環境科學中遙感與GIS技術的探討論文

環境科學中遙感與GIS技術的探討論文

　　隨著我國環境問題不斷突出，加強環境監測和保護工作就顯得日益重要，環境科學這門學科也得到了快速的發展，很多先進監測技術被用於環境科學當中，並且其技術水平也在不斷提升。本文主要對遙感技術和GIS系統在環境科學中的應用進行了分析，對其在環境科學中的應用作用進行了闡述，以期能夠在這些技術輔助下儘快解決各種環境問題。

　　環境科學中環境保護是其中重要的一項研究工作，遙感技術和GIS系統也在環境保護中得到了廣泛應用，不論是採集資訊資料、監測環境動態變化還是環境管理方面都發揮了相應的作用，並且地理資訊系統的建立對於控制環境問題具有突出貢獻。

　　一、遙感技術在環境科學中的應用

　　遙感技術是藉助於感測器裝置對地面電磁波資訊進行探測收集，並對其進行資料處理來完成對資源和環境監測的一種綜合技術，遙感技術在環境科學中的應用也是不斷拓展，其應用的領域也是越來越多。

　　(一)在水土保持研究中遙感技術的應用

　　水土保持是環境保護和監測中的重點，遙感技術在其中的應用主要體現在兩個方面上：一是在土壤侵蝕方面，透過建立三維模型能夠對同一地區在不斷時間段的目標變化進行觀測，利用遙感技術能夠對某一區域在一段時間內土壤侵蝕的變化和程度進行較為精確的計算，並可將資料整理成土壤侵蝕強度分佈圖和透檢視等以供環境科學工作人員來進行檢視和處理，對於水土流失較為嚴重的地區可以實現動態實時監測;二是在植被覆蓋和分佈方面，透過利用航空影響能夠對地面植被等級和種類進行判斷，航空影像的解析度較高可以完成對區域性區域內植被分佈和覆蓋較為精準的觀測，同時結合衛星影象能夠對較廣區域內的植被分佈和覆蓋進行分類和資訊採集。

　　(二)城市環境監測規劃中遙感技術的應用

　　在城市環境規劃和監測中遙感技術主要應用在兩個方面上，一方面是對城市結構進行規劃。利用遙感技術能夠清楚對城市中的各種建築結構型別進行區分和判斷，從而對城市結構進行規劃分類，最佳化城市結構規劃。例如對城市中的道路、居民區進行觀測時可以透過遙感影像中顏色和形狀的不同來進行判斷，像是道路多呈現為帶狀或是環狀或線狀，從影像上可以清楚對城市中的交通分佈進行辨別。另一方面是對城市熱汙染的監測上。隨著城市建設不斷擴大，城市人口和交通流動的增多，使得城市形成了與周圍農村和山林不同的獨特氣候，也就是常說的城市熱效應，而這種效應在一定程度上也是一種熱汙染。而透過遙感技術能夠對城市的紅外熱感分佈資料進行收集，對城市不同區域的溫度分佈進行區分，從而實現對城市熱汙染的實時監測，從而有針對性地處理相應的熱汙染。

　　二、GIS技術在環境科學中的應用

　　GIS全稱為地理資訊系統，是透過對空間資料進行收集處理和分析的一種資訊系統，由於其對資料處理分析的表現非常出色，在環境科學和地理研究中都得到了廣泛應用，尤其是在環境規劃、監測和應急預警等方面。

　　(一)GIS在環境規劃中的應用

　　在環境規劃中應用GIS主要是透過將GIS系統中的空間分析技術和已經獲取的資料結合起來進行應用，從而為環境規劃提供更為精確的規劃依據。環境規劃不僅要靠規劃專家的經驗，而且還要依靠豐富的地理環境資料來作為支援。現代GIS系統在水汙染控制、環境保護區規劃和城市規劃等領域中都起到了非常重要的作用，利用其基本的資料庫來為決策者提供實時的環境空間資訊，利用GIS的資料處理功能能夠對各種基礎資料進行轉換處理，並可將資料透過視覺化圖表直接顯示出來，為環境規劃人員提供便利。同時與遙感技術聯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資料，建立相應的城市熱效應規劃模型，從而為城市未來規劃提供模型支援。

　　(二)GIS在環境監測中的應用

　　在環境監測中GIS系統主要是透過與遙感技術、GPS技術等進行聯合應用，利用遙感技術獲取的相應資料資訊來建立相應的監測模型，從而完成對某區域內環境的動態監測和分析。基於GIS和遙感技術建立起來的環境監測系統具有使用方便、人機互動友好、資料視覺化強等優點，在現代環境監測中得到了廣泛應用，能夠完成對水域汙染、固體廢棄物分佈和噪聲等環境監測工作，尤其是在水質監測方面，依靠遙感技術等其他技術獲取的水域地理資訊資料建立相應的監測系統能夠完成對當地水質的自動監測任務，其監測結構主要見圖1。從圖1中可以看出基於GIS系統的水質監測系統主要有三個大部分組成，分別是資訊資料採集、資訊資料傳輸和資訊資料處理這三個部分，三個分工明確、職能清楚，從而能夠較為快速地完成對水質的監測工作。

　　(三)GIS在環境應急預警中的應用

　　隨著GIS系統的不斷完善，其能夠完成的監測任務也是越來越多，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境汙染事故進行應急預警，快速正確地對事故位置、屬性進行判斷，並可提供汙染擴散的模擬過程，模擬汙染在未來一段時間內的發展趨勢，從而提供相應的應急處理方案，這樣能夠讓環境控制人員在短時間內及時對環境汙染事故進行緊急處理，將環境汙染控制在一定範圍之內。而現實中的諸多事實也證明了GIS系統在環境應急預警中的重要作用，其與遙感技術的'聯合應用也使得預警系統的效用不斷增強。

　　三、遙感技術和GIS技術的未來趨勢

　　隨著科學技術的不斷髮展，遙感技術和GIS系統都在不斷髮展完善當中，遙感技術中對資訊資料獲取的精確度和資料可靠性在不斷增強，而其資訊處理模型的建立也是未來遙感技術發展的重點。而GIS系統藉助於網路資訊科技也在不斷實現網路管理和網路實時分佈等功能，同時GIS系統和遙感技術的一體化也將成為今後兩種技術發展的目標，從現在很多應用中就可以窺見遙感技術與GIS系統之間的緊密聯絡，而之後遙感與GIS一體化也將不斷增強測繪技術在環境科學中的應用作用，使得遙感技術和GIS系統在環境科學中的應用不再侷限於淺層提供資料和分析資料，而是向著更深層次發展，並且隨著GIS和遙感技術水平的不斷提升，一體化的不斷加深，兩者在我國環境保護監測中發揮的作用也將越來越重要。

　　結語：

　　在環境科學中應用遙感技術和GIS系統主要是依靠遙感技術來獲取相應的環境資訊資料，然後用以獲取的資訊資料來建立相應的地理資訊系統，運用GIS系統對資料進行處理和建模分析，這也是遙感技術和GIS系統在不斷融合的過程，兩者在環境科學中的聯合應用，使得環境科學的各項工作效率得到大大提升，推動了我國環境科學領域的不斷向前發展。