基于3s的环境监测信息系统应用于土壤环境治理工作探究

基于3s的环境监测信息系统应用于土壤环境治理工作探究

韩东良

山东省蓬渤安全环保服务有限公司  山东省烟台市  265600

摘要：现今，随着工业化和城市化的不断推进，所产生的土壤污染与退化问题也开始明显增多。这在某种程度上给土壤环境治理工作带来较大难度，因此，将RS、GPS 和 GIS 技术引入到土壤环境监测和治理工作中，通过3s环境监测信息系统的有效运用，实现土壤环境状况的动态跟踪，为合理制定土壤治理方案提供准确、可靠的决策支持。本文针对当前土壤环境治理工作中，采用的3s环境监测信息系统的架构设计和功能实现展开着重探讨，并提出相应的运用要点以便有关人士参考。

关键词：3s环境监测信息系统；土壤环境治理；设计与实现；运用要点

3s环境监测信息系统是一种集遥感技术（RS）、全球卫星定位系统（GPS）和地理信息系统（ GIS）应用优势于一体的高科技环境监测装置。可以对各种空间信息和环境信息进行快速、准确、可靠地收集、处理与更新，从而为土壤环境监测和治理工作的顺利开展提供可靠的数据支撑。因此，对该系统的架构设计及功能实现和运用要点等实施展开深入分析，很有必要。

1. 3S土壤环境监测信息系统的架构设计与功能实现分析

1.1系统框架

图一（3S土壤环境监测信息系统）

从架构设计来看，见图一，3S土壤环境监测信息系统主要由以下几个部分所组成：①数据采集模块，其包括集成遥感、GPS等硬件设备，可以对土壤污染物浓度、理化性状、养分含量等指标参数予以实时动态监测和获取；②数据管理模块，通过构建土壤环境信息数据库，对监测数据、GIS空间数据、遥感影像数据等进行存储、检索、更新等功能；③数据分析模块，即利用GIS空间分析、遥感影像解译等技术，自动分析处理土壤环境数据，并生成土壤质量状况图，为构建土壤污染预测模型提供相应的决策支撑；④预警预报模块，即根据土壤监测数据及分析结果，构建相应的环境质量预警模型，以便及时发现和预警土壤退化、污染等实际问题，从而合理制定土壤治理方案提供可靠的参考依据；⑤决策支持模块，即对各系统模块分析成果予以全面整合，以便为土壤治理提供可视化的决策支持[1]。

1.2功能实现

1.2.1数据采集与管理功能

3S土壤环境监测信息系统在具体应用过程中，主要依托遥感、GPS等硬件设备，如遥感卫星、无人机设备等，来广泛获取区域土壤的实时动态监测信息，如理化性状、养分含量、污染物浓度等相关信息。并对各土壤采样点的空间坐标数据展开精确获取和分析，同时还要通过实地采样检测、历史资料对比分析等方式对获取的监测数据予以全面补充，以保证数据的完整性、准确性和时效性。另外，该系统构建了健全规范的数据管理机制和信息数据库，并针对数据采集、传输、存储等方面制定了标准化的操作规程，以便从根本上保证数据质量，运用云计算、大数据等技术进一步增强系统数据处理、检索、存储和更新等多项功能。

1.2.2信息分析与预警

3S土壤环境监测信息系统所获取的土壤环境数据来源比较广泛，可以从多个维度对这次数据信息进行分析和预警，为土壤治理工作的有效开展提供强有力支撑。例如，可利用GIS空间分析技术，根据获取的相关数据信息构建土壤质量状况图，以帮助土壤监测人员更加直观了解不同区域土壤存有的理化性状、养分含量、污染程度等实际情况，这样才能在此基础上制定出针对性的治理措施。而在治理土壤退化、污染、沙漠化等问题时，该系统主要利用遥感影像解译技术来对待检测的区域土壤情况实施动态监测和预测，并根据监测数据建立相应的预警模型，以便精准判断出土壤环境问题的影响程度和后果，从而为加强土地资源管理，优化土壤修复治理方案以及评估实施效果等提供可靠的决策支持[2]。

2. 基于 3S 技术的土壤环境监测信息系统的运用要点分析

某环境监测中心在开展土壤环境治理工作时，为了进一步提高监测数据的准确性，实现区域土壤综合状况的全面了解，从而更好地挖掘出重金属、农药残留等污染问题以及沙漠化问题等，为当地土壤环境治理和生态保护工作提供相应的数据支撑。决定采用基于3S技术建立的土壤环境监测信息系统来开展相应的工作，在具体运用时，应掌握该系统在土壤样本采集以及数据采集和处理等方面的应用要点，这能充分发挥出系统功能和优势，实现重点区域土壤污染风险的实时监控和预警工作，为土壤污染事故的预防和应急处置提供强有力支持。

2.1土壤样本采集要点

在这一环节中，3S 土壤环境监测信息系统的应用必须满足以下几方面技术要求：①按照1：2000成图比例尺要求，合理调整系统航向重叠和旁向重叠标准，使其保持在70-90%之间②拍摄区域边界南北覆盖需要超过像幅的 30%，特别是无人机航飞线路首尾位置需超过拍摄图幅边界 1 条基线，而3S遥感装置重叠位置则要超过拍摄图幅边界 5 条基线；③为满足地形图绘制要求，可将土壤样本作业比例确定为 1：1000，并根据数码航拍相机的类型及特点，合理调整相片地面分辨率和焦距；④在土壤样本采集过程中，应根据3S环境监测系统技术需求和遥感装置高度等，通过相应的软件对设备航行方向和路径进行科学的规划，进以使其运行路线和拍摄位置都能符合样本采集需求。同时还要利用 GPS系统监测3S 遥感装置运行状态，确保其整体运行安全及稳定性，这样才能精准获取到相关监测数据与航拍影像。

2.2数据采集要点

在这一环节中，3S 土壤环境监测信息系统的应用，一方面要构建遥感影像数据库，以便通过3S遥感装置技术来实现相关数据的全面采集、检测和处理分析，确保数据存储安全。另一方面还要结合GPS 定位和导航系统，根据实际情况，灵活控制3S遥感装置来完成指定区域的拍摄工作，以获取到清晰、完整的影像资料，并利用信息传递系统将这些影像资料及时传回到地面空间站，帮助相关工作人员快速准确地分析土壤环境质量及污染程度等。同时，监测人员也可依据获取的拍摄图像及相关数据信息，针对3S遥感装置运行速度、拍摄角度等技术参数作出适当地调整，以便使图像拍摄效果和数据质量得到最大化提升，从而为土壤环境治理修复方案的有效制定提供可靠保障[3]。

2.3数据处理要点

在这一环节中，3S 土壤环境监测信息系统可以进一步提高土壤环境监测数据处理效率和质量，减轻相关工作人员的负担。在具体应用时，主要利用3S遥感信息处理系统对获取的拍摄图像和监测数据展开全面处理和更正，并按照相应的规范标准要求，对这些影像资料和信息实施初步整理和审核，以便准确识别出其中的不合格信息，同时对剩余信息进行优化，这样才能以此为依据，按照既定比例尺要求对 3S 遥感影像展开矢量化处理，以获得精确的坐标信息，为后续科学绘制地形图以及土壤环境工程施工设计和规划等工作的开展提供强有力的技术支持。

结束语：

综上所述，在当前土壤环境监测治理中，3S 土壤环境工程信息系统有着较为宽泛的应用范围。其通过RS、GPS、GIS技术及其相关装置设备的有效运用，可以对土壤环境状况进行动态跟踪，快速准确地获取到相应的监测数据和航拍图像，为土壤治理和修复提供及时、有效的决策支持。

参考文献

[1]张琼,石琳.基于3S 技术的土壤环境监测信息系统的设计[J].测绘与空间地理信息, 2017, (01):100-102.

[2]唐梦涵、陈焕然、司蔚等.江苏省环境监测智能土壤样品库的构建研究[J].环境科技, 2020, (05):55-56.

[3]朱可嘉,张蓓李,方小兵.基于3S技术的土壤环境监测信息系统设计分析[J].建材与装饰, 2021,(07)：18-19.