3S技術與環(huán)境監(jiān)測課件

1、3S技術與環(huán)境監(jiān)測3S技術與環(huán)境監(jiān)測目錄一、3S技術的簡介二、3S在環(huán)境監(jiān)測中的應用三、3S的應用實例四、3S技術的不足與展望五、小結目錄一、3S技術的簡介一、3S技術簡介“3S”技術是指以遙感(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的科學技術領域。一、3S技術簡介“3S”技術是指以遙感(RS)、地理信息系統(tǒng) GIS具有較強的空間查詢、分析和綜合處理能力，但獲取數(shù)據(jù)困難：RS能實時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點的地理屬性：因此，通過有機整合成

2、“3S”集成技術，充分利用它們各自的技術特點形成一個多功能的綜合系統(tǒng)發(fā)揮出“3S”中各項技術的優(yōu)勢。 GIS具有較強的空間查詢、分析和綜合處理能力，二、3S技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用 “3S”技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用對于環(huán)境的保護資源的合理利用以及人與自然和諧相處有著重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，“3S”技術的監(jiān)測內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、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境預測與決策提供了強大的技術支持二、3S技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用 “3S”技術在環(huán)境監(jiān)測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

3、主要應用在城市規(guī)劃、城市的污染監(jiān)測等方面、利用RS搜集的資料和GIS提供的技術平臺可編繪城市大氣污染源的分布圖，同時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技術還用于城市生態(tài)環(huán)境調查、現(xiàn)狀和污染源監(jiān)測、生態(tài)功能和環(huán)境影響評價等，在做總體規(guī)劃時，對城市現(xiàn)狀的調查和分析時利用遙感衛(wèi)星所獲取的基礎資料(有控制點等相關信息)利用GIS軟件中所帶有的預測功能對未來幾十年的土地使用情況進行預測對城市的土地未來發(fā)展有更好的把握。1、城市環(huán)境污染監(jiān)測 在城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，“3S2、土壤變化監(jiān)測 “3S”技術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

4、壤侵蝕研究等。目前國內的研究應用有：荒漠化動態(tài)演化模擬分析、水土流失遙感監(jiān)測等為水土流失治理、生態(tài)環(huán)境建設提供了決策依據(jù)。2、土壤變化監(jiān)測 “3S”技術對土壤變化的研究主要包3、水體污染檢測 因溶解或懸浮于水中的污染成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微的差別、，從而利用“3S”技術可以對河流的水質與水量進行監(jiān)測能夠準確的顯示不同地區(qū)的水環(huán)境狀況體現(xiàn)出水體環(huán)境質量的變化趨勢，通過模擬直觀的反應出污染源排污口等環(huán)境要素在空間上的分布。3、水體污染檢測 因溶解或懸浮于水中的污染成分濃4、植被演化監(jiān)測 植被是地球環(huán)境中重要的組

5、成部分，是反應地球環(huán)境的最好標志，通過遙感技術對植被進行監(jiān)測，其目標是對由人類誘導和自然影響產(chǎn)生的植被變化的原因和結果進行探討、預測、評價、響應，為環(huán)境和資源的開發(fā)提供強有力的科學依據(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，可對一個區(qū)域的植被演化等情況進行監(jiān)測、分析，了解植被演化的動態(tài)，為決策提供服務目前主要應用內容有：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。4、植被演化監(jiān)測 植被是地球環(huán)境中重要的組成部分三、3S技術在喀斯特山區(qū)生態(tài)環(huán)境治理中的應用畢節(jié)喀斯特山區(qū)是典型的生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)具有以下特征：

6、1、產(chǎn)業(yè)結構單一，人口容量小2、植被覆蓋率低，群落結構簡單，生物量低3、山高坡陡，水土流失嚴重4、工程性缺水嚴重，喀斯特旱澇災害頻繁5、生態(tài)環(huán)境敏感度高，易遭破壞難以恢復三、3S技術在喀斯特山區(qū)生態(tài)環(huán)境治理中的應用畢節(jié)喀斯特山區(qū)是在畢節(jié)喀斯特山區(qū)，利用3S技術完成了以下幾點：1、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)調查2、生態(tài)環(huán)境狀況動態(tài)監(jiān)測3、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)管理4、生態(tài)環(huán)境3D模擬與分析5、生態(tài)環(huán)境預警分析6、生態(tài)環(huán)境信息傳播在畢節(jié)喀斯特山區(qū)，利用3S技術完成了以下幾點：四、3S技術的不足與展望1、目前“3S”技術集成還僅僅限于兩兩結合，其核心是GIS和RS的結合，這種兩兩結合雖然優(yōu)于單一統(tǒng)但仍然存在以下的缺陷：沒有

7、統(tǒng)一的坐標空間；光譜數(shù)據(jù)與空問數(shù)據(jù)的不同時，不具備支持數(shù)據(jù)封裝能力。2、GPS受系統(tǒng)所有國的制約性；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。在真正的操作和運用中還有著費用高技術難度大等問題。四、3S技術的不足與展望1、目前“3S”技術集成還僅僅限于兩3、我國的“3S”技術在環(huán)境監(jiān)測上還不成熟，仍有較遠的路得走沒有發(fā)射自己環(huán)境污染監(jiān)測的遙感衛(wèi)星，缺乏自主獨立的信息源對于新型的“3S”技術在環(huán)境污染監(jiān)測應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3、我國的“3S”技術在環(huán)境監(jiān)測上還不成熟，仍有較遠的路得走關于3S技術的展望1、系統(tǒng)集成一體化的完善

8、 目前關于“3S”的集成研究雖然較多，且有了較多的研究成果，但其內容多是技術之間的相互調用。而直正將三者完全統(tǒng)一，實現(xiàn)一體化數(shù)據(jù)管理的文章并不多見。因而“3S”真正集合的一體化成為趨勢，向著快速、精確、實用和深入的方向發(fā)展。“3S”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時或準實時獲取與處理系統(tǒng)，形成快速、高精度的信息處理流程。這對遙感技術在環(huán)境保護領域的應用與發(fā)展具有深遠的意義。關于3S技術的展望1、系統(tǒng)集成一體化的完善2、“3S”技術監(jiān)測系統(tǒng)的建立 “3S”技術應用系統(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)測預報系統(tǒng)以及重大污染事故應急監(jiān)測系統(tǒng)，可定期報告生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境、大氣環(huán)境的狀況及污染趨勢“3S”技術監(jiān)測的信息系統(tǒng)可以提高對環(huán)境和資源的宏觀調控能力，為我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、布局和趨勢的預測，為資源管理、環(huán)境保護以及實現(xiàn)資源環(huán)境、經(jīng)濟、社會的宏觀的調控，提供科學的數(shù)據(jù)和決策支持。2、“3S”技術監(jiān)測系統(tǒng)的建立五、小結 近年來，以GPS，RS，GIS為核心的“3S”技術為大范圍的生態(tài)監(jiān)測提供了技術支持其應用也將越來越廣泛：以往的生態(tài)監(jiān)測多數(shù)側重于污染、災害等方面以定性描述為主，在時間序列的比較研究上難以具體化。“3S”技術應用在生態(tài)環(huán)境