3S技術在環境治理中的應用研究

戴 昕，許楊東

（江西省核工業地質局二六四大隊，江西 贛州 341000）

3S技術是當代社會迅速發展、資源科學規劃使用、城市部署和監管、自然災害動態監測和預防等的關鍵技術措施，同時也是地學探究轉向定量化的一種合理手段。伴隨科技的不斷創新與優化，3S技術身為一種出類拔萃的技術在環境治理過程中發揮著舉足輕重的作用，有助于人類社會的進步。

1 3S技術概述

所謂3S技術，其具體是指GPS（全球定位體系）、RS（遙感體系）、GIS（地理信息體系）三方面在無線通信技術前提下的有效融合體，是空間技術、衛星導航與定位技術、計算機技術與傳感器技術的穿插學科技術的融合體，利用其能對空間信息展開搜集、整理、剖析、模擬、監管與運用的新興信息技術。以3S集成、一體化或者相關有效配合技術為核心的空間信息技術系統現已慢慢變成地球信息學、勘測學的技術系統與作業形式，其科學性、合理性較為顯著。當代測量技術日漸向著自動化、實效化、智能化、數字化和現代化趨勢前進。目前，此技術的飛速發展，讓其在我國各個行業的運用愈來愈廣泛，尤其是在城市生態破壞的整治方面具有較大的發展前景。現階段，我國經濟持續保持飛速上升的勢頭，而大量環境問題不斷出現，固體廢棄物污染、水污染、空氣污染等時刻威脅著經濟的穩定、可靠、快速和良好發展。所以，在現代信息技術突飛猛進的今天，必須要運用各種有效措施對城市污染展開合理高效的整治[1]。

RS遙感技術就是指遠距離的感知。世界上所有物質均在時刻接收、散發、反饋信息與能量。作為一種主要的方式，電磁波已被人們所接受與使用。大量實踐表明，這些電磁波的屬性是有差異的。而RS便是依據此規律來檢測地球生物所發出、放射的電磁波，進而精煉這些物質的信息，實現遠程鑒別物質。RS技術的現實操縱較為繁雜，然而其作用在人們每天的生活與工作之中，隨處可見。比如，天氣預報中所呈現的衛星氣象云圖，便是通過氣象衛星錄制的云層圖片，而氣象探測僅是此技術諸多運用的一個方面。

對于GIS技術來講，有超過87%的信息是和地理地點息息相關的，被稱為地理信息。此種信息使用非常普遍，如林地部署、耕地部署、城鎮規劃、建筑物設置以及水表、井位、企業單位、校園、醫院、超市、公安局等的位置，只要能用地點去描繪的物質，均被劃為地理信息中，RS所獲得的信息同樣囊括在地理信息內。

GPS由位于20 000 km地點的六大軌道平面內的24顆衛星構成。其隨時向使用人員提供大量準確性較高的速度、時間以及地點信息，或者為使用人員供應其周圍人的此種信息。

環境、資源、人口是現代人類社會面臨的重大問題，人們愈來愈意識到環境保護的必要性，也認識到3S技術在環境治理中的關鍵作用。因此，相關人員一定要加強對此方面的分析和探究，讓其展現出自身優勢，最大程度地發揮自身作用，為實現環境可持續發展貢獻力量。

2 3S技術在環境治理中的運用

2.1 空氣污染整治和檢測方面的運用

運用地物的波譜檢測信息、彩色紅外遙感圖片和大氣檢測信息，人們能得到我國其中一個區域一個時間段中的大氣環境信息，運用GIS中一大關鍵功效，空間剖析性能和評判展開信息剖析與處置，可快速精準地在各個樣本、變量還有空間信息內得到環境污染的信息數據。綜合RS成像，能對此區域的一些不良氣體污染物質展開監測。空氣中的主要污染物質成分一般包括顆粒漂浮物、粉塵、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、甲烷等，如圖1所示。運用這些污染物質在大氣中的分散模型，人們能展開剖析與效仿，給予簡單預估，把污染范疇標記在電子地圖中，能掌握不同空氣污染物在城市內的空間散布，為科學布置環境監測點與城市規劃打下良好基礎。這樣可以有效降低環境檢測站與環境監管人員的作業強度，降低作業人員的工作量與出錯率，杜絕作業的隨意性和盲目性。此外，能為公眾提供及時的污染與氣象信息，受大眾的輿論監督。

2.2 環境整治和檢測方面的運用

綜合遙感技術、全球定位體系與地理信息體系完成水污染的整治和檢測，和污染水的光譜圖片剖析密不可分。遭受破壞的水往往在外表、色度、透明度以及漂浮物等方面存在差別，利用生成的水體光譜圖片，展開技術措施的集成等處置，能精準地了解水體污染物質的類別、數目、濃度范疇，之后經過深入剖析，可以掌握污染水的威脅，實時下發預警信息。使用遙感技術、全球定位系統和其他日常檢測技術，透過地理信息系統的綜合平臺，針對其中一個區域的水體分布的轉變、水體污染程度與情況展開高效的定點檢測，如圖2所示。

圖1 大氣污染檢測

圖2 水體污染檢測

2.3 在固體廢棄物污染整治方面的利用

地理信息系統被廣泛運用在我國各個領域，在環境問題固體廢棄物環境整治方面也展現出獨特的優勢，其和各個學科交叉融合，在推動經濟進步的同時，還能保護人類生活環境[2]。

固體廢棄物具體是指人們在制造、消費、日常生活以及其余活動中生產的半固態、固態廢棄物體，一般涵蓋垃圾、爐渣、固體顆粒、廢棄的成品、淤泥、殘次品、動物死尸、損壞器具、腐爛食品和生物糞便等。這些堆積的固體廢物的曲線狀態與反射光譜特點伴隨廢棄物的異樣而有所差異，普通廢棄物展現凌亂無序的反射光譜，對這些反射光譜展開剖析和解讀，人們能得到廢棄物的遙感信息。全球定位系統能及時、迅速、精準地找到廢棄物所在地點，輔助作業人員進行現場調研探訪，經過剖析、處置遙感圖像，獲得高效的地理關鍵信息。運用地理信息系統展開空間和圖片的全面剖析，能精準地監測、解析廢棄物所在的堆積范圍的變化情況，進而指引環境作業人員有的放矢地展開作業。與此同時，地理信息系統信息數據與矢量信息數據間能展開靈活的轉變，運用弧段、點、面、線等展開引進指數的運算更為便捷，應用各種GIS軟件展開固廢地理信息處置，進而獲得相關工作人員所需要的數據信息，為未來進行污染剖析、合理化整治、預估提供切實、穩定的數據支持。

2.4 在環境監管中的運用

一般環境問題均帶有比較明顯的空間地理屬性，3S技術在此方面有著較大的發展空間，運用的側重方面便是創建環境地理信息體系。環境地理信息體系是為環境監管服務的信息體系，其利用地理信息系統的相關建庫、監管與運用手段，能讓環境監管信息得以良好的運用。地理信息系統在環境監管過程中的利用率較高，一般包括環境檢測、環境質量評判和環境干擾評判、環境預估計劃和環境監管、面源污染占空等。

環境檢測數據的合理改良和迅速而生動的反饋是環境監管的緊急需要，檢測數據的全方位剖析是一個綜合型的龐大體系，利用GIS后，其不僅能滿足以上需求，還能當作支持體系的有用用具。比如創建的相應資源環境數據庫，還有使用模型的探究都能針對我國基礎資源環境的狀況展開精準剖析，彰顯了地理信息系統在資源環境調研與動態監測中的優勢。以創建模型庫與數據庫為基礎，環境GIS能迅速展開環境預估部署，例如，GIS數據庫庫供應的環境定量信息，信息論、控制論包括實踐體系論的理念解析地區環境的轉變狀況。面源污染因為遭受地理天氣條件、土質構造、土地應用方式、植物籠罩與降水環節等不同要素干擾，具備散布廣泛、隨機性、產生機理不清晰、隱藏性好以及監管困難多的特征，對地區自然環境與人們健康造成重大威脅，其已經受到世界各國的普遍重視。在GIS協助下，運用數學模型效仿非電壓環污染生成規律是探究非點源散布與污染的高效策略。主要原因是地理信息系統能把各種因由的空間信息和互相影響、關聯效果呈現出來，還可把非空間信息和空間信息聚集起來，為剖析地勢的空間變化創造有利條件，將地勢和地理二者關聯起來，這對于非點源污染的監測和治理是非常關鍵的[3]。

3 結論

要想有效掌控與處理我國已有的大量環境問題，人們一定要實時接收城市地理空間信息，第一時間予以相應的協調與反饋，進而提升城市監管能力，推動城市化進程不斷加快。在此背景下，3S技術可以配合通信技術、計算機技術聯合處理環境污染問題，成為我國實現可持續發展的重要力量。