環(huán)境科學(xué)中遙感與GIS技術(shù)的探討論文
隨著(zhù)我國環(huán)境問(wèn)題不斷突出,加強環(huán)境監測和保護工作就顯得日益重要,環(huán)境科學(xué)這門(mén)學(xué)科也得到了快速的發(fā)展,很多先進(jìn)監測技術(shù)被用于環(huán)境科學(xué)當中,并且其技術(shù)水平也在不斷提升。本文主要對遙感技術(shù)和GIS系統在環(huán)境科學(xué)中的應用進(jìn)行了分析,對其在環(huán)境科學(xué)中的應用作用進(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)境保護是其中重要的一項研究工作,遙感技術(shù)和GIS系統也在環(huán)境保護中得到了廣泛應用,不論是采集信息數據、監測環(huán)境動(dòng)態(tài)變化還是環(huán)境管理方面都發(fā)揮了相應的作用,并且地理信息系統的建立對于控制環(huán)境問(wèn)題具有突出貢獻。
一、遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應用
遙感技術(shù)是借助于傳感器設備對地面電磁波信息進(jìn)行探測收集,并對其進(jìn)行數據處理來(lái)完成對資源和環(huán)境監測的一種綜合技術(shù),遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應用也是不斷拓展,其應用的領(lǐng)域也是越來(lái)越多。
(一)在水土保持研究中遙感技術(shù)的應用
水土保持是環(huán)境保護和監測中的重點(diǎn),遙感技術(shù)在其中的應用主要體現在兩個(gè)方面上:一是在土壤侵蝕方面,通過(guò)建立三維模型能夠對同一地區在不斷時(shí)間段的目標變化進(jìn)行觀(guān)測,利用遙感技術(shù)能夠對某一區域在一段時(shí)間內土壤侵蝕的變化和程度進(jìn)行較為精確的計算,并可將數據整理成土壤侵蝕強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,對于水土流失較為嚴重的地區可以實(shí)現動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監測;二是在植被覆蓋和分布方面,通過(guò)利用航空影響能夠對地面植被等級和種類(lèi)進(jìn)行判斷,航空影像的分辨率較高可以完成對局部區域內植被分布和覆蓋較為精準的觀(guān)測,同時(shí)結合衛星圖像能夠對較廣區域內的植被分布和覆蓋進(jìn)行分類(lèi)和信息采集。
(二)城市環(huán)境監測規劃中遙感技術(shù)的應用
在城市環(huán)境規劃和監測中遙感技術(shù)主要應用在兩個(gè)方面上,一方面是對城市結構進(jìn)行規劃。利用遙感技術(shù)能夠清楚對城市中的各種建筑結構類(lèi)型進(jìn)行區分和判斷,從而對城市結構進(jìn)行規劃分類(lèi),優(yōu)化城市結構規劃。例如對城市中的道路、居民區進(jìn)行觀(guān)測時(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,像是道路多呈現為帶狀或是環(huán)狀或線(xiàn)狀,從影像上可以清楚對城市中的交通分布進(jìn)行辨別。另一方面是對城市熱污染的監測上。隨著(zhù)城市建設不斷擴大,城市人口和交通流動(dòng)的增多,使得城市形成了與周?chē)r村和山林不同的獨特氣候,也就是常說(shuō)的城市熱效應,而這種效應在一定程度上也是一種熱污染。而通過(guò)遙感技術(shù)能夠對城市的紅外熱感分布數據進(jìn)行收集,對城市不同區域的溫度分布進(jìn)行區分,從而實(shí)現對城市熱污染的實(shí)時(shí)監測,從而有針對性地處理相應的熱污染。
二、GIS技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應用
GIS全稱(chēng)為地理信息系統,是通過(guò)對空間數據進(jìn)行收集處理和分析的一種信息系統,由于其對數據處理分析的表現非常出色,在環(huán)境科學(xué)和地理研究中都得到了廣泛應用,尤其是在環(huán)境規劃、監測和應急預警等方面。
(一)GIS在環(huán)境規劃中的應用
在環(huán)境規劃中應用GIS主要是通過(guò)將GIS系統中的空間分析技術(shù)和已經(jīng)獲取的數據結合起來(lái)進(jìn)行應用,從而為環(huán)境規劃提供更為精確的規劃依據。環(huán)境規劃不僅要靠規劃專(zhuān)家的經(jīng)驗,而且還要依靠豐富的地理環(huán)境數據來(lái)作為支持,F代GIS系統在水污染控制、環(huán)境保護區規劃和城市規劃等領(lǐng)域中都起到了非常重要的作用,利用其基本的數據庫來(lái)為決策者提供實(shí)時(shí)的環(huán)境空間信息,利用GIS的數據處理功能能夠對各種基礎數據進(jìn)行轉換處理,并可將數據通過(guò)可視化圖表直接顯示出來(lái),為環(huán)境規劃人員提供便利。同時(shí)與遙感技術(shù)聯(lián)合還能夠完成對城市熱效應的全面監測和規劃,更深入地分析城市熱效應數據,建立相應的城市熱效應規劃模型,從而為城市未來(lái)規劃提供模型支持。
(二)GIS在環(huán)境監測中的應用
在環(huán)境監測中GIS系統主要是通過(guò)與遙感技術(shù)、GPS技術(shù)等進(jìn)行聯(lián)合應用,利用遙感技術(shù)獲取的相應數據信息來(lái)建立相應的監測模型,從而完成對某區域內環(huán)境的動(dòng)態(tài)監測和分析;贕IS和遙感技術(shù)建立起來(lái)的環(huán)境監測系統具有使用方便、人機交互友好、數據可視化強等優(yōu)點(diǎn),在現代環(huán)境監測中得到了廣泛應用,能夠完成對水域污染、固體廢棄物分布和噪聲等環(huán)境監測工作,尤其是在水質(zhì)監測方面,依靠遙感技術(shù)等其他技術(shù)獲取的水域地理信息數據建立相應的監測系統能夠完成對當地水質(zhì)的自動(dòng)監測任務(wù),其監測結構主要見(jiàn)圖1。從圖1中可以看出基于GIS系統的水質(zhì)監測系統主要有三個(gè)大部分組成,分別是信息數據采集、信息數據傳輸和信息數據處理這三個(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水質(zhì)的監測工作。
(三)GIS在環(huán)境應急預警中的應用
隨著(zhù)GIS系統的不斷完善,其能夠完成的監測任務(wù)也是越來(lái)越多,其中應急預警是GIS系統應用較為突出的一種,能夠對某區域內重大環(huán)境污染事故進(jìn)行應急預警,快速正確地對事故位置、屬性進(jìn)行判斷,并可提供污染擴散的模擬過(guò)程,模擬污染在未來(lái)一段時(shí)間內的發(fā)展趨勢,從而提供相應的應急處理方案,這樣能夠讓環(huán)境控制人員在短時(shí)間內及時(shí)對環(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。而現實(shí)中的諸多事實(shí)也證明了GIS系統在環(huán)境應急預警中的重要作用,其與遙感技術(shù)的'聯(lián)合應用也使得預警系統的效用不斷增強。
三、遙感技術(shù)和GIS技術(shù)的未來(lái)趨勢
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,遙感技術(shù)和GIS系統都在不斷發(fā)展完善當中,遙感技術(shù)中對信息數據獲取的精確度和數據可靠性在不斷增強,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系統借助于網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)也在不斷實(shí)現網(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,從現在很多應用中就可以窺見(jiàn)遙感技術(shù)與GIS系統之間的緊密聯(lián)系,而之后遙感與GIS一體化也將不斷增強測繪技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應用作用,使得遙感技術(shù)和GIS系統在環(huán)境科學(xué)中的應用不再局限于淺層提供數據和分析數據,而是向著(zhù)更深層次發(fā)展,并且隨著(zhù)GIS和遙感技術(shù)水平的不斷提升,一體化的不斷加深,兩者在我國環(huán)境保護監測中發(fā)揮的作用也將越來(lái)越重要。
結語(yǔ):
在環(huán)境科學(xué)中應用遙感技術(shù)和GIS系統主要是依靠遙感技術(shù)來(lái)獲取相應的環(huán)境信息數據,然后用以獲取的信息數據來(lái)建立相應的地理信息系統,運用GIS系統對數據進(jìn)行處理和建模分析,這也是遙感技術(shù)和GIS系統在不斷融合的過(guò)程,兩者在環(huán)境科學(xué)中的聯(lián)合應用,使得環(huán)境科學(xué)的各項工作效率得到大大提升,推動(dòng)了我國環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的不斷向前發(fā)展。
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