探究信息化測繪技術在生態環境領域的應用

李 杰

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局六總隊，貴州 黔東南 556000）

生態問題嚴重制約了我國社會經濟的發展，受到國內外的廣泛關注。如今，中國的年能源消耗占全球能源消耗的19.5%。煤炭、水泥、粗鋼、鐵礦石和氧化鋁的消耗量遠高于其他國家。我國的長期大規模發展造成了大量污染，資源和生態環境狀況惡化，生態系統功能惡化，霧霾、土地荒漠化和荒漠化加劇，危及人類生存，有效利用信息化測繪技術，提高生態管理水平，建設更好的生態文明，是一個巨大的挑戰。

1 生態環境監測及信息化測繪技術概論

1.1 生態環境監測

生態環境監測是指使用各種方法和儀器對生態系統進行綜合監測和測量。生態環境監測從不同的角度觀察和監測特定區域的生態系統，在此基礎上比較不同時期的生態系統監測結果，觀察環境系統的變化，管理各種因素對區域生態環境的影響，并對區域生態環境水平進行評價和預測。與城市環境質量、大氣污染和水污染監測相比，生態環境監測具有宏觀特征，其目的是改變廣泛的生態環境。這表明生態監測是非常全面的。觀測者不僅要具備足夠的環境監測理論知識和技能，還要具備廣泛的生物學和氣象學、氣象學、水文學、海洋生態學和農業生態學知識。只有這樣，才能為生態環境監測的可持續發展奠定良好的理論基礎。

1.2 信息化測繪技術

從20世紀80年代到本世紀初，我國實現了從傳統測繪向數字信息測繪的過渡和飛躍，信息測繪通過基于數字測繪的全網絡化應用環境，為社會用戶提供實時有效的測繪方法和功能形式的綜合地理信息服務，其特點是技術體系數字化、服務功能化、數據實時更新、信息交互網絡化、基礎設施公共化、信息服務社會化、信息交流法制化。以空間信息技術、計算機網絡技術、GNS、遙感技術RS、地理信息系統技術（GIS）為代表的現代通信技術和虛擬現實模型技術。

2 生態環境監測的技術路線

生態環境監測采用多種技術手段，對生態環境系統的各項指標進行監測，獲取科學準確的監測數據，并對數據進行統計分析，改變當地生態環境的狀態和變化。從而得出該地區生態環境的狀況和趨勢。環境監測技術路徑的選擇應從特定的監測目標出發，選擇合適的監測方案。環境監測的實施一般分為以下步驟：①確定要監測的環境問題。②識別監控對象。③根據監測目標建立適當的技術手段。④選擇監測計劃和監測設備。⑤監測指標的定義。⑥選擇監控位置和監控周期。生態監測是一個長期而復雜的技術問題。為了保證監測數據的科學可靠，必須提高監測技術水平。

3 目前測繪技術在生態環境領域內的應用現狀

目前，信息測量技術在生態環境領域的應用存在一定的問題。首先，新時期生態環境管理工作量有了很大提高，但相應的計量技術相對落后，生態環境管理部門的實際工作效率與工作量不成正比。第二，隨著時代的發展和人們對土地利用需求的增加，國家越來越重視資源的使用和管理，并建立環境監管部門，依法審查和管理生態環境狀況，確保資源利用更加科學。然而，實際調查結果表明，部門管理仍存在一些問題，巡邏、監測和管理的質量相對較低。

4 生態環境領域中信息化測繪技術的應用價值分析

4.1 測繪技術在生態環境調查工作中的應用價值

生態環境管理部門在進行生態環境管理之前，必須首先對生態環境進行檢查和分析，反復進行科學論證，避免管理過程中的重大障礙，確保生態環境管理的價值。所以在調查工作中，相關人員必須加強信息成像技術的應用。有效保證調查數據的準確性，有效擴大調查范圍，在短時間內提出綜合調查結果，為生態環境規劃等方面的順利進行奠定一定基礎，認識測量技術在生態環境調查中的應用價值，提出更好的生態環境管理效果。

4.2 測繪技術在生態環境規劃設計中的應用價值

生態環境規劃設計在我國生態環境管理中占有十分重要的地位，對管理效果有較大影響。只有在這些方面的基礎上進行環境規劃設計，并進行全面的分析和調查，才能確保規劃設計與實際情況高度一致，取得更好的效果。首先，管理部門必須相應地加強實地調查、收集信息和組織信息。根據這些信息，管理部門的工作人員必須進行更嚴格的分析，通過專題會議全面審查環境管理的效益，并制定科學的管理計劃。隨著時代的發展和科學技術的進步，各個領域都在積極引進現代科學技術，工作效率和質量都取得了切實的提高。在這種趨勢下，生態環境也受到影響。因此傳統的測繪技術逐漸不能滿足人們的需求。與此同時，以現代科學技術為基礎的新型測繪技術逐漸占據了人們的視野。管理部門加強了信息測量技術的研究，通過信息測量技術加強了生態環境管理設計過程的優化，確保管理效果使生態環境管理更加科學，充分發揮管理的最大價值，充分體現信息測量技術在環境規劃中的全部價值。

4.3 測繪技術在生態環境巡查執法中的應用價值

制定和實施適當的環境保護戰略有效地優化了中國的環境管理，降低了環境破壞和污染行為的可能性。然而，責任部門在發揮積極影響的同時也面臨許多挑戰：高工作量是一個重大問題。從人員和設備的角度來看，很難實現對所有生態環境的日常巡邏和監測。針對這種情況。有關部門要加強信息成像技術的應用。利用信息測量技術，對生態環境的全天候監測，有效收集相關信息，并根據測繪結果進行綜合分析，減少巡更人員的需求，減少操作人員的工作量，減輕執法壓力，確保巡邏效果，合理利用環境資源，充分體現信息測量技術的價值。

5 測繪技術在生態環境監測中的有效應用

5.1 遙感技術在生態環境監測中的應用

遙感技術通過各種傳感器收集反映地面、空中和宇宙空間不同平臺表面特性的各種數據，并通過傳輸、轉換、處理等方式提取有用信息。研究空間形狀、位置、大小、類型、特征變化及其與環境關系的綜合技術。生態環境動態監測對基礎信息的實時有效采集提出了特殊要求，遙感技術為這一要求提供了根本保證。遙感為大規模的生態環境監測提供了基礎數據保障，隨著經濟和科技的發展，生態遙感監測正朝著自動化、定量化方向發展。

5.2 GIS在生態環境監測中的應用

GIS是地理信息系統的縮寫。特別是，GIS技術是一種基于大地理區域并實時提供動態地理信息的計算機數據庫[1]。地理信息系統是計算機科學、地理、地圖、環境科學、宇宙學、地質學、信息科學和商業科學的跨學科結合，支持計算機硬件和軟件系統。收集、存儲、管理、計算、分析、查看和描述的能力是有效集成和管理來自多個來源的遙感器和其他數據的一項重要技術。GIS技術在可視化、地圖繪制、空間分析和空間信息建模方面有著廣泛的應用。同時，能夠完全捕捉地形條件，計劃設計更加明確，作圖效果更加真實。在城市景觀規劃中，利用無人機遙感技術拓寬了設計思路，創造了許多奇觀，美化了環境，吸引了人們的欣賞。利用航空遙感攝影技術在公園綠地、生態走廊等區域進行空中攝影，記錄景觀設計的全過程，讓人們從三維角度理解景觀設計的內容，享受景觀設計的效果，進一步推進地方景觀設計，可以生成最新的地形特征數據，為科學確定園林的發展和規模提供準確的信息。

5.3 GPS在生態環境監測中的應用

GPS技術是一種全球定位系統，GPS技術以其高精度、自動化、24小時365天的特點在各個領域得到了廣泛的應用。從生態監測的角度來看，利用GPS技術可以有效地實現對監測對象的動態跟蹤和監測。例如，通過將GPS技術應用于動物監測領域，監測器可以通過長期有效的監測、基于GPS的動物反饋（動物生活方式），記錄動物的生活習慣以及對外部環境的影響。還可以使用GPS全球定位系統監測無生命物體。例如，監測給定區域內的車輛站數量，計算估計車輛排放的可能性，從排放中得出空氣污染問題，并通過臨時限制預防措施采取對策。或者減少該地區車輛的使用，有效減少車輛尾氣造成的空氣污染，減少空氣污染對人類造成的巨大損害[2]。

5.4 信息化測繪技術在生態環境災害監測中的應用

對全國環境信息，特別是國家重點保護區的環境信息進行全面、全面、持續的實時監測，使國家主管部門，及時有效地處理這些信息。這對中國解決污染問題非常重要，同時也伴隨著我們面前一個緊迫而困難的社會問題的發展，即能夠與我們一起解決這個問題的測量技術的發展。信息成像技術使用計算機軟件處理和記錄信息系統中收集的數據，該信息系統收集和分析環境的實時數據。它與坐標數據一起顯示在軟件界面上，因此地理空間信息分析也可以使用迄今為止收集的數據來預測分析環境中的動態變化。當某一地區發生環境災害時，國家或地方環境部門建立的信息監測系統可以盡快確定災害的具體位置，動態展示環境災害的發展趨勢。從那時起，各地的主管政府機構能夠根據這些信息迅速制定出科學措施。這套措施對減少環境保護和國家財產損失具有重要意義。

5.5 信息化測繪技術對河道治理的應用

河流污染問題的出現是在社會經濟快速發展、人民生活水平提高、農業機械化程度提高和城市發展基礎上所出現的。在諸多影響因素中，經濟的快速發展占主導地位。“九五”以來，我國淮河、太湖、巢湖、楚池、海河、遼河“三江三湖”大規模水污染防治工作全面展開。經過幾年的努力，一些取得階段性成果的河段水質有所改善，但我國歷史上因石油污染河流的問題更加復雜。在當前的經濟和技術條件下，解決水環境問題需要一個緩慢的過程。因此，在未來很長一段時間內，重點流域的水污染問題依然嚴重。由于我國在河流污染治理方面投入了大量的人力、物力和財力，監測對確保河流污染治理項目的質量具有重要意義[3]。

在河流管理中，可以測量流域管理，繪制各種比例尺的地形圖，如1∶50000和1∶10000，并測量河段。在數字化測繪中，河流通過APS接收器、終端站、水準儀等測量儀器支持以下工作。GP點測量、二等水準聯合測量、三等水準聯合測量、水文斷面樁測點聯合測量、影像控制點測量、不同比例尺河流圖集制作、流域交通圖管理。此外，測量技術還可用于完成工作元素的內容，如不同比例的航空照片，如1∶10.000和1∶20.000。通過上述信息測繪技術獲得的數據可以更好地滿足我們對河道工程、河流管理和流域水資源配置的要求。這對責任部門管理項目的順利開展起到了積極作用。最后，測量監測在技術質量的監測和檢驗中也發揮著不可替代的作用。在流程管理項目的整個過程中，監測和檢驗工程師可以制定嚴格的檢查和監測計劃及抽樣程序，幫助：最大限度地提高測量技術的質量。在測量監測中，創建和埋設樣本，鋪設和觀測控制網，航空攝影可以監測遙感數據的質量、4D產品的檢查、地圖處理、制圖等項目和過程。因此，基于信息化測繪技術可以最大限度地提高河流整治工程的質量，這對我國的環境管理和預防工作具有重大而積極的意義[4]。

6 信息技術在生態環境保護中的發展趨勢

6.1 強化環境信息化的監管職能

環境監督和管理職能在確保環境保護活動方面發揮著重要作用。為了擴大環境保護監測管理范圍，增加工作量，擴大影響范圍，現階段要充分利用現代信息技術，提高環境保護監測管理水平。另一方面，應注意擴大物聯網技術應用的深度和廣度。在物聯網技術優化的過程中，為更好地實施生態環境的監測和限制提供更多的功能，有必要將物聯網技術有效地應用于環境監測和管理。在很多方面，擴大污染項目的監測和管理范圍都很重要。除了監測和管理廢氣和廢水外，還需要監測和管理危險廢物、輻射源、重金屬物體等的配置。深入加強環境保護和各部門之間的信息交流與合作，利用衛星遙感技術，深化大氣污染、水污染和大氣污染的監測和管理，提高環境污染的預測和預警能力，另一方面，充分利用衛星遙感技術和網絡通信技術，開展全天候、大范圍、全天的環境監測和管理，及時向高污染地區傳遞信息，更快地解決環境問題[5]。

6.2 推動電子政務轉變為生態環境預警決策

信息技術可以有效地將電子政務轉變為生態環境預警決策。傳統的電子政務已不能應用于現代環保工作。傳統電子政務管理功能、信息傳遞功能和業務處理功能的自動化程度較低，不利于環保的高效發展。首先，利用信息技術加強環境保護的監測預警功能。為切實提高環境保護總體水平，利用信息技術，建立環境資源監測預警系統，利用物聯網、衛星遙感等先進信息技術，對我國自然資源、自然災害、環境保護等方面進行預測和預警，實現重點區域的全面覆蓋；二是通過信息技術的應用，提高環境資源恢復力的評估水平。利用信息技術中的互聯網技術和對象遙感技術，結合實際環境資源的監測數據，對環境資源的承載能力進行模擬、優化和情景分析，通過合理估算環境資源的承載能力，更好地優化環境保護工作的安排[6]。

6.3 構建環境污染物統一排放體系

為了更有效地處理環境保護中的環境問題，必須加強對環境問題起因的管理，建立統一的污染排放制度，加強對污染源的管理和控制。另一方面，應建立污染物排放許可證統一登記信息管理的國家平臺[7]。對生產經營中易受污染物影響的有關單位和人員進行統一登記和處理，包括廢水、廢氣、固體廢物等的排放。結合已登記的污染物數據信息，完善環境污染物精細管理和科學管理，制定相應的污染物排放收費標準，提供與環境保護相關的數據支持。另一方面，應建立一個單一的環境犯罪處罰信息管理平臺。為了有效遏制違反環境保護的行為，除了要提高生態環境保護的權威性，依靠政府等主管省、廳的規定外，還要充分發揮群眾的力量，靈活運用信息技術，建立統一的公眾監督管理平臺，監測和報告環境保護違法行為，可以有效增強公眾的環境意識，提高群眾的生態環境保護意識，加強社會環境保護的監督管理，提高不同主體的社會責任意識，切實減輕環境保護工作負擔，增強社會環境監督管理部門的合作能力[8]。

7 結語

綜上所述，由于對生態環境數據認識不足，我國資源環境發展中一直存在誤解和問題，但通過信息化測繪技術的應用，合理制定資源開發與環境保護協調發展的社會可持續發展政策，確保我國資源環境實現最大的經濟、社會和環境效益，實現社會可持續發展。因此，信息化測繪技術應廣泛應用于資源和環境的開發中。