環(huán)境科學(xué)中遙感與GIS技術(shù)的探討論文
隨著我國(guó)環(huán)境問(wèn)題不斷突出，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)工作就顯得日益重要，環(huán)境科學(xué)這門學(xué)科也得到了快速的發(fā)展，很多先進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)被用于環(huán)境科學(xué)當(dāng)中，并且其技術(shù)水平也在不斷提升。本文主要對(duì)遙感技術(shù)和GIS系統(tǒng)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，對(duì)其在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用作用進(jìn)行了闡述，以期能夠在這些技術(shù)輔助下盡快解決各種環(huán)境問(wèn)題。
環(huán)境科學(xué)中環(huán)境保護(hù)是其中重要的一項(xiàng)研究工作，遙感技術(shù)和GIS系統(tǒng)也在環(huán)境保護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用，不論是采集信息數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化還是環(huán)境管理方面都發(fā)揮了相應(yīng)的作用，并且地理信息系統(tǒng)的建立對(duì)于控制環(huán)境問(wèn)題具有突出貢獻(xiàn)。
一、遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用
遙感技術(shù)是借助于傳感器設(shè)備對(duì)地面電磁波信息進(jìn)行探測(cè)收集，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理來(lái)完成對(duì)資源和環(huán)境監(jiān)測(cè)的一種綜合技術(shù)，遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用也是不斷拓展，其應(yīng)用的領(lǐng)域也是越來(lái)越多。
(一)在水土保持研究中遙感技術(shù)的應(yīng)用
水土保持是環(huán)境保護(hù)和監(jiān)測(cè)中的重點(diǎn)，遙感技術(shù)在其中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面上：一是在土壤侵蝕方面，通過(guò)建立三維模型能夠?qū)ν坏貐^(qū)在不斷時(shí)間段的目標(biāo)變化進(jìn)行觀測(cè)，利用遙感技術(shù)能夠?qū)δ骋粎^(qū)域在一段時(shí)間內(nèi)土壤侵蝕的變化和程度進(jìn)行較為精確的計(jì)算，并可將數(shù)據(jù)整理成土壤侵蝕強(qiáng)度分布圖和透視圖等以供環(huán)境科學(xué)工作人員來(lái)進(jìn)行查看和處理，對(duì)于水土流失較為嚴(yán)重的地區(qū)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);二是在植被覆蓋和分布方面，通過(guò)利用航空影響能夠?qū)Φ孛嬷脖坏燃?jí)和種類進(jìn)行判斷，航空影像的分辨率較高可以完成對(duì)局部區(qū)域內(nèi)植被分布和覆蓋較為精準(zhǔn)的觀測(cè)，同時(shí)結(jié)合衛(wèi)星圖像能夠?qū)^廣區(qū)域內(nèi)的植被分布和覆蓋進(jìn)行分類和信息采集。
(二)城市環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃中遙感技術(shù)的應(yīng)用
在城市環(huán)境規(guī)劃和監(jiān)測(cè)中遙感技術(shù)主要應(yīng)用在兩個(gè)方面上，一方面是對(duì)城市結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃。利用遙感技術(shù)能夠清楚對(duì)城市中的各種建筑結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行區(qū)分和判斷，從而對(duì)城市結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃分類，優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)規(guī)劃。例如對(duì)城市中的道路、居民區(qū)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)可以通過(guò)遙感影像中顏色和形狀的不同來(lái)進(jìn)行判斷，像是道路多呈現(xiàn)為帶狀或是環(huán)狀或線狀，從影像上可以清楚對(duì)城市中的交通分布進(jìn)行辨別。另一方面是對(duì)城市熱污染的監(jiān)測(cè)上。隨著城市建設(shè)不斷擴(kuò)大，城市人口和交通流動(dòng)的增多，使得城市形成了與周圍農(nóng)村和山林不同的獨(dú)特氣候，也就是常說(shuō)的城市熱效應(yīng)，而這種效應(yīng)在一定程度上也是一種熱污染。而通過(guò)遙感技術(shù)能夠?qū)Τ鞘械募t外熱感分布數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，對(duì)城市不同區(qū)域的溫度分布進(jìn)行區(qū)分，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市熱污染的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而有針對(duì)性地處理相應(yīng)的熱污染。
二、GIS技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用
GIS全稱為地理信息系統(tǒng)，是通過(guò)對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行收集處理和分析的一種信息系統(tǒng)，由于其對(duì)數(shù)據(jù)處理分析的表現(xiàn)非常出色，在環(huán)境科學(xué)和地理研究中都得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在環(huán)境規(guī)劃、監(jiān)測(cè)和應(yīng)急預(yù)警等方面。
(一)GIS在環(huán)境規(guī)劃中的應(yīng)用
在環(huán)境規(guī)劃中應(yīng)用GIS主要是通過(guò)將GIS系統(tǒng)中的空間分析技術(shù)和已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行應(yīng)用，從而為環(huán)境規(guī)劃提供更為精確的規(guī)劃依據(jù)。環(huán)境規(guī)劃不僅要靠規(guī)劃專家的經(jīng)驗(yàn)，而且還要依靠豐富的地理環(huán)境數(shù)據(jù)來(lái)作為支持�，F(xiàn)代GIS系統(tǒng)在水污染控制、環(huán)境保護(hù)區(qū)規(guī)劃和城市規(guī)劃等領(lǐng)域中都起到了非常重要的作用，利用其基本的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)為決策者提供實(shí)時(shí)的環(huán)境空間信息，利用GIS的數(shù)據(jù)處理功能能夠?qū)Ω鞣N基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，并可將數(shù)據(jù)通過(guò)可視化圖表直接顯示出來(lái)，為環(huán)境規(guī)劃人員提供便利。同時(shí)與遙感技術(shù)聯(lián)合還能夠完成對(duì)城市熱效應(yīng)的全面監(jiān)測(cè)和規(guī)劃，更深入地分析城市熱效應(yīng)數(shù)據(jù)，建立相應(yīng)的城市熱效應(yīng)規(guī)劃模型，從而為城市未來(lái)規(guī)劃提供模型支持。
(二)GIS在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
在環(huán)境監(jiān)測(cè)中GIS系統(tǒng)主要是通過(guò)與遙感技術(shù)、GPS技術(shù)等進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，利用遙感技術(shù)獲取的相應(yīng)數(shù)據(jù)信息來(lái)建立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)模型，從而完成對(duì)某區(qū)域內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分析。基于GIS和遙感技術(shù)建立起來(lái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有使用方便、人機(jī)交互友好、數(shù)據(jù)可視化強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用，能夠完成對(duì)水域污染、固體廢棄物分布和噪聲等環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，尤其是在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面，依靠遙感技術(shù)等其他技術(shù)獲取的水域地理信息數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠完成對(duì)當(dāng)?shù)厮|(zhì)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)任務(wù)，其監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)主要見(jiàn)圖1。從圖1中可以看出基于GIS系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要有三個(gè)大部分組成，分別是信息數(shù)據(jù)采集、信息數(shù)據(jù)傳輸和信息數(shù)據(jù)處理這三個(gè)部分，三個(gè)分工明確、職能清楚，從而能夠較為快速地完成對(duì)水質(zhì)的監(jiān)測(cè)工作。
(三)GIS在環(huán)境應(yīng)急預(yù)警中的應(yīng)用
隨著GIS系統(tǒng)的不斷完善，其能夠完成的監(jiān)測(cè)任務(wù)也是越來(lái)越多，其中應(yīng)急預(yù)警是GIS系統(tǒng)應(yīng)用較為突出的一種，能夠?qū)δ硡^(qū)域內(nèi)重大環(huán)境污染事故進(jìn)行應(yīng)急預(yù)警，快速正確地對(duì)事故位置、屬性進(jìn)行判斷，并可提供污染擴(kuò)散的模擬過(guò)程，模擬污染在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)，從而提供相應(yīng)的應(yīng)急處理方案，這樣能夠讓環(huán)境控制人員在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)對(duì)環(huán)境污染事故進(jìn)行緊急處理，將環(huán)境污染控制在一定范圍之內(nèi)。而現(xiàn)實(shí)中的諸多事實(shí)也證明了GIS系統(tǒng)在環(huán)境應(yīng)急預(yù)警中的重要作用，其與遙感技術(shù)的'聯(lián)合應(yīng)用也使得預(yù)警系統(tǒng)的效用不斷增強(qiáng)。
三、遙感技術(shù)和GIS技術(shù)的未來(lái)趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)和GIS系統(tǒng)都在不斷發(fā)展完善當(dāng)中，遙感技術(shù)中對(duì)信息數(shù)據(jù)獲取的精確度和數(shù)據(jù)可靠性在不斷增強(qiáng)，而其信息處理模型的建立也是未來(lái)遙感技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。而GIS系統(tǒng)借助于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)也在不斷實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)分布等功能，同時(shí)GIS系統(tǒng)和遙感技術(shù)的一體化也將成為今后兩種技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)，從現(xiàn)在很多應(yīng)用中就可以窺見(jiàn)遙感技術(shù)與GIS系統(tǒng)之間的緊密聯(lián)系，而之后遙感與GIS一體化也將不斷增強(qiáng)測(cè)繪技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用作用，使得遙感技術(shù)和GIS系統(tǒng)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用不再局限于淺層提供數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，而是向著更深層次發(fā)展，并且隨著GIS和遙感技術(shù)水平的不斷提升，一體化的不斷加深，兩者在我國(guó)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中發(fā)揮的作用也將越來(lái)越重要。
結(jié)語(yǔ)：
在環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用遙感技術(shù)和GIS系統(tǒng)主要是依靠遙感技術(shù)來(lái)獲取相應(yīng)的環(huán)境信息數(shù)據(jù)，然后用以獲取的信息數(shù)據(jù)來(lái)建立相應(yīng)的地理信息系統(tǒng)，運(yùn)用GIS系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和建模分析，這也是遙感技術(shù)和GIS系統(tǒng)在不斷融合的過(guò)程，兩者在環(huán)境科學(xué)中的聯(lián)合應(yīng)用，使得環(huán)境科學(xué)的各項(xiàng)工作效率得到大大提升，推動(dòng)了我國(guó)環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的不斷向前發(fā)展。
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