关于湿地景观方面学士学位论文范文 与3S技术在湿地景观资源调查中的应用有关开题报告范文

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3S技术在湿地景观资源调查中的应用

摘 要:对3S技术、湿地景观概念做了简单介绍,并着重分析了3S技术在湿地景观中的应用现状,并指出应用时存在的问题,最后给出建议.

关键词:3S技术;湿地景观;应用

湿地景观一般是指低潮时水深不超过6m的海域,包括人工或者天然的沼泽地、泥炭地、湿原或者水域地带,或长久或暂时性、或静止或流动、或为淡水、半咸水、咸水水体.湿地是一种特殊的生态系统,是生物多样性最为丰富的生态系统,是连接水生生态系统和陆生生态系统重要的空间区域,为人类的生存环境提供持续发展的生态基础.湿地对维持良好的生态环境发挥着巨大作用,包括净化水质、调节气候、调蓄洪水、维持生物多样性和区域生态安全等,直接影响地区、区域乃至全球的气候变化、经济发展和人类生存环境.

以往对湿地的研究主要通过实地勘查、测量获取湿地数据信息,包括湿地的类型、面积和空间分布,这种传统研究方法工作量大、效率低,而且只适用于小范围湿地的研究.随着城市化进程的加快,人类对湿地的过度利用与盲目开发,不仅导致湿地面积大幅度减少,而且湿地功能也大大减退.所以,制定科学有效的湿地保护策略是亟需解决的一个问题,以确保湿地景观的合理开发、利用、保护.

1 “3S”技术

“3S”技术是全球定位系统(Global Positioning System),简称GPS;遥感(Remote Senescing),简称RS;地理信息系统(Geographical information System),简称GIS的总称.具有对空间信息进行获取、存储、更新、分析、输出等功能的新型空间技术.3S技术及其集成是当前遥感技术、地理信息技术、测绘技术、摄影测量、图形图像技术、地图制图技术、计算机技术、定位技术、数据通讯技术及专家系统的结合与综合应用.

RS技术是利用卫星、飞机等高空轨道工具对地面信息进行调查和采集,通过对目标辐射的电磁波技术,快速获取大范围地表信息的一种先进空间手段;GIS技术是对获取的地表数据进行有效地管理和空间分析;GPS不仅能够准确获取定位数据,还能提高更新效率.在“3S”技术中三者相辅相成、分工明确,先是利用GPS进行准确的全球定位,确定调查范围后,开始用RS技术采集地表信息,最后通过GIS技术处理、分析采集的地表数据.

2 “3S”技术在湿地研究中的应用

2.1湿地资源的调查

传统湿地调查不仅耗时费力,而且对湿地景观存在一定的人为干扰,这种传统研究方法工作量大、效率低,对于范围大、地形复杂、交通不便的地域实行较困难.3S技术的出现解决了这一问题,随着3S技术的不断成熟,在湿地景观中的应用备受关注.利用RS技术,快速有效地提取湿地数据,数据以图像的形式表达湿地景观内部环境,可以清晰地与周边土地利用、植被现状、气候变化等联系,对湿地进行更深入研究.利用GIS强大的空间数据分析、管理功能,对湿地资源做深入研究,同时,对湿地景观的合理开发、利用、保护提供科学有效的参考.

2.2湿地动态变化检测

湿地资源具有动态性变化,传统的湿地调查不仅耗时费力,而且对湿地景观存在一定的人为干扰,这种传统的研究方法工作量大、效率低,对于范围大、地形复杂、交通不便的地域实行较困难.3S技术可以运用不同时期的遥感影像动态变化,及时获取湿地资源信息,主要是处理遥感影像,通过人工判读或者RS技术提取解译湿地类型,再利用GPS技术采取野外抽样调查、修正湿地解译图,最后通过GIS强大的空间数据分析和数据管理功能,检测、更新湿地动态变化信息,从而实现对湿地动态资源进行高效、动态的检测和管理.

2.3湿地景观格局变化

20世纪末,3S技术的出现改变了景观生态研究现状,加速了景观生态学研究的进程,成为景观生态学研究的技术支撑.随着试验分析方法的不断进步,湿地景观格局的研究从定性研究转为定量研究,通过RS得到湿地景观影像图,解译分类划分湿地景观,再用GIS计算湿地景观分布图,得出湿地景观斑块指数数值,为了解湿地景观生态过程和功能研究奠定基础.

2.4湿地景观制图

湿地景观生态图对于国家和区域湿地调查有着重要意义,是湿地信息数据库不可缺少的组成部分,对区域湿地生态景观管理起着决策作用圈.3S技术中,湿地景观绘图以RS技术为主,GIS和GPS为辅,首先利用RS技术的准确性、实时性和动态性获取影像资料,加上GIS的科学制图功能以及GPS的精准定位,才能够高效、准确地完成不同湿地专题图的制作.

2.5湿地规划与信息管理

近年来,在湿地资源规划与管理中越来越多地使用3S技术,利用GIS数据管理操作平台,基于GIS建立生态模型,评价湿地景观环境.3S技术还可提供湿地数据查询、分析、决策、输出等操作,实现湿地资源信息的科学化管理.

2.6湿地演变分析与预测

湿地动态变化主要受人为干扰的影响,分析湿地演变规律和驱动机制,可以获得湿地的演变模式,建立湿地与环境因素的定量关系模型,包括马尔柯夫转移概率模型、应用景观动态度模型、空间格局动态变化分析等数学、景观生态学、地图代数理论和方法,还可以利用马尔柯夫转移概率模型以及其它建模方法,对湿地未来的变化进行模拟预测.

3 “3S”技术在湿地研究中存在的问题

3S技术的应用为湿地景观研究带来了突破性的进步,使湿地景观生态方面的研究不断深入,但也存在一些应用上的问题.(1)遥感技术能够提供大范围、多时段、多光谱、多分辨率的各种遥感影像资料,但遥感分类的精确度受光谱分辨率、时间和空间分辨率等因素的影响,湿地中存在同类异普和异类同谱现象,这种现象会直接导致对遥感影像错误判读,进而出现湿地类型错分和漏分现象.(2)到目前为止,3S技术在湿地景观中的应用仅仅只是简单的3S技术集成应用,一般是利用GPS进行定位,处理获取的遥感影像.将信息输入地理信息系统进行数据分析,真正的3S技术集成系统是一体化数据管理、实时空间定位、数据自动提取和更新、图形和影像的空间可视化等.今后,还需要科研工作者对3S技术集成进行深入研究,实现真正意义上的3S技术集成系统.(3)RS技术和GIS技术虽然已经得到了较大程度地发展,但存在着开发潜能,主要是因为湿地景观研究人员缺乏专业知识和遥感技术仍不成熟,限制了湿地景观生态研究应用的推广.另外,RS和GIS技术的使用成本高,限制了湿地景观生态研究的发展.

4 结语

综上所述,3S技术在湿地景观资源研究中已经得到了广泛应用,并弥补了现实条件存在的不足之处,但是3S技术的应用还存在完善和发展空间,湿地景观研究还有一段很长的路要走.包括:(1)加强3S技术在湿地边界确定、湿地生物多样性、湿地环境生态等方面的研究,建立湿地生态环境评价指标体系,加强湿地环境效应的研究.(2)利用专家分类决策模型库,将湿地信息自动分类提取,提高湿地遥感分类精确度,推进3S集成系统进程,加强3S技术在湿地景观研究中的应用.(3)建立统一的湿地数据格式,实现全国各个湿地资源数据库的共享,为全国湿地资源的开发、利用保护提供决策依据,实现湿地资源的可持续发展.(4)湿地资源的破坏较严重,湿地保护显得极为重要,应着力应用3S技术研究湿地景观的评价指标和评价体系,注重RS技术、GIS技术、GPS技术、VR技术、ES的充分集成,建立一体化、智能化、实时化、空间化、可视化的人——机——资源的智能决策系统,为湿地资源的合理使用指引方向.

湿地景观论文范文结:

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