资源环境GIS案例分析

第九章资源环境G I S案例分析

思考题

1.G I S、G P S、R S各自定义与关系？

2.环境GIS的主要应用方向?

3.请结合本专业知识，谈谈3S技术对环境GIS的作用?

参考答案

1.G I S、G P S、R S各自定义与关系？

答：地理信息系统（GIS）是指在计算机软硬件支持下，对空间信息进行输入、存储、查询、运算、分析和表达的技术系统。GIS的优势在于强大的空间分析功能。GIS是3S技术的中枢模块。

遥感（RS）是在与目标不直接接触的情况下，利用电磁波等判定、量测并分析目标的技术。包括地面遥感、航空遥感和航天遥感。主要提供全天候、全时域、全空间和定量化的时空数据源。

全球定位系统（GPS）泛指利用卫星技术，实时提供全球地理坐标的技术。可以提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度以及时间数据。现在定位精度可以达到米级、厘米级。定位数据可以直接输入或者加工后输入计算机，用于数据和遥感影像的校正。

2.环境GIS的主要应用方向?

答：环境保护与监测、资源开发与管理和生态研究与保护。

3.请结合本专业知识，谈谈3S技术对环境GIS的作用?

答：（1）3S技术应用于环境保护与监测

1)环境污染监测基于3S技术的环境监测能对大气环境污染、水域流域污染、生态环境破坏、生物多样性状况、重大环境事故、全球环境变化等信息进行准确、及时、科学的处理和评价，从而能够实现真正意义上的环保管理实时办公自动化与实时辅助决策。

2)城乡环境规划以GIS技术为代表的3S技术以及CAD等新技术在城市规划领域的综合应用，从根本上改变了传统城市规划编制及管理的方法。

3)环境质量评价在环境质量评价中，可将地理信息与大气、土壤、水、

噪声等环境要素的监测数据结合在一起，利用GIS软件的空间分析模块，对整个区域的环境质量现状进行客观、全面的评价，以反映出区域中受污染的程度以及空间分布情况。如通过叠加分析，可以提取该区域内大气污染布图、噪声分布图；通过缓冲区分析，可显示污染源影响范围等。

(2)3S技术应用于资源开发与管理

1)矿产勘查与预测

以当代新的成矿理论为指导，辅以高新技术手段，和RS-GPS-GIS（即3S）集成技术，综合研究地质、地理遥感、物化探等成果，进行多元示矿信息提取，促进新一轮国土资源大调查，定量定位预测矿产，以期增加储量，使矿业可持续发展。

2)资源信息系统

建立具有有限目标和专业特点的地理信息系统，为特定的专门目的服务，如森林动态监测信息系统、水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统等。

3)自然资源开发

用GIS方法进行野生药用植物资源调查，可以方便地进行药用植物的查询、量算、分析、评价、决策和制图。如中草药资源地图有地区性资源地图、单种资源地图、综合因子地图等。

4)生物资源调查

利用遥感技术建立覆盖全国、体系健全、遥感与地面结合、能长期稳定运行的资源动态监测系统。利用3S的技术优势，并与以往的调查方法结合，快速了解生物资源的分布区域及分布面积。有效地管理具有空间属性的各种生物资源信息，对各种生物资源分布进行快速和重复的分析测试，便于指导各种资源的调查与保护，明显地提高工作效率和经济效益。

5) 物种遗传资源

在宏观上，采用计算机技术对保种的理论问题如遗传漂变、选择、迁移、近交等进行计算机模拟，分析保种的长期效应，同时引入地理信息系统和图像分析系统对遗传资源作动态的管理。应用地理信息系统（GIS）、遥感（RS）及全球定位系统（GPS）技术，监测种质资源的生物多样性的变化趋势。

(3)3S技术应用于生态研究与保护

1)荒漠化土地治理

在RS、GIS、VR等技术的支持下,采集区域地质、地貌、水文、土壤、植被以及社会经济要素，建立荒漠化资料数据库，实行资源环境信息系统管理；同时建立荒漠化动态变化数据库，分析土地荒漠化的成因、发生过程及发展趋势，建立土地荒漠化监测评价及预警系统，实现对土地荒漠化及其灾害的综合研究。

2)生态工程与技术

基于3S技术的有机结合和常规手段的辅助,通过一系列遥感数据和实测数据的处理分析,建立解译标志, 对生态建设工程实施前后两年遥感图像进行解译,利用地理信息系统矢量化解译的图斑,经统计分析,得到生态建设工程的治理区域和工程质量数据,为有关生态建设的决策提供科学依据。另外,还可以分析气候条件与生态工程树草成活率的关系。

3) 土壤侵蚀调查

GIS技术有利于土壤侵蚀的动态监测,与其它监测方式相比,成本相对较低。基于GIS技术建立的土壤侵蚀预测模型包容了土壤侵蚀的各个因素，减少人为定级的主观性。

GIS、RS一体化在土壤侵蚀中的应用使得图像、图形和编辑软件得到有机结合，对土壤侵蚀演变过程进行快速监测，有利于从宏观上把握土壤侵蚀演变与分布情况.。

4)土壤侵蚀调查

目前全球作物种植面积、产量估测主要采用农学与GIS、灰色预测、聚类分析、作物长势长相图像识别辅助系统相结合的方法进行。而我国的作物生产信息采集也由过去的人工调查发展到使用3S技术（GPS、GIS、RS）的新阶段。

5)植被资源管理

可以建立区域生物地理信息系统，用于区域植被资源和病虫害综合管理。结合数据库技术和网络技术，可以建立区域生物地理信息系统网络，作为数字地球的有机组成部分，实现区域资源共享。结合实时遥感数据和实地数据，这个网络可用于病虫草害的预报、及时发现和防治，生物多样性保护，植被资源的动态监测和可持续利用。

6)农业产量估测

运用遥感技术、地理信息技术和全球定位技术，将获取的地球表面信息经过复杂的综合处理，以识别作物长势，实现作物长势监测及播种面积单产和总产的预报。

美国、日本、欧洲及我国都纷纷发展了利用卫星资料和地面实况资料，根据各种模型预估作物产量的技术。

3S技术应用为我国的可持续发展、分析评价提供了强有力的技术手段，将为提高我国资源环境、灾害和经济、社会等数据的利用效率和效益，使我国在资源环境和经济宏观规划、管理和决策水平以及对它们进行动态调控的能力方面上一个新的台阶，产生积极推动作用。