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摘 要:3S监测技术是指将遥感技术,地理信息系统技术及全球定位技术所集成的技术,并将其应用到地面目标的动态和静态监测,反映其真实情况与发展变化,由于3S技术具有快速,精确及经济性等优点,因此在矿山环境的实时监测中受到极大的青睐,它不仅可以监测矿山环境细小的状况,而且可以监测到矿山生态环境的微妙变化,因此对预防矿山生态环境具有积极的作用。
关键词:3S监测技术 矿山 环境监测 应用
中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(b)-0056-01
矿产资源是一种重要的资源,但是在开发的过程中没有按照环保的要求,结果引发了严重的环境生态问题,诸如:塌陷,泥石流,滑坡及水土流失等,一方面给当地的居民带来了安全威胁;另一方面破坏了原来的生态环境,严重阻碍了矿区的可持续发展,为了在一定的范围内监测生态环境破坏严重的矿产地区及其生态环境的变化,本研究试图探讨利用3S集成技术对矿区的开采进行实时监测,从而发现矿山开采所引起的生态环境问题与地质灾害,为矿产资源的合理开发和矿区环境保护提供有效的理论依据[1]。
1 “3S”监测技术
3S监测技术主要是遥感技术(RS技术),地理信息系统技术(地理信息系统技术(GIS技术)与全球定位系统技术(GPS技术)的集成技术。它是信息技术领域中的关键3项核心技术,目前3S技术在监测生态环境,自然灾害动态监测以及各种资源调查开放等研究中起着越来越重要的角色,随着信息技术的发展,它与数据库技术及决策支持系统等集成是未来信息技术领域发展的趋势。
1.1 遥感技术
遥感技术是一个综合性的系统技术,从20世纪60年代发展起来,广泛应用于航天,信息科学等领域,它是利用探测仪,记录远处目标的电磁波特性,然后加以必要的分析,从而发现目标的性质与变化。遥感作为遥感技术的核心,具有一些特殊的特点。第一,可以在比较大的范围获得可观的数据信息,这是传统手段所不及的,所以这一技术在环境监测分析中很关键;第二,时效性,遥感技术获取信息的特点是速度非常快,能够在最短的时间内获得第一手资料,相比传统调查手段提高了时效性,能够对矿区地质灾害和矿区环境保护能够实时监测;第三,所获取信息的可比性,遥感不仅24小时探测地球各种环境状况,人们也可以根据对探测的波段,成像时间进行比较,从而发现规律,提高了数据的客观性。第四:经济性,传统的地面调查不仅费时费力,而且需要投入大量的资金,所以遥感技术所获得的数据具有较高的经济与社会效益[2]。
1.2 地理信息系统技术
地理信息系统是以计算机化的技术系统为基础,由各个相互关联的子系统组成,以空间数据为操作对象,空间数据中的每一个数据按统一的地理坐标进行编码,实现定量和定性的描述。地理信息系统技术有一个明显的优势是其综合,模拟及分析数据的能力,可获得其他方式难以获得的重要信息,做最终模拟与预测地理空间过程的演化,目前已经应用于城市交通,地产选址及规划等各个领域。随着技术的进一步成熟,未来地理信息系统的发展方向主要有一些显著的特征。第一,空间数据将会趋向图形以及面向对象;第二,表达数据将趋向动态多维以及实时三维将可视化。
1.3 全球定位系统技术
全球定位系统是通过利用多颗导航卫星的无线电信号,对地球表面上的目标所进行的定位,或者说是对地球表面移动的目标所进行的导航,例如现在应用于汽车上的导航仪,就是通过卫星导航来实现的。它的主要组成部分包括地面控制与空间部分以及用户装置部分。它不仅性能好,精确性高,应用广泛,同时也是一种全天候无线导航定位系统,美国在世界上第一个采用全球卫星导航系统,而且目前使用也是最广泛的,从根本来说,全球定位系统是一种定位手段,可以利用静态与动态定位方法,来获得三维空间位置信息,全球定位系统在3S技术中发挥中至关重要的作用,主要表现为,第一,准确的定位能力,能够对地球表面上的物体进行准确有效的定位,这次美国突击队突然空降拉登住所,在拉登毫无防备的情况下将其击毙,从某种程度上来说利用了全球定位系统的精确定位能力;第二,全球定位系统不仅具有精确的空间定位能力,同时也具有精确的定时能力,能够对地表上运动的目标进行测速,因这一技术未来将广泛地应用于各个领域。
2 应用于矿山环境监测中的3S技术
总的来说,我国矿产开发存在很多问题,例如:管理粗放,技术装备落后,劳动生产率低,科学技术的应用水平与发达国家相比存在较大的差距,随着3S为核心的空间信息技术的不断完善与发展,它将把整个矿区的生态环境系统作为一个整体,赴会信息流在其中的调节作用,对矿区环境进行全面,动态及综合监测,然后加以分析评价,最终为矿区生态环境的保护与治理提供有效的理论及技术依据,3S技术在矿区生态环境保护与治理中,将发挥传统地面调查所不及的优势,主要表现为:第一,遥感技术是以航天平台为基础,地面条件对其没有限制,所以能够对矿区生态环境进行24小时的探测,和其他的探测技术相比较而言,它能够以宽广的视角为生态环境的监测,提供同步观测的信息,可以字短时间内反复监测统一静态或者动态的目标,能够监测到生态环境中细小的变化,因此能够及时发现不利于生态环境的现象,预防的作用非常显著;第二,地理信息系统技术主要的特色是具有很强的空间分析功能,可以对矿区进行空间折叠分析,空间网络分析及空间统计分析,还可以进行二维三维分析,甚至时间的四维分析,二维分析可以反映地面生态环境的变化,三维分析可以反映同一矿区地理位置随高度变化所引起的变化,四维分析可以动态地反映矿区整体及局部生态环境的变化;第三,全球定位系统具有遥感信息定位不够准确的优点,它可以很快捕捉生态系统的地理位置,和遥感技术一起结合使用可以反映地面生态现状,利用其提供的信息借助计算机分析描绘出电子地图[3]。
3 结语
总的来说,3S技术是遥感技术,全球定位技术及地理信息技术的集成技术,对地理环境的监测能够在全天候进行精确定位,反映生态环境的动态变化,特别是对矿区生态环境的预防有着实质性的作用,具有傳统地面调查所没有的优势,从而做到省时省力。
参考文献
[1] 周春兰.“3S”技术在矿山生态环境监测中的应用研究[J].成都理工大学,2009(1):11～18.
[2] 王永生.我国矿山环境治理的现状、问题与对策[J].西部资源,2006(5):32～33.
[3] 川西南多金属成矿监测区矿产资源开发多目标遥感调查与监测报告.2006.
关键词:3S监测技术 矿山 环境监测 应用
中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(b)-0056-01
矿产资源是一种重要的资源,但是在开发的过程中没有按照环保的要求,结果引发了严重的环境生态问题,诸如:塌陷,泥石流,滑坡及水土流失等,一方面给当地的居民带来了安全威胁;另一方面破坏了原来的生态环境,严重阻碍了矿区的可持续发展,为了在一定的范围内监测生态环境破坏严重的矿产地区及其生态环境的变化,本研究试图探讨利用3S集成技术对矿区的开采进行实时监测,从而发现矿山开采所引起的生态环境问题与地质灾害,为矿产资源的合理开发和矿区环境保护提供有效的理论依据[1]。
1 “3S”监测技术
3S监测技术主要是遥感技术(RS技术),地理信息系统技术(地理信息系统技术(GIS技术)与全球定位系统技术(GPS技术)的集成技术。它是信息技术领域中的关键3项核心技术,目前3S技术在监测生态环境,自然灾害动态监测以及各种资源调查开放等研究中起着越来越重要的角色,随着信息技术的发展,它与数据库技术及决策支持系统等集成是未来信息技术领域发展的趋势。
1.1 遥感技术
遥感技术是一个综合性的系统技术,从20世纪60年代发展起来,广泛应用于航天,信息科学等领域,它是利用探测仪,记录远处目标的电磁波特性,然后加以必要的分析,从而发现目标的性质与变化。遥感作为遥感技术的核心,具有一些特殊的特点。第一,可以在比较大的范围获得可观的数据信息,这是传统手段所不及的,所以这一技术在环境监测分析中很关键;第二,时效性,遥感技术获取信息的特点是速度非常快,能够在最短的时间内获得第一手资料,相比传统调查手段提高了时效性,能够对矿区地质灾害和矿区环境保护能够实时监测;第三,所获取信息的可比性,遥感不仅24小时探测地球各种环境状况,人们也可以根据对探测的波段,成像时间进行比较,从而发现规律,提高了数据的客观性。第四:经济性,传统的地面调查不仅费时费力,而且需要投入大量的资金,所以遥感技术所获得的数据具有较高的经济与社会效益[2]。
1.2 地理信息系统技术
地理信息系统是以计算机化的技术系统为基础,由各个相互关联的子系统组成,以空间数据为操作对象,空间数据中的每一个数据按统一的地理坐标进行编码,实现定量和定性的描述。地理信息系统技术有一个明显的优势是其综合,模拟及分析数据的能力,可获得其他方式难以获得的重要信息,做最终模拟与预测地理空间过程的演化,目前已经应用于城市交通,地产选址及规划等各个领域。随着技术的进一步成熟,未来地理信息系统的发展方向主要有一些显著的特征。第一,空间数据将会趋向图形以及面向对象;第二,表达数据将趋向动态多维以及实时三维将可视化。
1.3 全球定位系统技术
全球定位系统是通过利用多颗导航卫星的无线电信号,对地球表面上的目标所进行的定位,或者说是对地球表面移动的目标所进行的导航,例如现在应用于汽车上的导航仪,就是通过卫星导航来实现的。它的主要组成部分包括地面控制与空间部分以及用户装置部分。它不仅性能好,精确性高,应用广泛,同时也是一种全天候无线导航定位系统,美国在世界上第一个采用全球卫星导航系统,而且目前使用也是最广泛的,从根本来说,全球定位系统是一种定位手段,可以利用静态与动态定位方法,来获得三维空间位置信息,全球定位系统在3S技术中发挥中至关重要的作用,主要表现为,第一,准确的定位能力,能够对地球表面上的物体进行准确有效的定位,这次美国突击队突然空降拉登住所,在拉登毫无防备的情况下将其击毙,从某种程度上来说利用了全球定位系统的精确定位能力;第二,全球定位系统不仅具有精确的空间定位能力,同时也具有精确的定时能力,能够对地表上运动的目标进行测速,因这一技术未来将广泛地应用于各个领域。
2 应用于矿山环境监测中的3S技术
总的来说,我国矿产开发存在很多问题,例如:管理粗放,技术装备落后,劳动生产率低,科学技术的应用水平与发达国家相比存在较大的差距,随着3S为核心的空间信息技术的不断完善与发展,它将把整个矿区的生态环境系统作为一个整体,赴会信息流在其中的调节作用,对矿区环境进行全面,动态及综合监测,然后加以分析评价,最终为矿区生态环境的保护与治理提供有效的理论及技术依据,3S技术在矿区生态环境保护与治理中,将发挥传统地面调查所不及的优势,主要表现为:第一,遥感技术是以航天平台为基础,地面条件对其没有限制,所以能够对矿区生态环境进行24小时的探测,和其他的探测技术相比较而言,它能够以宽广的视角为生态环境的监测,提供同步观测的信息,可以字短时间内反复监测统一静态或者动态的目标,能够监测到生态环境中细小的变化,因此能够及时发现不利于生态环境的现象,预防的作用非常显著;第二,地理信息系统技术主要的特色是具有很强的空间分析功能,可以对矿区进行空间折叠分析,空间网络分析及空间统计分析,还可以进行二维三维分析,甚至时间的四维分析,二维分析可以反映地面生态环境的变化,三维分析可以反映同一矿区地理位置随高度变化所引起的变化,四维分析可以动态地反映矿区整体及局部生态环境的变化;第三,全球定位系统具有遥感信息定位不够准确的优点,它可以很快捕捉生态系统的地理位置,和遥感技术一起结合使用可以反映地面生态现状,利用其提供的信息借助计算机分析描绘出电子地图[3]。
3 结语
总的来说,3S技术是遥感技术,全球定位技术及地理信息技术的集成技术,对地理环境的监测能够在全天候进行精确定位,反映生态环境的动态变化,特别是对矿区生态环境的预防有着实质性的作用,具有傳统地面调查所没有的优势,从而做到省时省力。
参考文献
[1] 周春兰.“3S”技术在矿山生态环境监测中的应用研究[J].成都理工大学,2009(1):11～18.
[2] 王永生.我国矿山环境治理的现状、问题与对策[J].西部资源,2006(5):32～33.
[3] 川西南多金属成矿监测区矿产资源开发多目标遥感调查与监测报告.2006.