jìn)行固體廢棄物堆的監(jiān)測 ，并通過 GPS 技術(shù)確定相應(yīng)的空間位置 ，然后在 GIS 中對不同時(shí)相的固體廢棄物污染信息進(jìn)行比較 ，以確定其發(fā)展趨勢 ，并結(jié)合城市產(chǎn)業(yè)布局及垃圾處理系統(tǒng)設(shè)置 ，實(shí)施相應(yīng)的管理策略 ，以實(shí)現(xiàn)對固體廢棄

9、物的動態(tài)監(jiān)測和有效管理 6 。因?yàn)楦鱾€(gè)城市多種環(huán)境因素的不同 ，城市中各種固體廢棄物堆場的分布在空間與時(shí)間上都會受到影響 ，城市中有的堆放物的影像特征與固體廢棄物堆很相似，這些，會妨礙做出正確的判斷 。 因此在查看生成的圖像時(shí) ，還需要根據(jù)堆放位置來進(jìn)行堆放物性質(zhì)的判斷 ，從而進(jìn)行正確的固體廢物堆場污染監(jiān)測 。噪聲污染監(jiān)測隨著工業(yè)生產(chǎn) 、交通運(yùn)輸和城市建設(shè)的發(fā)展，環(huán)境噪聲污染日益嚴(yán)重，城市環(huán)境噪聲監(jiān)測可以正確反映出城市噪聲的總體水平以及暴露在該水平下的人群數(shù)量。了解城市噪聲污染現(xiàn)狀，為噪聲控制標(biāo)準(zhǔn) 、目標(biāo)的制定 ，環(huán)境噪聲空間分布特征和發(fā)展趨勢的研究，城市總體規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)，還可以通過不同

10、途.專業(yè)資料 .2 。.徑直接或間接地為環(huán)境管理服務(wù)，達(dá)到保護(hù)和改善城市區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的目的。城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測采用網(wǎng)格法 ，即將測量的某一區(qū)域劃分成等距離的網(wǎng)格，在其中心位置進(jìn)行測量 。在以往區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測工作中 ，用步測或者某些工具簡易測量網(wǎng)格中心點(diǎn)位的位置 ，其結(jié)果不往往精確 ，與中心點(diǎn)位偏離。而且一旦點(diǎn)位固定 ，以后數(shù)年的監(jiān)測就可能會因人員變換等客觀上的原因引起系統(tǒng)誤差 。采用 “3S”技術(shù) ，當(dāng)某網(wǎng)格中心點(diǎn)坐標(biāo)被保存在 GPS 中后，即使該點(diǎn)周圍聲學(xué)環(huán)境發(fā)生明顯變化 、監(jiān)測人員更換 ，也可以利用 GPS 的自動導(dǎo)航功能 ，按照儀器中的方位指示輕易找到目標(biāo) 。 將該點(diǎn)測量值與歷年的值

11、進(jìn)行比較時(shí) ，可比性將大大增加 。 對于經(jīng)理論計(jì)算 ，經(jīng)緯度的測點(diǎn)在現(xiàn)場必須偏移的 ，可將偏移后的該點(diǎn)經(jīng)緯度保存至 GPS中，監(jiān)測工作結(jié)束后 ，將 GPS 中的點(diǎn)位圖下載至計(jì)算機(jī)中，處理編制以后 ，為今后的監(jiān)測工作帶來方便熱污染監(jiān)測城市氣溫高于外圍郊區(qū)的現(xiàn)象，我們稱為 “熱島效應(yīng) ”。城市熱島效應(yīng)是一種熱污染現(xiàn)象 7 。目前對城市熱島的監(jiān)測主要有基于溫度的熱島監(jiān)測方法和基于植被指數(shù)的熱島監(jiān)測方法 。利用熱紅外遙感圖像能夠?qū)Τ鞘械臒釐u效應(yīng)進(jìn)行有效的調(diào)查 ，對城市下墊面的熱輻射進(jìn)行白天和夜間掃描 ，在熱紅外圖像上 ，溫度高的地區(qū)色調(diào)為淺色，溫度低的地區(qū)則為深色 。 通過影像判讀分析 、調(diào)查，可以查

12、明城市熱源 、熱場的位置和范圍 ，并利用 GIS 空間分析技術(shù) ，對熱島的時(shí)空分布 、熱島強(qiáng)度等進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測 ，綜合分析城市熱力分布特征和變化規(guī)律 。徐軍強(qiáng)等采用了 “3S”技術(shù) ，借助不同的 TM/ETM+ 遙感影像 ，通過計(jì)算其亮溫變化，研究了長春近 12 年熱島效應(yīng)的時(shí)空演化規(guī)律 8 。公路環(huán)境監(jiān)測隨著人們對公路環(huán)境問題及其規(guī)律認(rèn)識的不斷深化，公路環(huán)境監(jiān)測正從一般意義上的環(huán)境污染因子監(jiān)測開始向生態(tài)環(huán)境監(jiān)測過渡和拓寬 。 公路生態(tài)監(jiān)測是對公路兩邊范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的宏觀監(jiān)測 ，是一項(xiàng)宏觀與微觀監(jiān)測相結(jié)合的工.專業(yè)資料 .9 。.作。國內(nèi)已經(jīng)成功地應(yīng)用 “3S”技術(shù)進(jìn)行了公路生態(tài)環(huán)境監(jiān)測保護(hù)并獲

13、得成功 ，建立了公路生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫 ，為政府規(guī)劃決策 、資源開發(fā) 、環(huán)境保護(hù)等提供科學(xué)依據(jù)和服務(wù) 。邱豐收等以京福高速濟(jì)南至泰安段沿線兩側(cè)各 500的生態(tài)環(huán)境為研究區(qū)，研究區(qū)的遙感影像 （ TM ，2006/ETM+ ，2002 ）、地形圖、GPS野外定位的樣點(diǎn)資料等為基礎(chǔ) ，獲取京福高速濟(jì)南至泰安段沿線地區(qū)土地利用 覆蓋變化（LUCC）情況，結(jié)合實(shí)際調(diào)查的樣地的生物環(huán)境資料 ，對其生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀和變化進(jìn)行了監(jiān)測和評價(jià)2.2 土壤變化監(jiān)測“3S”技術(shù)對土壤變化的研究主要包括土壤水分研究、土壤沙化 、鹽堿化及土壤侵蝕研究等 。目前國內(nèi)的研究應(yīng)用有 ：荒漠化動態(tài)演化模擬分析 、水土流失遙感監(jiān)測等

14、，為水土流失治理 、生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供了決策依據(jù) 。汪竹青等以 GIS 為平臺，以龍川江流域?yàn)閷?shí)驗(yàn)區(qū) ，進(jìn)行了基于 3S 技術(shù)的水土流失定量遙感方法的應(yīng)用探究 ，建立了龍川江流域水土流失動態(tài)監(jiān)測模型 ，完成了該區(qū)域的水土流失定量監(jiān)測 10 。運(yùn)用 3S 技術(shù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測 ，具有常規(guī)方法無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢 ，可以有效實(shí)現(xiàn)對區(qū)域環(huán)境實(shí)時(shí) 、動態(tài)、準(zhǔn)確的監(jiān)測和分析 ，有助于了解其發(fā)展過程及污染損失情況 ，為治理決策提供依據(jù) 。 這大大提高了服務(wù)的時(shí)效性 、準(zhǔn)確性 ，提高了環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量和效率 。雖然我國 3S 技術(shù)應(yīng)用起步較晚 ，在應(yīng)用過程中還存在一些問題 ，但隨著今后研究的不斷深入 ，相信 3S 技

15、術(shù)將在土壤監(jiān)測與保持水土流失上會發(fā)揮更加重要的作用 。農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，“3S”技術(shù)可用于土地的生產(chǎn)潛力評價(jià)、土地的適宜性評價(jià) 、土地持續(xù)利用評價(jià)及土壤侵蝕、土地沙化和土地次生鹽漬化等方面的監(jiān)測。除了對土地環(huán)境的監(jiān)測除實(shí)地進(jìn)行定位觀測外，還可以將不同時(shí)期的同一.專業(yè)資料 .幅影像進(jìn)行影像迭加、對比，從而獲取更加形象的圖像，準(zhǔn)確地看出土地資源的變化情況 、耕地地面溫度 、土壤水分的旱澇狀況等，環(huán)境條件以及農(nóng)作物的生長狀況 。也可以通過遠(yuǎn)紅外和熱紅外接收的遙感影像探測到所研究區(qū)域水土保持情況 11 。圖 2 土壤監(jiān)測系統(tǒng)流程圖2.3水體污染監(jiān)測因溶解或懸浮于水中的污染成

16、分濃度不同，使水體顏色 、密度、透明度和溫度產(chǎn)生差異 ，會導(dǎo)致水體反射波譜能量的變化；而在遙感圖像上能反映出這些細(xì)微的差別 。 從而利用 “3S”技術(shù)可以對河流的水質(zhì)與水量進(jìn)行監(jiān)測，能夠準(zhǔn)確的顯示不同地區(qū)的水環(huán)境狀況，體現(xiàn)出水體環(huán)境質(zhì)量的變化趨勢，通過模擬直觀的反應(yīng)出污染源 ，排污口等環(huán)境要素在空間上的分布12 。.專業(yè)資料 .14.湖泊沼澤中的監(jiān)測水域分布變化和水體沼澤變化對水體的監(jiān)測是以污染誰和清潔誰的反射光譜特征研究為基礎(chǔ)的 ，清潔水的光吸收能力強(qiáng) ，反射率低 ，使得清潔水與污染水在遙感影像的顏色色調(diào)不同。水體總體反射率較低 ，在波長 0.5m 0. 7m 處相對較高 ，0. 7m 之后

17、由于水體紅外光吸收嚴(yán)重 ，反射率很低 。對于水域分布變化 ，選用 1. 55m 1. 75m 的多時(shí)域影像為宜 。沼澤化在多時(shí)域圖像上反映為水體面積縮小 ，從水體向邊緣呈規(guī)律變化 ，顯示出程度不同的植被特征 13 。水體營養(yǎng)化當(dāng)水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化時(shí) ,由于浮游植物中的葉綠素對近紅外光具有明顯的 “陡坡效應(yīng) ”，因而水體兼有水體和植物的光譜特征 ，在彩色紅外圖像上 ，呈現(xiàn)紅褐色或紫紅色 。根據(jù)這一特點(diǎn) ，系統(tǒng)綜合利用 RS、GPS 及常規(guī)監(jiān)測技術(shù) ，以 GIS 為信息處理平臺 ，通過對被污染水體與正常水體的光譜資料的比較 ，可對水體的污染源、影響范圍 、面積和濃度等進(jìn)行監(jiān)測 ，從而對一個(gè)地區(qū)的水資

18、源和水環(huán)境等做出科學(xué)評價(jià)。水體中泥沙污泥水體中泥沙含量增加會使水的反射率提高。隨著水中懸浮泥沙濃度的增加及懸粒徑增加 ，水體反射量也逐漸增加 ，反射峰亦隨之向長波方向移動 ,即紅移 。由于水體在 0. 93 m 1. 13m 附近對紅外輻射吸收強(qiáng)烈 ，因而反射通量降低 ,受水分瑞利散射效應(yīng)干擾 ，不適宜作為懸浮泥沙濃度的判定波段 。定量判讀懸浮泥沙濃度的最佳波段為 0. 65 m0. 85 m 14 。萬余慶 15 等以黃土高原幾類為試驗(yàn)品，定量研究了不同泥土含量與水體光譜反射率的關(guān)系 ，認(rèn)為高光譜遙感技術(shù)可以探測水體泥沙含量。含有各類土壤.專業(yè)資料 .的水體在波長 1 550 1 850 n

19、m 、1 350 1 380 nm的光譜反射率與泥沙含量線性相關(guān)性明顯 。因而，可以采用 “3S”技術(shù)對水體中的污泥進(jìn)行探測 ，通過所形成的影像來判斷水體的泥沙含量 ，為河道的治理以及水質(zhì)的改善提供詳細(xì)的基礎(chǔ)資料 。廢水污染和水體熱污染熱污染大多由工廠中排出的熱水造成 ,不僅危及水體中的生物 ，還影響農(nóng)作物生長 。 廢水因?yàn)樵谒c懸浮物性狀上有著差別 ，所以特征曲線也不一樣 。廢水污染一般用多光譜合成圖像監(jiān)測 ，有的根據(jù)溫度差異也可用熱紅外方法測定。遙感監(jiān)測水體污染是一種有效的宏觀監(jiān)測手段 ，目前主要的探測方法有熱紅外遙感和微波遙感 。 在圖像可顯示出熱污染排放 、流向和溫度分布等有關(guān)的物理

20、特性 16 。王堅(jiān) 17 根據(jù)衛(wèi)星遙感的原理及影像解譯方法 ，通過對熱紅外和微波遙感等水體熱污染監(jiān)測方法的研究 ，提供了實(shí)用的水體熱污染遙感監(jiān)測分析方法 。在海洋監(jiān)測中的應(yīng)用遙感在海洋調(diào)查中顯示了它獨(dú)特的大范圍、多時(shí)相 、高分辨率的特點(diǎn) ，由于海水中各波段對不同物質(zhì)的影響在顯示上有所不同，可以通過不同的處理來獲取海面虛浮泥沙 ，浮游生物等污染物的信息。“3S”技術(shù)在河口泥沙規(guī)律研究、海水監(jiān)測 、海溫監(jiān)測 、海況監(jiān)測 、海洋初級生產(chǎn)力及漁場監(jiān)測、海洋污染監(jiān)測等方面已發(fā)揮了重要作用，對空間規(guī)模宏大和時(shí)間變化迅速的厄爾尼諾效應(yīng) 、黑潮、赤潮、墨西哥灣流等的監(jiān)測已取得較好的效果 18 。海洋生態(tài)生物監(jiān)

21、測海洋中的生物及其周圍環(huán)境是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的統(tǒng)一有機(jī)體，海洋中魚類的集群范圍 、洄游路線和資源豐富度不僅受水溫影響 ，而且與浮游植物生物量、營養(yǎng)物質(zhì)濃度 、海水鹽度 、溶解氧、潮汐和氣象等因素密切相關(guān) 13 。由于浮游植物中的葉綠素對藍(lán)光、紅光有較強(qiáng)的吸收作用，無機(jī)顆粒物質(zhì).專業(yè)資料 .20 。19 。.可吸收入射光 ，影響水體的透明度等 ，因而衛(wèi)星遙感可實(shí)現(xiàn)對海洋信息大范圍、高精度 、全天候的同步采集 ，在漁場環(huán)境分析和漁情分析預(yù)報(bào)方面有極大的優(yōu)勢。在海洋污染監(jiān)測中的應(yīng)用海洋污染源主要有兩類 ，一類是石油污染 ,包括船只排油 、溢油事故 、海上油井泄漏等 ；另一類是污水 ，包括工業(yè)污水和生活

22、污水 。通過對資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理，可以把油膜從海水背景中區(qū)分出來，并能計(jì)算出各區(qū)的面積和油量 ；通過對污染發(fā)生后各天的氣象衛(wèi)星圖像的對比分析 ，可以確定油膜的漂移方向 ，計(jì)算出其擴(kuò)散速度和擴(kuò)散面積 。衛(wèi)星遙感可實(shí)現(xiàn)對海洋大范圍 、全天候的污染監(jiān)測 。 利用衛(wèi)星上的可見光 / 多光譜輻射傳感器 ，不僅可以判定海面油膜的存在 ，還可以測定油膜擴(kuò)散的范圍、油膜厚度及污染油的種類 。通過監(jiān)測水溫 、水色和海面磷酸鹽濃度等因素及變化，可以獲知赤潮位置 、范圍、擴(kuò)散漂移方向等信息2.4 植被演化監(jiān)測植被是地球環(huán)境中重要的組成部分 ，是反應(yīng)地球環(huán)境的最好標(biāo)志 ，通過遙感技術(shù)對植被進(jìn)行監(jiān)測 ，其目標(biāo)是對由人類誘

23、導(dǎo)和自然影響產(chǎn)生的植被變化的原因和結(jié)果進(jìn)行探討 、預(yù)測、評價(jià)、響應(yīng)，為環(huán)境和資源的開發(fā)提供強(qiáng)有力的科學(xué)依據(jù) ，使得這些開發(fā)活動對環(huán)境是合理的 、可操作的 ，對生態(tài)系統(tǒng)是可持續(xù)利用的 。通過 GIS 的綜合分析 ，可對一個(gè)區(qū)域的植被演化等情況進(jìn)行監(jiān)測 、分析，了解植被演化的動態(tài) ，為決策提供服務(wù) 。 目前主要應(yīng)用內(nèi)容有 ：植被的識別、植物季相節(jié)律的研究 、植被類型的研究 、植物退化演替研究 、植物生物量研究等森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用近年來， “3S”技術(shù)已廣泛應(yīng)用于森林資源 、荒漠化、濕地、野生動植物 、森林火災(zāi)以及森林病蟲害等資源與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測 。在 GIS 的幫助下 ，利用原有的各種地理要素

24、和專業(yè)要素 ，加上遙感 RS 和全球定位系統(tǒng) GPS 獲得的最新數(shù).專業(yè)資料 .據(jù)建成強(qiáng)大而完善的森林?jǐn)?shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫以及各種預(yù)測監(jiān)測模型和國家政策，從而選出最優(yōu)的規(guī)劃 、監(jiān)測方案 。GIS 與 RS 結(jié)合在宏觀上對森林害蟲進(jìn)行有效監(jiān)測害蟲適宜生境的風(fēng)險(xiǎn)評估、病蟲害空間分布動態(tài)監(jiān)測、病蟲害發(fā)生趨勢預(yù)測，與專家系統(tǒng) 、人工智能相結(jié)合還可建立森林害蟲治理決策模型和支持系統(tǒng)?！?S”技術(shù)在森林火災(zāi)防控中主要應(yīng)用于火災(zāi)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和災(zāi)后的損失評估 22 。 可以根據(jù)氣候 、可燃物積累和含水量 、林木組成等預(yù)測火災(zāi)可能發(fā)生的地區(qū)、時(shí)段和火災(zāi)等級 ，以采取防范措施 ；火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以預(yù)測其發(fā)展趨勢 ，為滅火

25、方案提出決策的依據(jù) ；災(zāi)后，通過 “3S”技術(shù)可以對火災(zāi)區(qū)域掃描 ，迅速的查出損失 ，并對環(huán)境的變換進(jìn)行評估 21 。草原境監(jiān)測的應(yīng)用草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容是多層次、多專題的 ,因此建立一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫才能滿足對數(shù)據(jù)靈活調(diào)用的需求?；谶m合于我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的兩個(gè)層次，宏觀航天遙感監(jiān)測與地面定位監(jiān)測，把草原生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫分為宏觀遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)字庫和地面定位監(jiān)測數(shù)據(jù)字庫?！?S 技術(shù) ”是監(jiān)測區(qū)域范圍內(nèi)草原生態(tài)系統(tǒng)及其組合體的分布 、結(jié)構(gòu)組成 、面積和動態(tài)變化等 ，最有效的方法 。 通過多波段光譜分辨率準(zhǔn)確的探測之輩的精細(xì)光譜信息 ，除了能用于植物的識別與分類外 ，還能對植物的成分以及長勢做出評估

26、。2005 年 7 9 月初，農(nóng)業(yè)部草原監(jiān)理中心組織河北等17 個(gè)主要草原省區(qū)共采集草原樣地和樣方8000 余個(gè)，剔除經(jīng)緯度缺失和產(chǎn)草量缺失數(shù)據(jù)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，剩余樣方數(shù)據(jù)做了標(biāo)準(zhǔn)化處理后仍有 2790 個(gè)樣方數(shù)據(jù)可用 ?！?S 技術(shù) ”監(jiān)測模型的建方便了我國大量的地面產(chǎn)草量數(shù)據(jù)的調(diào)查與收集 22 。3 “3S”技術(shù)的不足目前 “3S”技術(shù)集成還僅僅限于兩兩結(jié)合，這是 “3S”集成的初級和起步階段，其核心是 GIS 和 RS 的結(jié)合，這種兩兩結(jié)合雖然優(yōu)于單一系統(tǒng)，但仍然存在以下的缺陷 ：沒有統(tǒng)一的坐標(biāo)空間；光譜數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的不同時(shí)；不具備支.專業(yè)資料 .持?jǐn)?shù)據(jù)封裝能力 。GPS 受系統(tǒng)所有國的制

27、約性 ；在森林和高樓群等環(huán)境中信號差 ； RS 受氣象條件和大氣環(huán)境的影響較大 。 在真正的操作和運(yùn)用中 ，還有著費(fèi)用高 ，技術(shù)難度大等問題 。我國的 “3S”技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測上還不成熟 ，仍有較遠(yuǎn)的路得走 ，沒有發(fā)射自己環(huán)境污染監(jiān)測的遙感衛(wèi)星 ，缺乏自主獨(dú)立的信息源 。對于新型的 “3S”技術(shù)在環(huán)境污染監(jiān)測應(yīng)用的理論和方法的探索還需要深入 ，環(huán)境污染遙感監(jiān)測體系與系統(tǒng)也亟待完善 。4 發(fā)展方向4.1 系統(tǒng)集成一體化的完善目前關(guān)于 “3S”的集成研究雖然較多 ，且有了較多的研究成果 ，但其內(nèi)容多是技術(shù)之間的相互調(diào)用 ，而直正將三者完全統(tǒng)一 ，實(shí)現(xiàn)一體化數(shù)據(jù)管理的文章并不多見 23 。 因而 “3

28、S”真正集合的一體化成為趨勢，向著快速 、精確、實(shí)用和深入的方向發(fā)展 ?！?S”一體化集成將最終建成新型的地面三維信息和地理編碼影像的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)獲取與處理系統(tǒng)，形成快速 、高精度的信息處理流程。這對遙感技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。4.2 “3S”技術(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的建立“3S”技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)將利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和地面環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立天地一體化的國家級生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)以及重大污染事故應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)，可定期報(bào)告生態(tài)環(huán)境 、水環(huán)境、大氣環(huán)境的狀況及污染趨勢。建立環(huán)境 “3S”技術(shù)監(jiān)測信息系統(tǒng)是環(huán)境遙感技術(shù)實(shí)用化的必然結(jié)果。資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫是環(huán)境與資源信息系統(tǒng)建設(shè)的核心?！?S”技術(shù)監(jiān)

29、測的信息系統(tǒng)可以提高對環(huán)境和資源的宏觀調(diào)控能力 ，為我國經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 、布局和趨勢的預(yù)測 ，為資源管理 、環(huán)境保護(hù)以及實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境 、經(jīng)濟(jì)、社會的宏觀的調(diào)控 ，提供科學(xué)的數(shù)據(jù)和決策支持 。.專業(yè)資料 .參考文獻(xiàn) ：1 曾江源 .淺談 “3S”技術(shù) J.科技資訊 ，2009 （26 ）： 92 曹靜，曹軍 .“3S”技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用 J.黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院報(bào)，2009(1):77-81.3 汪祖丞，劉玲，3S 技術(shù)在環(huán)境影響評價(jià)中的應(yīng)用研究 J環(huán)境科學(xué)與管理，2009,34(9) ：171-173.4 劉敏. “3S”技術(shù)及其在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用J .廣東林業(yè)科技 ,2005 ,21 (3) :71 - 74.5 孫震，蘇尚典 ，遙感綜合技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測中的作用J，測繪與空間地理信息 ，2006,29(2) ： 93-94.6 劉英，趙榮欽 ，遙感技術(shù)在中國城市環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究進(jìn)展J云南地理環(huán)境研究