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生态监测的特点实用13篇

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生态监测的特点

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二、音乐课堂“生态环境”的基本特点

1. 教育氛围民主性

从教育生态学的角度看,一堂课良好的教育氛围是教育内部育人功能得以良好发挥的环境条件,它驱使内部运行机制启动的物质流、能量流、信息流长流不息。在音乐课堂“生态环境”下的教育氛围应该是民主的、平等的,教师将由居高临下的权威转向“平等中的首席”,成为学生学习的合作者、引导者和参与者。师生互教互学,彼此形成一个真正的“学习共同体”。教师作为与学生一起活动的参与者,创设与音乐作品的风格、情绪相适应的感染力极强的艺术氛围,让学生在充满音乐美的氛围和自由的空间里自主学习,自由想像,尽情享受音乐之无穷魅力。

2. 教育过程动态性

“生态环境”下的音乐课堂教育过程是师生交往,共同发展的互动过程,具有动态性。课堂教学的组织形式,教学模式程序的选择是以学生心理特点、参与学生的数量、发生的环境、师生的知识背景、教学设备、媒体的条件等为转换的。在生态的音乐课堂中,师生、生生多向互动,围绕音乐共同参与,通过对话、讨论、沟通、合作等活动产生交互影响,以动态生成的方式推进教学活动,教学成为一个连绵不绝、不断发展的过程。

3. 教学目标多元化

我们知道,受传统的课堂教学目标的制约,音乐课堂往往表现为知识的掌握和音乐技能技巧的训练,很少关注到学生的学习兴趣和经验,更不会注重形成积极主动的学习态度和正确的价值观。“生态环境”下的音乐课堂,把丰富学生的情感体验,培养学生的审美情趣放在首位,又因为音乐审美教育大多体现为“润物细无声”式的潜效应,学习过程从某种意义上来说比学习结果更为重要,因此更关注的是“情感态度与价值观”,“过程与方法”这两个教学目标,呈现出鲜明的目标多元性特征。

4. 学习方式自主化、个性化

21世纪,新的教学哲学观的一个基本特征是“人才培养应从以学科为中心向以学习者为中心转变”。“生态环境”下音乐课堂的学习方式将改变过去教师灌输,学生接受的单一的接受式学习方式,代之以自主性学习、体验性学习、个性化学习,真正体现以学习者为中心的思想。

三、 音乐课堂“生态环境”的构建

1. 创设民主的教学氛围,重视师生互动

教育生态学认为,在课堂中也有“花盆效应”,生态学上称为局部生态效应。也就是在空间上思维受到很大的局限性和约束力。传统的音乐课堂中,常常是教师问,学生答,教师讲,学生听,学生完全处于一种被动学习的状态,以致培养出来的学生竞争力差,缺乏想像力和创造力,这就是所谓的“花盆效应”。“生态环境”下的音乐课堂,追求一种无权威的学习机制,追求自由、和谐、宽松的多向交流氛围。平等、信任的师生关系,民主和谐的教学环境,可以消除学生的胆怯与依赖心理。学生不怕失败,就能无拘无束地表现自己,主动地参与学习过程,积极地探索与思考。教师要把尊重学生的人格和权益,相信“每一个学生都能成功”作为课堂教学的信念。教师应将情感投入贯串教学活动始终,举手投足都要带有亲和力,要用自己的面部表情、目光投视作为情感沟通的媒介,送给一时不能回答或答错问题的学生以信任、鼓励的目光,送给不敢发言的学生以关心、期待的目光,送给正确回答问题并有创意的学生以佩服、赞许的目光……以此给学生亲切、温暖感,促使他们愿学、乐学,积极参与教学活动。音乐教师作为学生学习的合作者、引导者、参与者,应创设美的音乐氛围和丰富的音乐活动,在活动交流中实现师生互动,相互沟通、相互影响,彼此形成一个真正的“学习共同体”。

2. 设计丰富的音乐活动,强调学生间合作交流

“生态环境”下的音乐课堂,教师要尽量地把音乐教学过程设计成一个个有利于学生主动参与的音乐活动,包括音乐鉴赏活动、音乐表现活动、音乐创作活动等,让孩子们在听、唱、舞、玩、奏、演中全身心、全方位地参与音乐活动,从而使他们获得音乐审美体验。教师不仅要让学生个体参与音乐活动,更强调学生间的合作与交流。“学会共处,学会与他人合作”是新世纪教育的四大支柱之一,是做事、做人的基础。学会与人交往、合作,学会与社会共处不仅仅是人生的技巧,而且还是人之所以成为人的根本。在“生态环境”下的音乐课堂中,教师所设计的大量音乐活动要靠小组内成员的合作来完成,靠集体的力量来完成。学生间相互合作、相互交流,每个人都是课堂活动的能动体。例如学习了《七子之歌》后,教师提出了这样一个创作设计:以小组为单位,围绕“期盼台湾早日回归”的内容,集体进行创编。有了前面的感情基础,同学们一下进入了角色,有的创编故事情节,担任解说;有的创作音乐,担任演奏员;有的分角色进行表演;有的激情洋溢地朗诵;有的声情并茂地演唱。当各小组展示时,形式丰富多彩,人人参与其中。在这充满生命力的合作教学中,音乐学习质量得到了很大的提升。

3. 尊重学生的个性发展

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通过上述分析,我们对生态环境监测的特点有了一定的认识,因而为了更好地强化生态环境监测工作的开展,就必须切实掌握生态环境的监测内容,才能更好地完善广东省的生态环境。

2.1划分生态类型。在整个生态环境监测工作中,为了更好地确保生态环境监测成效,首先就必须对生态类型进行划分。在划分过程中,常见的划分方法主要是根据生态定义、生物和非生物的影响分子所占比例以及物质流和能量流的决定论和区域的划分。就广东省而言,由于广东省具有较大的国土面积,所以不可能统一地采取某一方法进行划分,在选择划分方法时,应紧密结合广东省的环境保护实践,对生态类型划分做到因地制宜。就广东省来看,其生态环境应划分为虎城市人口密集型、偏远山区分散型和海洋型的生态环境系统,并在划分过程中切实注意以下五点:一是地理区域分布的特点;二是区域内的地质气候存在的差异;三是主要与次要影响分子的结合;四是经济发展与环保工作之间的和谐统一;五是人与自然与环境之间的和谐相处。

2.2选择生态环境监测方法。在划分生态类型的基础上,还应针对性地选择监测的方法。而在监测过程中,虽然只采取监测环境系统定环境影响分子的方法,从而得到环境指标特征和数据,但是由于存在的测量标准较多,所以在确定监测方法时,应切实考虑到以下因素,即监测的指标、策略、设备承受范围、时间间隔、时间记录、数据等,尤其是应确保数据的一致性,同时加强对数据报表的管理,才能更好地确保其监测水平达标。

2.3选择生态环境的监测仪器。我国的监测工作目前已经形成了初步的体系,并且采用不同类型的设备进行监测。如一部分选择大型的设备进行监测,还有一部分部门则是采用小型的监测设备。在选择生态环境的监测仪器时,应紧密结合以下三点原则进行:一是仪器的灵敏度一定要高。仪器的灵敏度很容易受天气的影响,在进行地理环境的监测时,仪器的灵敏度也是十分重要的。只有仪器的灵敏度高的时候,才可以保证数据的准确度;二是测量方法,在进行监测的时候,需将测量方式简单化,这样有利于测量的有效进行;三是小体积,仪器方便于监测。

3生态环境监测工作的不断完善

在做好上述工作的基础上,在日常生态环境监测中,应切实做好以下三方面的工作:

3.1对生态状况的监测情况进行及时的汇报。对监测数据的处理是整个监测过程中最重要的环节。只有将数据整理后,才能从整体上观察出环境的变化状况,从而为生态环境的建设提供证据,监测年报的定期上报就是其中一种数据处理方式。所以在生态监测工作中,应及时编制生态环境监测年报,并在整个年报中包含以下三方面的内容:一是对生态状况的数据进行专业的分析;二是估计生态环境的发展,为接下来的环境污染防治提供措施;三是结合实际提出改善建议,制定计划,逐步实现由监督性监测向指导性监测转变。

3.2建立生态监测信息库。信息库的建立有利于数据的整合和分类,从而为以后的监测工作提供有利的数据资料,保证环境监测工作的有效进行。这就需要监测人员及时收集各种监测数据,将监测的数据纳入省环境监测数据库之中,并对图形图像数据进行归类和整理,从而为监测时间的确定、时间间隔的确定和监测的地点以及数据结果的分析奠定坚实的基础。

3.3采取科学高效的方法加强生态环境的监测。一是加强地面现场调查,利用科技设备对环境破坏严重的地区进行考察实践;二是研读航空低空照片,采用先进的小型侦察设备在平流层进行实况监测;三是利用卫星在高空进行监测,不仅节省开支降低成本,而且监测结果良好,但是在检测前应进行商讨做好评估,考虑好备案,以防出现突发状况。

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网络布局为水土保持生态环境监测奠定了基础

水土保持环境生态监测网络有着自身的特点和要求,在水土保持生态环境监测网络建设的时候要注意网络的整体性与系统性,而且还要兼顾到不同区域之间的差异,根据区域差异来建设合适的水土保持环境生态建设网络。水土保持环境生态监测网络的建设有着相应的原则,首先就是要确保自然水系与行政区划是相统一的;其次,水土保持生态环境监测网络要兼顾微观监测与宏观监测相结合;再者,水土保持生态环境监测网络要注重整体与特殊性相结合;最后,水土保持生态环境监测网络要将治理与保护相结合,避免先破坏后治理的观念。我国很多省市都在水土保持生态环境监测网络建设工作中秉持了这些原则和理念,根据省市之间的区域性来开展水土保持生态环境监测网络建设工作,以促进水土保持生态环境监测网络的发展,以保证我国水土保持生态环境监测的进步。

水土保持生态环境监测工作的注意事项

2.1、重视水土保持生态环境监测工作的重要性

水土保持生态环境监测工作是整个水土保持生态环境工作中的重要环节,对水土保持生态环境工作的正常开展以及成效都有着重要影响,因此,应该全面客观认识水土生态环境监测工作,以便在水土保持生态环境监测工作中采取适合的措施来促进水土保持生态环境监测的发展。水土保持生态环境监测的重点工作主要是宏观区域水土流失的阶段性变化,根据对区域水土流失的监测结果进行科学合理分析,进而为水土保持工作的下一个环节提供科学的依据,以制定下一步的水土保持生态建设策略。在进行水土保持生态环境监测的时候要注意监测工作的全面系统性,不能只是将监测工作停留在水土保持工作的完成状况上,也不能只是对水土保持生态建设的数据复核,而是要将水土保持工作中的预防保护与治理相结合,正确处理水土保持监测工作的相关内部矛盾问题,以促进水土保持生态环境监测网络的完善,提高我国水土保持生态环境监测工作的水平。

2.2、客观处理不同行政区域之间的水土保持生态环境监测问题

水土保持生态环境监测的工作不仅涉及到自然环境的划分,也关系到不同行政区域之间的工作配合。不同的省份根据自身的具体情况来制定相应的监测工作管理内容,有些省份会规定一般省级的监测公告要在5年更新一次,这一个周期的水土保持生态环境监测报告要展示出该省在水土保持生态环境监测的相关数据。例如某个省份展示的监测数据就可以显示出这个省份的侵蚀面积和侵蚀级别,其减少幅度大体上是南部大于北部,而国家和省份水土保持的资金重点反而不在侵蚀面积和侵蚀级别较高的地方,这就使得水土保持的效果很难实现。很多省份之所以会出现这样的情况,那是因为水热条件比较好、植被恢复比较快,这些水土流失的情况在影像上也可以体现出来。不同的省份应该根据自身的情况,决定该省区域应该间隔多少时间对数据进行采集,进行系统监测、评价并公告值得认真考虑。如果间隔的时间太短,那么就可能会导致监测投入的问题,以至于治理的效果不太明显;如果间隔的时间太长也会影响到监测工作的意义。因此,不同的省份在开展水土保持生态环境监测工作的时候也要注意监测时间的间隔问题,根据省份自身的特点和情况来决定适当的间隔时间,尽量确保水土保持生态环境监测工作的效果和意义。

2.3、正确处理监测数据

利用遥感手段可以监测到水土流失的面积、分布和程度等数据,但是如果要分析出水土流失的危害、水土保持效益等数据,就需要采用一定的观测或调查来取得。在实际的监测工作中,点源数据得出的结果会与实际情况比较接近,但是在一些省级行政区域公布的水土保持公告中没有体现出点源数据的重要性。那么,在实际工作中应该正确处理水土保持生态环境监测数据中的点源数据和面源数据关系和在公告中所占的比例,尽量将点源数据和面源数据的优势都充分发挥利用起来,这样不仅可以完善水土保持生态环境监测数据的利用体系,而且也可以保证我国水土保持生态环境监测数据的客观真实性。

三、结束语

水土保持生态环境建设工作是我国社会主义和谐社会建设的重要环节之一,对我国实现社会经济的长期健康发展十分重要。本文论述了水土保持生态环境监测工作的相关内容,着重对水土保持生态环境监测工作的注意事项进行了论述,希望可以促进我国水土保持生态环境监测工作的进步。

参考文献

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摘要:生态环境监测是环境监测中的新概念,是环境生态建设的技术保证。本文论述了态环境监测的基本概念和原则、任务、生态环境指标等、生态监测技术和方法等进行了介绍,结合我国在生态环境监测方面所开展的工作提出今后工作的设想。关键词:生态学、生态监测、环境监测、地理信息系统

Abstract: the ecological environment monitoring is the environment monitoring of new concept, it is environmental ecological construction technology guarantee. This paper discusses the state of the environment monitoring basic concept and principle, task, ecological environment, ecological monitoring index of technology and methods are introduced, with China's in ecological environment monitoring research work put forward the idea of work.

Keywords: ecology and ecological monitoring, environment monitoring, geographic information system

中图分类号:S891+.5文献标识码:A 文章编号:一、前言 随着人们对环境问题及其规律认识的不断深化,环境问题不再局限于排放污染物引起的健康问题,而且包括自然环境的保护、生态平衡和可持续发展的资源问题。人们开始认识到,为了保护生态环境,必须对环境生态的演化趋势、特点及存在的问题建立一套行之有效的动态监测与控制体系,这就是生态环境监测。生态环境监测是环境监测发展的必然趋势。 二、生态监测的重要性 所谓生态系统是指地表生物与非生物间的相互依存关系。生态质量是环境质量的核心。是以生态学理论为基础,从生态系统层次上研究系统各组成、变化规律和相互关系、以及人为作用下结构和功能的变化,从而评价环境质量。因而生态质量及其评价的综合性极强。生态监测是采用生态学的各种方法和手段,从不同尺度上对各类生态系统结构和功能的时空格局的度量,主要通过监测生态系统条件、条件变化、对环境压力的反映及其趋势而获得。生态监测,又称生态环境监测。在监测对象上,生态监测既不同于城市环境质量监测,也不同于工业污染源监测。从环境监测发展历程来看,目前所指的生态监测主要侧重于宏观的、大区域的生态破坏问题,它具有反映人类活动对我们所处的生态环境的全貌、有机综合影响的优点。三、宏观意义上的生态监测 监测对象的地域等级至少应在区域生态范围之内,最大可扩展到全球。宏观生态监测以原有的自然本底图和专业数据为基础,采用遥感技术和生态图技术,建立地理信息系统(GIS)。其次也采取区域生态调查和生态统计的手段。 四、微观上的生态监测 监测对象的地域等级最大可包括由几个生态系统组成的景观生态区,最小也应代表单一的生态类型。微观生态监测以大量的生态监测站为工作基础,以物理、化学或生物学的方法对生态系统各个组分提取属性信息。根据监测的具体内容,微观生态监测又可分为干扰性生态监测、污染性生态监测和治理性生态监测以及环境质量现状评价生态监测。宏观生态监测必须以微观生态监测为基础,微观生态监测又必须以宏观生态监测为主导,二者相互独立,又相辅相成,一个完整的生态监测应包括宏观和微观监测两种尺度所形成的生态监测网。 五、生态监测的特点与任务(一)、生态监测的任务 加强对生态系统现状以及因人类活动所引起的重要生态问题进行动态监测;对破坏的生态系统在人类的治理过程中生态平衡恢复过程的监测;通过监测数据的集积,研究上述各种生态问题的变化规律及发展趋势,建立数学模型,为预测预报和影响评价打下基础;支持国际上一些重要的生态研究及监测计划,如GEMS(全球环境监测系统),MAB(人与生物圈)等,加入国际生态监测网络。 (二)、生态监测的特点生态监测的特点综合性主要是三个方面:一是:生态监测是一门涉及多学科的交叉领域,涉及到农、林、牧、副、渔、工等各个生产行业。二是:长期性,自然界中生态过程的变化十分缓慢,而且生态系统具有自我调控功能,短期监测往往不能说明问题。长期监测可能导致一些重要的和意想不到的发现。 三是:复杂性,生态系统本身是一个庞大的复杂的动态系统,生态监测中要区分自然因素(如洪水、干旱和水灾)和人为干扰(污染物质的排放、资源的开发利用等)这两种因素的作用有时十分困难,加之人类目前对生态过程的认识是逐步积累和深入的,这就使得生态监测不可能是一项简单的工作。 六、生态监测体系与优先监测项目 生态监测指标体系主要指一系列能敏感清晰地反映生态系统基本特征及生态环境变化趋势的并相互印证的项目,是生态监测的主要内容和基本工作。生态监测指标的选择首先要考虑生态类型及系统的完整性,一般说来,陆地生态站(农田生态系统、森林生态系统和草原生态系统等)指标体系分为气象、水文、土壤、植物、动物和微生物六个要素:水文生态站(淡水生态系统和海洋生态系统)指标体系分为:水文、气象、水质、底质、浮游植物、浮游动物、游泳动物、底栖生物和微生物八个要素。除上述自然指标外,指标体系的选择要根据生态站各自的特点,生态系统类型及生态干扰方式同时兼顾以下三方面,即人为指标、一般监测指标和应急监测指标。态指标是生态系统中受外来环境压力下,能满足生态系统中层次生物正常生活和循环的各种物理、化学和生物状况的指标;压力指标是关于自然力和人为因素影响生态系统发生变化的指标。应当看到,复杂的生态环境决定了生态监测指标体系的多样性、可变性,生态监测内容涉及面之广,远远超过了环境质量监测和工业污染源监测。目前的生态监测指标体系对监测部门显得太多,监测方法不规范,微观和宏观生态监测尚未有机结合,特别是一些指标和方法路线应当有一个统一的规划。生态监测技术方法就是对生态系统中的指标进行具体测量和判断,从而获得生态系统中某一指标的特征数据,通过统计分析,以反映该指标的现状及变化趋势。在选择生态监测具体技术方法前,要根据现有条件,结合实际制定相应的技术路线,确定最佳监测方案。技术路线和方案的制定大体包含以下几点:生态问题的提出,生态监测台站的选址,监测的内容、方法及设备,生态系统要素及监测指标的确定,监测场地、监测频度及周期描述,数据的整理(观测数据、实验分析数据、统计数据、文字数据、图形及图象数据),建立数据库,信息或数据输出,信息的利用。 七、国内生态监测现状 在我国环境监测中,对自然生态环境破坏和恶化的监测与环境污染监测相比,仍处于落后状况。近年来,我国提出的“地球动态观测信息网络”、“我国代表类型区生态状况和变迁规律的大尺度时空观测研究以及发展趋势预测”,“中国资源生态环境预警研究”等方案及计划,均侧重生态监测的内容。在此基础上,中科院的“我国生态系统研究站网”研究计划(CERN)已经实施,生态定位站进行了大量的生态研究工作,成果已引起世界各国的关注。新疆、内蒙、洞庭湖、舟山等生态站的建立,为生态监测提供了广大的应用前景。国内在生态监测指标及生态质量评价指标体系方面也做了一些工作。中山大学与华南环科所在海南岛生态质量评价指标体系研究中,提出生物量、多样性、稳定性和清洁度四原则和20个指标参数,并将每个参数按生态学特征及影响划分为5个等级。吉林环科所对东北自然保护区生态指标体系研究中,将生态指标体系划分为三个层次五个指标。从国内已有工作来看,许多现代化的技术和手段,还没有在生态监测中发挥作用。多数工作尚属研究性质,环境监测意义尚的常规生态监测工作尚在起步和酝酿中,急待开发和实施。目前,特别需要一套操作性强的指标体系和方法,并且对各种生态类型监测的技术路线和要求有一个统一的规划,以便大范围普遍开展生态监测工作。 八、结语 生态监测是复杂的系统工程,对环境监测工作者提出了很高的要求。环境监测的最终结果是对环境质量进行评价从而提出污染治理方案。生态监测将为环境管理和决策部门服务,提出生态环境规划、生态设计方案,目的是建立天地人和的生态环境。随着经济的发展,人口、资源、环境问题的日益严峻,单纯从理化、生物指标监测来了解环境质量已不能满足要求,生态监测是环境监测发展的必然趋势。

参考文献:[1]庞永师.建设工程监理[M].广东科技出版社,2004.[2]朱若华,强红,王玉贤.环境分析与监测课程体系的构建与实践[J].首都师范大学学报,2007.[3]尹常庆.对环境监测工作定位的探讨[J].中国环境监测,1998.[4]黄鹏.浅谈监理工程师的环境工程监理工作[J].四川环境,2006.

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一、生态环境监测流程

1、现场调查与资料收集

生态环境污染随时间、空间变化,受气象、季节、地形地貌等因素的影响,应根据监测区域呈现的特点,进行周密的现场调查和资料收集工作,主要调查各种污染源及其排放情况和自然环境特征,包括地理位置、地形地貌、气象气候、土地利用情况以及国家经济发展状况。

2、确定监测项目

应当按照国家规定的生态环境质量标准,结合该地区污染源及其主要排放物的特点用以选择,并且还要测定一些气象与水文项目。

3、数据处理与结果上报

因监测误差存在于生态环境监测的整个过程,所以唯有在可靠的采样和分析测试的基础上,运用数理统计的办法来处理数据,方有可能得出符合客观要求的数据,处理得出的数据应经仔细复核后才可上报。

二、生态环境监测原理

1、代表性原理

所谓代表性原理是指生态环境环境监测具有有限的点或断面代表“无限”的环境整体,并以有限的采样频率来代表生态环境变化的信息;同时,以有限的数据信息来代表无限的生态环境信息。

2、完整性原理

完整性原理是指生态环境环境监测需要采用生态环境的要素、相素以及环境压力等组合而生的监测模式,来反映生态环境信息的完整性和复杂性,这也是生态环境监测系统性的体现。

3、规范性原理

规范性原理是指生态环境环境监测必须严格按照技术标准和技术规范来综合反映环境监测信息的可靠性和可比性,深刻体现生态环境环境监测的精密性。

三、生态环境监测的划分类型

生态环境监测可以划分为宏观生态环境监测和微观生态环境监测两大类。

宏观生态环境监测是指运用遥感技术、生态制图技术、地理信息系统和区域生态调查及生态统计等手段,在相关专业数据和原有自然本底图的基础上,在区域生态范围内对生态系统的条件、生态系统条件的变化、生态系统在环境压力下所产生的反应及这种反应的发展趋势进行监测。

四、生态环境监测的几个重要方法

1、3S技术在环境监测中的应用

(1)遥感RS技术

最新消息,2011年12月2日青海省生态环境遥感监测中心在西宁正式揭牌启运。我国环境部门又一新生力量的诞生,标志着我国生态环境监测走向又一新的台阶。遥感RS技术就是通过卫星或者其他远距离的监测,监测被监测范围内物体的电磁波信息变化,分析得出此物体现在处于的状态和发展趋势,并将这些信息加以整理、反馈。技术可以高空对物体进行扫描、拍摄。对信息的采集相当快速、准确。可以被遥感的对象有很多,森林覆盖面积、植被生长的状况、空际环境污染指数、气温闭环等等。遥感技术的应用大大减少来人力资源的投入,市一中高效的生态环境监测手段。

(2)GPS技术的应用

GPS具有高精度、全天候的实时定位和导航能力,能为遥感实况数据提供空间坐标,从而建立实况数据库,及在图像图形数据库中用图像显示平台和传感器的位置与观测。环境监测GPS技术一项新型的监测技术,在生态环境领域中,GPS与PS技术的不同之处就在于其能实时动态的监测被监测物体所处的状况。例如,我们可以应用这一技术对现代城市中汽车数量进行监测,从而推断这一城市的汽车尾气排放量,之所以当前很多大中城市都在限行,其实就是运用这一技术对城市的汽车尾气排放量监测且超过相关标准之后,不得已而实行限行。

(3)GIS技术的应用

GIS技术是一个关于空间信息输入、储存管理、分析应用与结果输出的计算机化系统,是目前最大的地理信息数据库之一。它除了具有数据库的基本功能外,还具有强大的空间分析和辅助决策功能,可为宏观决策管理服务,能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。在生态环境监测中应用这一技术主要是其具有丰富的地理信息数据,监测人员能根据这一技术分析被监测区域的地理信息特点,为生态发展的规划和地理资源的管理以及灾害的预测和预警方面具有不可替代的作用,由于我国的地理环境复杂,应用GIS技术可进一步提升生态环境监测的准确性和真实性。

2、生物技术在环境监测中的应用

现代生物技术是指建立DNA重组技术,是多学科交叉的新综合技术体系。现代生物技术正在使用或接枝到环境监测领域,构成了现代生物监测技术。尤其是PCR技术,应用与生物芯片,生物传感器,酶免疫测定法的研究,单细胞凝胶电泳和等。

(1)分子标记技术

生物大分子尤其是近年来生态学研究中的主要对象。对比其他方式,生物大分子有其独特的特异性,预警性和实用性,有助于更好地揭示生物和环境之间的相互作用机制,对污染环境的生物修复提供了理论依据。

(2)PCR技术

PCR技术的原理类似于生物w内DNA的复制。作为现代的最先进的生物技术之一,PCR手段有非常多的优点,比如快速、灵敏、精确、简单、特异性强等。PCR及其相关技术的研究将应用于生命环境科学、环境监测科学等重要领域,并取得突破性的进展。

3、信息技术在环境监测中的应用

(1)无线传感器网络技术

环境监测应用中无线传感器网络属于层次型的异构网络结构,最底层为部署在实际监测环境中的传感器节点。向_七层依次为传输网络、基站,最终连接到Internet。传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块组成。基站是能够和Internet相连的一台计算机(或卫星通信站),它将传感数据通过Internet传送到数据处理中心,同时它还具有一个本地数据库副本以缓存最新的传感数据。监护人员(或用户)可以通过任意一台连入Internet的终端访问数据中心,或者向基站发出命令。

(2)PLC技术

可编程逻辑控制器(programmable logical controller,简称PLC)是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代工业控制装置,在结构上对耐热、防尘、防潮、抗震等都有精确考虑,在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施,非常适用于条件恶劣的户外及工业现场。对雨水的远程监测及控制对于农业生产及防洪抗旱有着积极的意义。本系统由PLG系列产品进行组建完成,通过对雨水河水的水位、流速、水质(如酸碱度)的测量实现远程监视。

四、结语

综上,由于国家对于环保工作的越来越重视,环保监测的对象也从工业污染源慢慢发展到对于各类生态环境的监测,从最初的点污染发展到区域性环境监测,不仅包括影响环境质量的污染因子,还延伸到生物监测和生态监测。另外环境监测仪器发展具有将实验室搬到现场的趋势,逐渐向数据直读,实时监测、连续监测方向发展。

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我国现在各方面的监测体系很多,林业部门除了国家森林资源连续清查监测体系外,还有沙漠监测、生态定位观测、森林病虫害观测等,中国林业科学研究院还提出了森林环境监测体系。各种调查监测体系如何协调配合,从而实现跨部门、多学科共同监测国家的土地资源利用的目标。在科技高速发展的今天,依靠先进的计算机技术、遥感技术、GIS 技术与地面调查相结合是建立我国林业科学监测体系的必由之路。要建立科学的监测体系,首先必须对监测对象的现状有科学的认识,认识监测对象发展的科学规律。目前,我国森林资源监测的内涵和任务正发生巨大的转变,一是由单一林木蓄积调查为主的资源调查向森林资源和生态状况综合监测转变;二是由资源现状调查向动态监测转变;三是由以地面调查为主向地面调查与应用科学技术全面结合转变;四是由单独的技术调查向技术和执法性相结合的调查转变。为了适应林业工作向生态环境建设的战略性转变,监测工作必须首先实现战略性转变:从单项的监测向综合的、动态的资源和生态环境监测、分析和评价转变;从侧重于宏观监测向宏观监测、重点生态环境保护与治理工程效益监测评价并重转变;从以地面调查为主要手段的监测评价方法,向以广泛应用高新技术为标志的监测评价方法转变;从单纯搜集信息向信息更新与管理,为决策的每一个环节提供服务转变。国家林业资源和生态环境监测评价体系的内容组成部分有森林资源监测体系、野生动植物监测体系、荒漠化监测体系、林火监测体系、湿地监测体系、生态工程监测体系、森林生态环境监测体系、其他监测体系。基于对生态建设、生态安全、生态文明这一林业发展总体战略思想的认识,我国提出了森林资源与生态状况综合监测体系建设的总体战略思想:确立以森林资源连续清查为主体、各专项监测相结合的国家森林资源综合监测系统和以森林资源规划设计调查为主体、各专题调查相结合的地方森林资源监测系统为体系建设的总体框架。

2、森林资源动态监测新技术

2.1 3S技术

3S是地理信息系统(GeographicalInformation System,简称GIS)、全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)和遥感技术(Remote Sensing,简称RS)这3项的全称缩略,集信息获取、信息处理、信息应用于一身,具有快速、实时的空间信息获取与分析能力,是构成地理信息产业的支柱产品和技术,也是应用于森林资源动态监测的一种技术手段和科学方法.3S技术中,GPS主要被应用于实时、快速地提供目标,包括各种传感器和运载平台的空间位置,利用其定位功能,快速准确地测量控制点坐标,辅助遥感图像的几何纠正,可大大提高工作效率和精度.RS用于实时或准时提供目标及其环境的语义和非语义信息,及时地对GIS进行数据更新,具有快速机动性和高分辨率的特点,GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理,为信息的处理、信息的应用提供强有力的工具,可进行动态仿真、模拟,进行最优化决策,是3S技术集成的基础平台,3者的结合与集成已成为空间科学的发展方向和必然趋势,该技术不受气候、日照影响,能穿透云层并能全天候工作的雷达卫星遥感技术等.20世纪80年代中期,美国林务局就在资源、流域、生物多样性保护等方面的管理监测中广泛推广GIS,GPS,RS技术和计算机等先进手段,目前美国已突破传统的森林资源调查和监测范围,渗透到全球环境变化监测和森林保健监测(FHM)研究,利用航天遥感技术建立大范围的森林生态图和森林健康指数图,对森林的生物和环境因子,森林的健康状况进行连续和动态的研究与监测。我国也是开展3S技术较早的国家之一,国家十分重视对3S技术的研究,一直都把遥感技术、GIS作为优先发展的技术,国家高技术发展计划也把遥感技术及3S技术的发展列为重点加以资助,并取得了一些重大科技成果,成功地实现了一些实用的集成模式。

2.2抽样技术

在动态监测体系中,除3S技术外,传统的抽样技术必不可少.基本的抽样方法,如简单随机抽样、分层抽样、整群抽样、二阶与多阶抽样、系统抽样在林业资源调查及监测中都有所应用.应用抽样技术与3S技术相互协作进行调查和监测,可充分展示现代科技赋予现代林业的高效率、低成本、高精度的特点.美国林学界从20世纪70年代后期开始两阶抽样方法研究,先后设计出3种HPS/PPS抽样方法,20世纪90年代设计出的第3种方法,即第1阶为水平点抽样,第2阶为简单随机抽样,随机样本限制在第1阶样点内,样本选取是按与直径平方成比例的概率进行,特别适用于大面积的总体调查,而且对树龄较大的天然混交林更呈现出它的优点.国内在林业抽样方面的研究也较深入,如在森林资源清查中应用2期抽样方法进行动态监测,另外还有PR抽样、角规点抽样等方法,且仍在不断探索准确、高效、费用少的抽样方法。

3、展望

3.1提供更有时效的重复观测能力

即有较短的重复观测周期,并能较快地得到数据。这对于许多应用是非常重要的,特别是对于灾害的监测,常需要1天以内甚至数时小时的重复观测时间才能有效地监视和评估灾害,及时采取措施。

3.2进一步细化波谱分辨率

以期提高缩小波段波谱长度,获取监测对象中更有针对性和更具体的信息。增加波段总数,为研究同一对象提供了更多的波段选择。

3.3多数据源综合分析和利用

目前卫星遥感主要有光学遥感和微波遥感两大部分,两者各有特点。光学遥感技术成熟,谱段所含信息丰富,数据容易理解,但很难探测云层覆盖下的区域,而微波有穿透能力,能全天候全天时工作,但信号处理复杂;光学数据能描述地物的化学物理性质,微波则适于反映地形及表面结构特征。充分利用两种遥感的特点,取长补短,能得到更好的监测效果。

3.4推广应用遥感技术

提高数据的处理加工能力和服务水平,发展小卫星来降低成本。

参考文献:

[1]张增祥.我国资源环境遥感监测技术及其进展[J].中国水利,2004, (11).

篇7

收稿日期:2011-07-10

作者简介:张 婷(1981―),女,青海西宁人,讲师,主要从事生态学方面的教学与研究工作。

1 生态监测的定义

20 世纪 60 年代以来,随着全球性环境问题的出现,环境监测从一般意义上的环境污染因子监测开始向生态环境监测过渡和拓宽。

生态监测是采用生态学的各种方法和手段,从不同尺度上对各类生态系统结构和功能的时空格局的度量,主要通过监测生态系统条件、条件变化、对环境压力的反映及其趋势而获得。国内有学者提出“生态监测就是运用可比的方法,在时间和空间上对特定区域范围内生态系统或生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素等进行系统地测定和观察的过程,监测的结果则用于评价和预测人类活动对生态系统的影响,为合理利用资源、改善生态环境和自然保护提供决策依据,这一定义似乎从方法原理、目的、手段、意义等方面作了较全面的阐述。

在监测对象上,生态监测既不同于城市环境质量监测,也不同于工业污染源监测。从环境监测发展历程来看,目前所指的生态监测主要侧重于宏观的、大区域的生态破坏问题,它具有反映人类活动对我们所处的生态环境的全貌、有机综合影响的优点。如近年来积极开展的福建省湿地生态环境监测,河南省渔业生态环境监测,南极中山站近岸海域生态环境监测,以及在我国开展生态环境监测较早、近几年又做了大量工作的新疆荒漠生态环境监测。

生态监测的对象可分为农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等。应当看到,生态监测是环境监测的拓宽,除了新的理论、技术和方法外,环境监测的理论和实践必是生态监测得以发展和完善的基本保证。景观生态学、农业生态学、森林生态学、淡水生态学、海洋生态学、荒漠生态学、脆弱带生态学、地球化学、气象学、物候学、水文学、环境经济学、人文物理学等的理论和实践对生态监测更是大有裨益[1]。

2 生态环境监测的主要内容

2.1 监测基本原理

生态环境监测最核心的基本原理是“准确性原理”,即监测活动及其所获得的环境信息是环境历史和环境管理的记录、书写,是环境历史的“镜像”反映,同时体现环境和环境管理的真实性及环境信息的权威性。为了满足“准确性”的要求,生态与环境监测还衍生了以下 3个基本原理。

(1)代表性原理。即监测是以有限的点位/断面代表“无限”的环境整体(反映空间代表性),以有限的采样频率代表时刻变化着的环境变化信息(反映时间代表性),以有限的数据信息量代表“无限”的环境内部信息(反映数据量代表性)。

(2)完整性原理。监测通过采用环境“要素”和“相素”、环境“压力”组合监测模式来反映环境及其内涵信息的完整性、复杂性,同时体现了环境监测的系统性。

(3)规范性原理。监测通过实现环境监测制度化、技术标准化和技术规范化来反映环境及其内涵信息的可靠性、可比性,同时体现了环境监测的可溯源性、精密性。

2.2 监测对象

进入21世纪以来,环境监测的内涵已获得极大的丰富,传统的“水、气、声、渣”已不能代表环境监测的对象特征。目前,环境监测的范围和对象包括以下几个方面。

(1)环境监测范围。包括区域的(城市 +农村 +自然生态)+流域的+全国的。根据不同的需要和目的,可以组合成不同的监测范围。

(2)环境“要素”监测。包括各种环境要素(或自然生态系统中的各环境介质)(环保部门主管的+相关资源部门主管的)+监测对象(如各种排气、排水、固体废物等)。

(3)环境“相素”监测。包括同一环境要素或同一环境介质中的多相监测,水环境监测中的水相、悬浮物相、生物相、沉积物相监测,环境空气监测中的气相液相、固相等。

(4)环境“压力”监测是指广义的“源解析”监测,通过广义的“源解析”监测,可以回答环境变化与污染源排放之间的关系,找到环境管理的重点对象和目标等。

2.3 监测指标

生态环境监测的本质是环境“要素”和环境“相素”中目标污染物(指标)各类信息的生产过程,即环境信息的生产过程。现阶段的环境监测内容包括综合性指标、物理学指标、化学指标、生物学指标、生态学指标、毒理学指标等,或者分为环境质量指标、自然生态指标、环境保护建设指标等。

3 生态与环境监测的技术和方法

3.1 环境监测程序

3.1.1 现场调查与资料收集

环境污染随时间、空间变化,受气象、季节、地形地貌等因素的影响,应根据监测区域呈现的特点,进行周密的现场调查和资料收集工作,主要调查各种污染源及其排放情况和自然与社会环境特征,包括地理位置、地形地貌、气象气候、土地利用情况以及社会经济发展状况。

3.1.2 确定监测项目

应根据国家规定的环境质量标准,结合本地区主要污染源及其主要排放物的特点来选择,同时还要测定一些气象及水文项目。

3.1.3 确定监测点布置及采样时间和方式

采样点布设得是否合理,是能否获得有代表性样品的前提,应予以充分重视;选择和确定环境样品的保存方法;环境样品的分析测试。

3.1.4 数据处理与结果上报

由于监测误差存在于环境监测的全过程,只有在可靠的采样和分析测试的基础上,运用数理统计的方法处理数据,才可能得到符合客观要求的数据,处理得出的数据应经仔细复核后才能上报。

3.2 监测的方法和技术路线

生态监测技术方法就是对生态系统中的指标进行具体测量和判断,从而获得生态系统中某一指标的特征数据,通过统计分析,以反映该指标的现状及变化趋势。在选择生态监测具体技术方法前,要根据现有条件,结合实际制定相应的技术路线,确定最佳监测方案。

技术路线和方案的制定大体包含以下几点:生态问题的提出,生态监测台站的选址,监测的内容、方法及设备,生态系统要素及监测指标的确定,监测场地、监测频度及周期描述,数据的整理(观测数据、实验分析数据、统计数据、文字数据、图形及图像数据),建立数据库,信息或数据输出,信息的利用(编制生态监测项目报表、针对提出的生态问题建立模型、预测预报、评价和规划、政策规定)[5,6]。

在确定具体的生态监测技术方法时要遵循一个原则,即尽量采用国家标准方法,若无国家标准或相关的操作规范,尽量采用该学科较权威或大家公认的方法。一些特殊指标可按目前生态站常用的监测方法。生态监测具有着眼于宏观的特点,是一项宏观与微观监测相结合的工作。对于结构与功能复杂的宏观生态环境进行监测,必须采用先进的技术手段。其中,生态监测平台是宏观监测的基础,它必须以 3S技术作支持,并要具备容量足够大的计算机和宇航信息处理装置。

3S技术,即地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)和全球卫星定位技术(GPS)。3项技术形成了对地球进行空间观测、空间定位及空间分析的完整的技术体系。它能反映全球尺度上生态系统各要素的相互关系和变化规律,提供全球或大区域精确定位的高频度宏观资源与环境影像,揭示岩石圈、水圈、气圈和生物圈的相互作用和关系。在RS和GIS基础上建立的数学模型,能促进以定性描述为主到定量分析为主的过渡,实行时空的转移,在空间上由野外转入室内,在时间上从过去、现在的研究发展到在三维空间上定量预测未来。3S技术是宏观生态环境监测发展的方向,是其发展的主要技术基础,在今后较长的一个时期内,遥感手段将在生态环境监测中得到更广泛的应用,地理信息系统作为“3S”技术的核心将发挥更大的作用。目前美国、欧洲、日本和我国都在制定新的观测计划,国内北京、上海、重庆、厦门等地都在推进基础数字化工作,推广GPS定位观测,这些计划的实施将为区域环境监测提供重要的数据。传统监测手段,只能解决局部监测问题,而综合整体且准确完全的监测结果必须依赖3S技术。充分利用计算机技术把遥感、航照、卫星监测、地面定点监控有机结合起来,依靠专门的软硬件使生态监测智能化,使生态资料数据上网,实现生态监测网络化,是目前以及今后相当长的一段时间里监测人员的重点工作内容[7,8]。

环境监测的方法必须上升到国家标准,并严格执行。目前我国已经制定了全面详细的国家行业标准,包括水环境监测方法标准、大气环境监测方法标准、固体废物监测方法标准、噪声环境监测方法标准、土壤环境监测方法标准、辐射环境监测方法标准、空气监测技术路线、地表水监测技术路线、生物监测技术路线等等,这些标准的全面落实是推进我国生态与环境监测事业的保证。

4 开展生态监测的建议

4.1 发挥环境监测体系优势

环境监测的理论具有广泛的内容,环境监测的实践丰富了环境监测体系,要发挥环境监测体系优势,使其成为开展生态监测工作的基础保证。

4.2 重视借鉴国外经验

发达国家对于生态监测已经开展较长时间,而我们才刚起步,基础差、底子薄,对生态系统规律认识还不够,生态监测经验不足,特别需要吸取和借鉴其已有的成功经验,如一些操作性强的指标、方法和技术路线等。

4.3 合理选择监测指标

我们现有的监测能力、技术与设备水平有限,因此必须从实际出发,结合本地的特点,从由于经济发展过快对生态环境形成压力和影响生态系统变化的因子中,选取易监测、针对性强、能说明问题、对特定环境敏感和属于污染的因子开展监测,以此表征主要的生态环境问题,待今后条件具备时,逐步加以补充、扩展。

4.4 充分利用先进技术当前许多现代化的技术和手段,还没有在环境监测体系中发挥作用,如3S技术已经趋于成熟并广泛得到应用,要使其和生态监测密切结合,并以最少费用获得必要的生态环境信息,在环境监测体系中发挥效用。

5 结语

随着经济社会的发展,开展生态监测是环境监测体系发展和完善的必然趋势和要求,这一复杂的系统工程,对环境监测工作提出了更高的要求,它必将更深层次地为环境管理和决策部门服务,为经济区建设营造良性循环、天地人和的生态环境,促进经济社会的可持续发展。

从国内已有工作来看,许多现代化的技术和手段,还没有在生态监测中发挥作用。 多数工作尚属研究性质,环境监测意义尚的常规生态监测工作尚在起步和酝酿中,急待开发和实施。生态监测是一项复杂的系统工程,它对环境监测工作者提出了更高的要求。环境监测的最终结果是对环境质量进行评价从而提出污染治理方案。生态监测将为更深层次的环境管理和决策部门服务,提出生态环境规划、生态设计方案,最终目的是建立天地人和的生态环境。

随着经济的发展,人口、资源、环境问题的日益严峻,单纯从理化、生物指标监测来了解环境质量已不能满足要求,生态监测是环境监测发展的必然趋势,它必将成为环境监测的重要方式。

参考文献:

[1] 马 天,王玉杰,郝 电,等.生态环境监测及其在我国的发展[J].四川环境,2003(2):16~17.

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[4] 刘晓强,申 田,连 兵.生态环境监测的关键题研究[J].环境保护,2000(1):71~72.

篇8

1.生态环境领域环境监测的含义

随着社会的不断进步,人们对生态环境的保护越来越重视,对环境问题及其规律认识的不断深化,环境问题不再局限于排放污染物引起的健康问题,而且包括自然环境的保护、生态平衡和可持续发展的资源问题。人们开始认识到,为保护生态环境,必须对生态环境的演化趋势、特点及存在的问题进行动态监测与控制,由此,环境监测在生态环境领域的应用逐步推广,就监测对象而言,与一般的城市环境质量监测和工农业污染源的监测不同,主要是对一个较大区域范围内的生态破坏问题进行监测,以真实全面的反应该区域的生态环境的好坏以及被破坏的程度,这是对环境监测的的发展和延伸,在监测过程中需要要用到多种专业和学科的知识,以更加准确的监测某一较大区域所处的生态环境,为恢复生态环境提供重要的技术依据。

2.生态环境领域下环境监测的主要内容

我国是一个地域辽阔的国家,地理环境复杂,动植物种类丰富,基本集中在部分地区,生态环境脆弱的地区占了我国土地面积的60%以上,且呈现逐年上升的趋势。近年来,随着国家对生态环境保护的重视度的加强,对这些地区的生态环境的检测力度也在不断加强。环境的监测也由早期的环境污染监测转变到自然生态环境的监测上。生态环境监测就是根据物质具有的独特属性,通过先进的技术手段适时地监测生态环境变化情况,以实现及时预防、发现和治理的目的。

3.环境监测在生态环境领域的应用意义

随着社会的不断进步以及社会制度的不但完善,人们对环境认识的不断增加,对环境发展过程中的规律的总结也在不断加强,环境问题不再局限于排放污染物引起的健康问题,其在社会发展的过程中成为影响社会发展的关键手段。在环境保护的过程中,主要包括自然环境的保护、生态平衡和可持续发展的资源问题。随着社会发展过程中各种科学技术手段在生态环境保护中的不断应用,逐步的建立了一套系统化的监测手段和保护措施。环境监测从一般意义上的环境污染因子监测开始向生态环境监测过渡和拓宽,是利用当前各种常见的污染因子进行分析和总结,提出其对形成的原因和各种现状。随着当前工业的大力发展,使我国本已十分脆弱的生态环境更加恶化。这就促使了我国人们对环境认识和环境保护的不断提高,同时更是存进环境审查和环境监测的发展和改变,也是当前社会发展过程中的必然趋势。

4.环境监测技术在生态环境领域的应用

随着社会生态文明建设的不断深入,对生态监测评估和预警的要求越来越高,任务越来越重。而对生态环境的检测和评估是一项系统而又复杂的工作,在监测过程中受到诸多方面的干扰,例如气候的变化、环境的周期性变化和动植物的生长生存规律等等。传统的环境监测主要是靠监测人员通过手工借助仪器到实地进行监测,对环境的变化进行定期的检测,除了借助仪器外,主要是靠肉眼来进行观察,这种监测方式以难以使用人类生存和时展的需要,因而必须借助现代化的科学技术手段开展生态环境监测。目前应用最广泛的技术为3S技术,主要包括遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)三种技术。将这些先进的环境技术应用于生态环境领域,对促进生态保护工作具有重要意义。

4.1 RS技术的应用

RS技术主要是借助卫星对被监测范围之内各种物体电磁波信息的变化进行监测,经过分析,从而得到该物体的现状及其发展态势,再将信息进行整理和反馈。应用这一技术能实现高空扫描并拍摄物体,在信息采集方面具有速度快、精准度高的特点,且被遥感的对象多,例如森林的覆盖面积、空气环境的污染指数、植被的生长情况以及气温闭环等。比如在对某森林的生态环境监测中应用这一技术,就能按照所监测的森林覆盖面积减少与否判定其被破坏与否,以及该采取什么措施处理和预防,也能根据该森林上空的空气温度状态的监测,来判定是否会出现自然灾害以及自然灾害的类型,从而有针对性地制定预防措施,当出现异常情况时,就能在第一时间内进行救护。目前,RS技术在生态环境检测中的应用较为广泛,有效地减少了人力资源成本,提升了生态环境监测水平。

4.2 GPS技术的应用

GPS具有高精度、全天候的实时定位和导航能力,能为遥感实况数据提供空间坐标,从而建立实况数据库,及在图像图形数据库中用图像显示平台和传感器的位置与观测。环境监测GPS技术一项新型的监测技术,在生态环境领域中,GPS与PS技术的不同之处就在于其能实时动态的监测被监测物体所处的状况。例如,我们可以应用这一技术对现代城市中汽车数量进行监测,从而推断这一城市的汽车尾气排放量,之所以当前很多大中城市都在限行,其实就是运用这一技术对城市的汽车尾气排放量监测且超过相关标准之后,不得已而实行限行。

4.3 GIS技术的应用

GIS技术是一个关于空间信息输入、储存管理、分析应用与结果输出的计算机化系统,是目前最大的地理信息数据库之一。它除了具有数据库的基本功能外,还具有强大的空间分析和辅助决策功能,可为宏观决策管理服务,能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。在生态环境监测中应用这一技术主要是其具有丰富的地理信息数据,监测人员能根据这一技术分析被监测区域的地理信息特点,为生态发展的规划和地理资源的管理以及灾害的预测和预警方面具有不可替代的作用,由于我国的地理环境复杂,应用GIS技术可进一步提升生态环境监测的准确性和真实性。

5.结束语

随着经济的发展,人口、资源、环境问题的日益严峻,加强环境监测技术在生态环境领域的应用与发展,对生态环境质量进行科学合理的评价,从而提出合理的保护措施是现代生态环境建设和环境监测工作的重点。目前,我国的生态环境监测工作还不够完善,应针对具体的生态环境的特点及具体的环境制定出适合我国的环境监测项目,完善监测技术和监测流程等,以进一步提高监测的准确度,推动环境监测在生态环境领域的应用,实现社会建设和生态环境的协调性发展。

【参考文献】

[1]李文峻.浅谈生态环境监测[J].农业环境与发展,2011,28(1):91-94.

篇9

1系统总体设计

基于WSN的监测系统主要由上位机监测单元,ZigBee智能网关以及传感器单元构成,系统整体结构框图如图1所示。ZigBee各终端节点上连接有相应的传感器,传感器采集数据后通过ZigBee自组网络的一个或者多个路由器转发从而传到协调器网关节点。一方面网关节点通过串口把数据存在本地PC端,另一方面通过3G模块把数据通过固定的IP地址发送到远端服务器,上位机单元通过网络可以查询数据,并进行实时显示和分析,用户也可以通过手机连接数据库来查看信息,从而达到实时监测的目的[2。

2硬件设计

2.1WSN的数据采集网络拓扑结构设计

Z-Stack协议栈是基于IEEE802.15.4标准协议建立的,定义了协议的PHY层和MAC层。ZigBee网络还具有成本低、功耗低、时延短、网络容量大、可靠度高等特点被广泛应用在多种无线监测领域[3]。其网络拓扑结构分为星型网络、簇型网络和网状网络。本系统的工作环境处于山地中,无线信号的传播会受到地形和障碍物的影响而发生折射和反射,因此我们选择簇型网络,该种拓扑结构能够保证数据的可靠传输,有较强的自组织能力,适用于山地环境中的数据采集[4]。WSN的数据采集网络拓扑图如图2所示。Z-Stack协议栈的数据传输方式分为广播、组播和单播。由于监测环境的需要,我们将终端监测节点的传输方式设置为单播,指向协调器的地址:0X0000发送数据;协调器节点则设置为广播传输,地址为:0XFFFF,传输对象为网络覆盖范围内的所有设备。这种传输机制能够有效减少数据冗余,有利于增加数据的真实性。

2.2硬件系统的整体设计

系统的硬件结构图如图3所示。该系统以STM32-LPC1752芯片作为MCU单元,以TI公司生产的ZigBeeCC2530低功耗模块作为搭建WSN网络的主要模块。当传感器单元采集到环境数据信息后,终端监测节点通过ZigBee网络将数据传送到协调器,协调器接收到数据后通过串口将数据发送到MCU单元,本地的上位机系统存储数据后,对之进行处理,并判断数据是否出现异常,一旦出现异常便触发3G(SIM5320E9)模块来发送短信给指定用户进行短信报警,通过GPS模块还可定位到每一个节点的相对具体区域,使得用户对每个监测区域环境的具体情况能做出更准确的判断。另一方面将数据通过3G模块发送到远端的上位机系统,用户通过访问固定的IP地址来获取实时数据信息,实现远程环境数据实时监测。由于监测节点需要在山地环境中工作,因此对该系统采用太阳能电池板供电和电池供电两种供电模式,以确保网络正常运行。

3上位机系统的设计

对于该系统上位机的监控中心部分,利用C#编程语言实现。通过C#与.NET实现网页和服务器之间的连接,以此来访问数据库中所接收到的实时环境监测数据[5]。Web网页包含实时数据显示、历史数据查询、历史数据曲线图等功能,用户在任何有网络的地方都可以随时查看实时数据,加入数据曲线图的功能后方便用户来对数据进行更好地观察和分析。图4所示为上位机接收数据流程图,图5所示为上位机接收数据监测界面,图6所示为上位机数据历史曲线趋势图。

4结语

针对山地生态环境的特点,文中设计了一种基于物联网的山地生态环境监测系统。该系统具有低功耗、数据传输可靠性高、安装方便、实时性好等特点。通过在实际环境中的测试,能够对监测区域的空气温湿度、风向、风速、二氧化碳浓度、土壤湿度、降雨量等多个重要的环境因子进行实时监测,满足了大部分山地生态环境监测的需求,为进一步研究山地生态环境提供了可靠的数据。

参考文献

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[4]许伟,赖国峰,林志忠,等.基于ZigBee和GPRS的山地茶园无线监测系统的设计[J].莆田学院学报,2016,23(2):32-37.

[5]江凌,杨平利,杨梅,等.基于技术访问SQLServer数据库的编程实现[J].现代电子技术,2014,37(8):95-98.

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[7]周高星,李国刚,邹程.基于农业物联网的数据监测系统的设计[J].福建电脑,2016,32(6):37-38.

篇10

【摘要】依据公路建设项目特点,分析了公路建设项目竣工环境保护验收中存在的问题,从项目施工期环境影响难量化、环境影响的局限性、环境监理、环境监测指标体系等方面分析了公路建设项目竣工环境保护验收调查存在的问题,并提出了相应的对策和建议。

关键词 公路建设项目;竣工环境保护验收;存在问题

建设项目竣工环境保护验收调查工作是一项政策性和技术性都很强的工作,是项目建设环境保护工作中不可缺少的重要环节[1]。但是,公路建设项目具有建设距离长、项目占地多、建设周期长、内容变更多等特点,就环境影响而言,其建设对周边环境产生的影响与环境影响评价期间相比,也存在诸多变化。本文就公路建设项目竣工环境保护验收的主要特点及存在问题进行了初步探讨,并提出几方面应对措施及建议。

1公路建设项目特点

1.1工程建设周期长

公路项目环评一般在项目可行性研究阶段开展,项目建设过程中,由于受项目环境特点、工程征地、地质条件、管理要求以及项目总体设计、施工方案等众多因素影响,往往要历时几年,导致项目线路选择、工程内容、环保措施、主要经济技术指标等会出现不同程度变更,以及由此变化而引发的新的环境影响问题。

1.2工程建设以生态影响为主[2]

公路属于线性工程,是以生态环境影响为主的建设项目,施工占用大量土地,填方和挖方施工,主要对公路沿线两侧的环境造成影响。一方面造成地表植被或构筑物破坏,导致水土流失、生境破坏、景观破碎程度加深等,影响区域生态系统的稳定性;另一方面,大面积的挖方填方施工,会引起岩体土体移动、变形和破坏,增加了地质脆弱带边坡的不稳定性,易引发山体滑坡、泥石流、塌方等地质灾害。

1.3公路交通环境影响范围广

公路项目突出特点表现在建设工期长、影响范围广,涉及的生态系统复杂多样、环境敏感目标多,加上公路项目污染源具有流动性,污染源强度会随着地形、生态环境状况的不同而不同,涉及到包括生态、生物、物理和化学等方面的影响。

1.4环保措施落实难度大

项目环境影响评价通常是在可行性阶段完成,项目线路选择、工程内容、主要经济技术指标等会出现不同程度变更,致使公路项目竣工环境保护验收时工程概况会发生很大程度的变化,给环境保护措施的落实带来一定的难度。

2公路建设项目验收调查存在的问题

2.1施工期环境影响定量化难

公路建设项目施工期造成的环境影响是公路竣工验收调查的重要组成部分,其产生的影响如动植物生境破坏、景观割裂、水土流失、水环境污染、大气环境污染等影响广泛,是公路建设项目对环境产生影响的直接原因。虽然在环境影响评价时,要求建设单位在施工期须进行环境现状监测,根据监测结果及时采取环境保护措施,避免发生严重的环境污染。但是大部分公路施工期未对施工产生的环境影响进行监测,致使公路竣工验收时只能通过各种调查方式或公众参与方式对施工期产生的环境影响进行回顾性调查,做定性的调查,定性调查并不能真实、确切地反映施工期的环境影响。

2.2环境影响尚未全部显现[3]

通常在环境保护验收调查期间,多数项目现状车流量达不到运营初期设计值,各敏感点噪声影响尚不明显,一般能够满足标准要求,建设单位不会对环评及批复所要求的降噪措施及时实施,而营运期一旦全线贯通,车流量将会迅速增加,若敏感点噪声出现超标,将难以及时采取补救措施。公路项目对生态的影响是一种长期的累积影响,环保验收时公路项目试运营时间短,对野生动物的阻隔影响还未显露,措施有效性难以验证,而环保验收进行的野外调查本身也有局限性。

2.3施工期环境监理落实不够

公路项目施工对沿线环境的扰动影响较大,为确保设计、施工期环保措施能够得到有效实施,加强施工期环境监理工作显得尤为重要。目前,多数公路建设项目仅能提供施工期环保总结报告,关于环境监理的内容缺乏针对性,未真正起到现场监管的作用,难以作为项目通过环保验收的依据。

2.4与环评单位缺乏信息交流

环境保护验收的主要工作任务是验证环境影响评价的预测结果,落实环境影响评价提出的环境保护措施。环境影响评价和环境保护验收作为建设项目环境保护管理上的2个重要环节,环评单位与验收调查单位之间应保持一定的信息交流。目前,项目竣工环境保护验收单位与环评单位信息交流还不够,有时不能及时解决验收调查中存在的一些问题。

2.5无完整的环境监测指标体系

公路竣工环境保护验收调查的内容涉及到区域生态环境调查、农业生态环境影响调查、水土保持调查、景观影响调查、交通噪声影响调查、水环境影响调查、大气环境影响调查等。目前并没有完整的指标体系来反映公路验收调查状况,因此没有完整的环境监测指标体系来反映公路建设与环境系统之间的关系。

3对策及建议

3.1加强施工期管理和环境监测

加强施工期管理和施工期的环境监测。施工期环境监测主要对施工期的生态环境、水环境、大气环境、声影响进行监测,通过数据采集来考核建设项目是否达到环境保护的要求,以便于施工期环境管理有的放矢。通过施工期的监测数据可以看出公路建设施工期各种环境保护措施的效果,提高公路建设项目环境保护调查的有效性。

3.2实施跟踪监测开展环境影响后评价

鉴于部分公路项目存在噪声、生态影响尚未全部显现的问题,提出如下建议:(1)环保验收阶段要预留敏感点声屏障位置和隔声降噪资金,营运期加强噪声跟踪监测和环保监督工作,一旦敏感点出现超标,及时采取或增补降噪措施;(2)对于长期累积的生态影响,应落实生态监测计划,在项目通过竣工环保验收后3~5年内,委托专业单位适时开展生态累积影响后评价,对于后评价中发现的生态问题,提出相应补救措施。

3.3推进环境监理、完善全程管理体系[4]

建议完善现有环保法律法规,明确环境监理的合法性。在现阶段开展环境监理工作的基拙上,及时总结经验,制定公路行业环境监理的技术规范和现场工作指南,完善技术指标体系,明确环境监理单位的相关职责。一定要构建从环境影响评价、环境监理到环保验收、后评价的全程环境管理体系。

3.4加强环评与验收单位之间的交流、沟通

为了提高公路建设项目竣工环境保护验收的有效性,应协调好二者之间的关系,环评提出的环保措施在设计中应满足竣工验收时达标的要求,环保措施设计中应满足污染物监测采样的要求,生态环境本底值的调查、监测应涵盖环保验收的范围。反之,验收调查中提出的一些意见和建议也应及时反映到日后的环评报告中。协调好环境影响评价与环境保护验收之间的关系,就能够保证二者之间的顺利交接,在建设项目环境管理的各个环节中,全面提高有效性。

3.5验收调查技术方法多样化

常规的环境监测方法主要应用于大气环境、水环境和声环境监测指标,而对于生态环境的调查往往是定性评价。因此应针对竣工验收监测指标体系中的生态环境监测因子,应用遥感调查技术方法,对公路生态环境影响进行验收。遥感调查宏观、客观、动态,可以分析公路建设全过程中生态环境的变化,可以为竣工验收调查提供更全面真实的数据。采用多种验收调查技术方法可以从不同的角度监测验收环境监测指标体系中的各种指标数值增强验收调查的说服力度,提高环境保护验收调查的有效性。

4结语

公路建设项目环境影响范围广、影响因素多,致使项目竣工环境保护验收在环境监测指标建立和验收技术方法中存在一定的难度。公路建设项目竣工验收环境监测指标体系主要是通过指标体系定量地反映公路建设项目竣工后对生态环境产生的影响,包括生态环境、水环境、大气环境和噪声环境方面的监测内容,通过合适的监测因子客观准确地反映公路施工期和营运期影响,为公路建设项目竣工环境保护验收提供依据。为了提高公路建设项目竣工环境保护验收的有效性应加强施工期管理、环境监理和环境监测,采用多种验收调查技术方法,完善营运期环境保护验收监测以及协调建设项目环境影响评价与环境保护验收的关系。

参考文献

[1]国家环境保护总局.建设项目竣工环境保护验收管理办法[EB/OL].law-lib.com/law/law view.asp?id=16978,2002-02-01.

[2]艾志敏.非污染型———以生态影响为主建设项目竣工环保验收生态影响调查[J].云南环境科学,2005(24):163-165.

篇11

1.生态环境相关概念及生态环境领域下环境监测的基本内容

1.1生态系统及生态环境监测的概念

生态系统通常指地球表面非生物和生物之间的相互依赖的生存关系,其中环境的质量是整个生态系统中最主要的部分。依据生态学理论基础,对生态系统的变化规律、人为作用造成的生态系统结构与功能变化、组成部分和各组分之间的相互关系进行生态学研究,可以对生态系统环境的生态质量进行综合性评价。

运用生态学的研究方法,在多种角度和尺度下研究生态环境系统的结构和功能度量,是生态监测的主要内容。生态环境监测的对象与城市生态环境系统质量监测的对象不同,与工业污染源监测的对象也不同,它着重的部分是大区域、宏观性的生态环境问题。

1.2生态环境领域下环境监测的基本内容

我国虽然疆土辽阔,环境资源丰富,但很多地方的生态环境还没有得到完好的开发和保护,生态环境系统处于非常不稳定、脆弱的状态。我们在发展经济的同时,应当对环境进行有效的保护和监测,保证生态环境系统的安全。生态环境监测的分析监测主要包括生态环境系统自身条件、条件变化以及对外界压力的反映和趋势。监测手段可以及时的发现环境存在的问题和潜在的威胁,防止环境恶化的同时消除可能发生的环境隐患。

2.生态环境领域环境监测的现状及应用意义

同生态环境恶化和破坏监测技术相比,生态环境领域环境监测的技术仍处于发展阶段。目前,我国生态环境监测的依据为生态环境的发展过程,其监测的范围不大,随着科技的发展,生态监测范围也会越来越广,由微观变为宏观。3S 技术的出现展现了其准确、快速和宏观的技术特点,它可以对生态环境系统进行遥感监测和调查,完整的做出环境领域内环境监测的评估方案。GIS 技术系统能对各种生态环境系统进行环境威胁预测、预报,从而有效的防止环境的恶化。方法操作性强、技术路线统一、规划要求准确、指标体系完整是环境监测的发展趋势,通过水土保持、产量预测、灾害预报和资源调查等总结环境监测的经验,为生态环境监测工作的全面开展打好基础。

环境问题会造成生态环境系统的破坏,也会对人类的生存和发展造成很大的威胁和伤害,生态环境的保护是人与自然和谐发展、经济社会和谐发展的前提。保护环境要先从环境监测做起。生态环境监测利用现代技术对环境中的污染因子进行综合性监测,分析污染原因和污染现状,将环境的质量和发展形势展现出来,有利于更好的保护环境和利用环境。

3.“五性”因素对监测数据质量影响分析

3.1监测数据代表性的影响

监测数据代表性是指在具有代表性的时间、空间分布上,根据规定的要求及确定的目的获得可反映典型环境特性的数据。任何污染物在环境中的分布都不可能是非常均匀的,如果监测数据没有代表性,就不能真实反映一定空间范围内的环境质量水平、规律及变化趋势,这样的数据结果一是会误导公众,使社会、公众对环境监测质量不认可,二是会误导政府,给政府对环境的管理决策带来偏差。造成环境监测数据代表性差的原因是:监测布点选点不当,没有代表性;其次是布点数量不够,获取的信息不完整。

3.2监测数据完整性的影响

监测数据的完整性就是按照预期计划取得有系统性、连续性或周期性环境数据的特性。完整性表示数据的总量可以满足预期要求的程度或数据收集足够、全面。同代表性类似,数据不完整的后果也不能真实、有效反映环境质量水平,造成“以偏概全”的片面结论,招致公众不满、使环境管理部门不能作出正确决策。引起监测数据不完整的原因有布点数量不足、采样次数少以及检测分析、数据处理不完整,如测试项目不全、漏测、辅助参数不完整等问题。

3.3监测数据准确性的影响

监测数据的准确性即测量结果与客观环境符合的程度。准确性一般以监测数据的准确度来表征,并采用分析方法或测量系统的绝对误差或相对误差来表示,反映了该方法或系统所存在的系统误差或随机误差的综合指标。评价准确度可通过标准样品分析、测定加标回收率及不同分析方法的比对来确定。

3.4监测数据精密性的影响

监测数据的精密性是指测量值与真实值之间平行性、重复性与再现性。精密性以监测数据的精密度表征,主要反映分析方法或测量系统随机误差的大小。精密度一般用极差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、相对标准偏差等表示。精密性反映了分析结果的稳定性,精密度越低,随机误差越大,检测数据的稳定性越差。

精密性与准确性有着密切关系,精密度好才可能准确度好,精密度差不能判别数据的准确度。

3.5监测数据可比性的影响

监测数据的可比性表示在环境条件、监测方法和表达方式等可比条件下所获得数据结果一致的程度。可比性既可以在不同实验室之间对同一样品的监测结果进行比较,也可以对同一实验室分析相同样品的分析结果进行对比,还要求在时间、空间上可比,并实现国际间、行业间的数据可比。监测数据的可比性是评判监测质量的重要标志,如果没有可比性,那么监测质量的高低、数据的准确程度都无从谈起,更罔论地区之间、行业之间、国际之间的交流与合作了。

4.监测数据质量控制措施

4.1耗散结构理论概述

耗散结构理论是比利时人普里高津(Ilya Prigogine)所创立的理论,旨在解决开放系统远离平衡态的有序问题,该理论一经推出即在自然科学和社会科学领域产生巨大的影响。该理论认为一个开放系统,通过不断地与外界交换物质、能量和信息,当外界作用于系统的条件达到一定阈值时,通过涨落系统发生突变(非平衡相变),系统就可由原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能上有序的新的状态。

4.2传统质控模式的缺陷

传统的环境监测质控系统是封闭的静态控制模式:监测站长质量负责人质量控制员项目监测组长监测分析员。该系统虽然分工明确且简单有效,但监测数据的控制主要依赖于质量控制员,其他人基本上是履行签字手续,很难对数据的真实性、有效性进行有效监督,对数据的系统误差、随机误差纠错也难做到,一些伪数据也不容易被发现和剔除,因而这种控制方式是不完善的,存在很大漏洞。

4.3质控系统的改进和优化

为了改变传统质控模式的不足,按照耗散结构理论就应打破封闭的系统模式,引入反馈、监督和交流机制:一是接受外部监督,允许社会对监测数据质疑和复检。二是经常性地与同级或上级环境监测部门交流,进行监测数据可比性的分析,找出不足,及时改进;通过交流更新知识及获取环境监测新技术、新方法。三是强化平面控制,在系统内部不断制造非平衡状态,通过非线性作用使系统产生涨落,促进监测人员互相交流和监督,提高技术水平、减少或消除系统误差,使监测分析的准确性和精密性得到持续改善。四是耗散结构理论非常重视信息的畅通,系统应按照信息加工原理,使进入的信息经过甄别,信息释放的同时也向信息源反馈信息,促进信息流得到良性循环。

4.4加强监测数据的审核

为保证监测数据质量,应加强对数据的审核:一是完善三级审核机制,除了质控审核外,重点加强项目分析组(室)和质量负责人这两级的审核。二是通过检查样品采集原始记录审核数据代表性。三是进行数据完整性审核,重点在采样是否符合规范、分析方法是否符合监测目的、辅助参数是否完整。四是审核数据的准确性和精密性,着重审核加标回收样、比例平行样、密码样、密码平行样、校准曲线、空白试验值、方法检出限等。

5.环境监测相关技术在生态环境领域的应用分析

环境破坏的速度不断加快,使得生态环境监测相关技术水平应当越来越高,监测范围越来越大。生态环境监测技术工作既复杂又系统,而且在监测过程中极易受到外界因素的干扰,监测周围的多种因素都可以影响监测的结果。传统的监测手段主要是通过手工操作仪器设备进行监测,结果通过人工分析计算。现代化技术的融入,使环境监测技术得到了很大的提升。

5.1 RS技术应用的分析

卫星是RS技术应用的核心内容,利用卫星对监测范围内的电磁波信息进行监测,分析得到结果并对结果进行总结和反馈,电磁波的变化可以反映出环境质量的现状和环境发展趋势。RS还可以对所监测范围内的物体进行高空扫描拍摄,具有信息采集速度快、采集准确度高等特点,尤其是遥感物体。如果要对监测范围内的空气污染程度、植物生长状况、气温闭环和森林覆盖面积等进行监测,则可以利用RS 遥感技术,对所监测范围内森林的覆盖面积进行监测,利用卫星拍摄判定森林面积是否减小、是否遭到破坏以及采取何种措施进行预防和处理。根据所监测森林上方空气的温度来判定该地区森林是否会发生自然灾害以及自然灾害的类型,并针对突况作出最佳的补救措施和方案,保护生态环境不受到破坏。

5.2 GPS技术应用的分析

生态环境监测GPS技术是一种监测环境新型技术,的它的特点为实时定位和导航、监测精度高、遥感技术可以分析出数据的空间坐标,并构建图形图像数据库,在数据库中用图形图像表示传感器和平台的观测与位置。在生态环境领域范围内,GPS技术不同PS技术,它可以对被监测物体进行实时的、动态的监测,监测其所处的环境和状态。比如,利用GPS技术可以对城市中所有汽车的数量进行实时监控,并根据此信息判断城市中汽车尾气排放量的多少。合理运用GPS技术应用不仅可以对生态环境进行实时监测,而且还可以利用监测结果做出科学的判断和判定,进而有效的保护生态环境。

5.3 GIS技术应用的分析

GIS技术拥有计算机化系统,是当前地理信息数据库中规模最大的系统,它包含了存储管理、分析应用、空间信息输入和结果输出。GIS技术应用不仅具有数据库功能,还具有辅助决策功能和空间分析功能,可以准确、快速的进行动态监测和空间分析等宏观决策管理。根据监测环境的地理信息,GIS技术能准确分析被监测区域的地理特征,从而可以对生态发展和地理资源进行合理的规划和管理以及自然灾害预警和预测等。GIS技术能更准确、更真实的进行生态环境监测。

6.结束语

环境监测技术应当覆盖整个生态环境领域、贯穿整个生态环境系统评价,一方面准确、及时的反映出环境质量状况、污染状况和发展形势,另一方面为环境规划、环境管理和污染治理提供科学的理论依据,为生态环境治理奠定良好的基础,保护生态环境。 [科]

【参考文献】

[1]高华,杜艳雷.环境监测与环境监测技术的发展[J].科技资讯,2011(15).

[2]傅晓娜,宋倩.环境监测的研究现状与展望[J].职教论坛,2009(S1).

篇12

我国政府历来高度重视林业的发展,林业在国民经济和社会发展中的地位和作用不断提升。林业的四个地位,是我国政府根据林业特点做出的科学判断,同时明确了我国林业的使命。我国林业发展战略与时俱进的特点鲜明突出。为了更好地服务于国民经济总体发展战略,我国林业发展战略从19世纪80年代以适应国内经济社会发展需要为导向,到20世纪以来兼顾适应国际政治经济形势发展需要为导向,适时调整,与时俱进。

2 林业监测系统存在的问题

我国现有的林业监测系统还有很多是传统的有线监测系统,这种系统存在着一系列的弊端,比如,它只方便在有限的场域使用,而在那些工人作业的深林区域常常失效。有线监控系统由于受到自身布线区域的限制,当某一结点出现故障,会使局部区域失去监测能力;并且有线检测系统还存在布线复杂、监测点和网络结构相对固定,灵活性不足且扩展性差,系统部署和维护成本高等缺点。现有的有线检测系统还难以满足林场安全和应急预警和救援的需求。现有的林场安全监控系统多还停留在报警层面上,预警功能不强。

3 在林业中的应用

3.1 自然保护区生态多样性监测系统

针对目前自然保护区管理落后的状况,王韬提出了一种基于WSN、GPRS、GIS、GPS、数据库、红外夜视等技术,以嵌入式PDA为核心的自然保护区生态监测系统。该系统由3个层次组成:现场信息采集终端、信号处理和转发终端、自然保护区监控中心。该系统实现了自然保护区生态环境信息的监测、动物活动路线规律的跟踪、新动物的发现、火灾等自然灾害的预警,以及巡护管理等功能。如果再结合SOA和网格计算技术将复杂的数据处理转移到高性能平台,有效弥补了传统传感器网络电源能量有限、数据处理能力不足,为自然保护区科学管理提供有效的技术保障。

3.2 生态环境监测与研究

传统环境监测方法存在造价昂贵、布线难、维护成本高等问题,基于无线传感器网络实时监测环境变化,具有成本低、对环境影响小、维护管理方便、免布线、可大量布点等特点,可以广泛地应用于生态环境监测、生物种群研究。在野外地区或者不宜人工监测区域布置无线传感器网络可进行长期无人不间断监测,为生态环境的研究和分析提供实时丰富的数据资料。一个典型的监测系统通常由环境监测节点(如MI-CA2)、基站(如Stargate)、通信系统、互联网以及监控软硬件系统构成。

3.3 灾害预警模块

森林防火是很多林区自然保护区的永恒的主题,为及时发现火灾并在第一时间救火,需要实时地监测林区的温度、湿度、烟雾等信息并及时报警。自然保护区林木被盗问题也是值得关注的一个问题,近年来这种事情时有发生,为了实现林木的防盗,可以在SENSOR节点上加装加速度传感器来实现,当有人砍树时,加速度传感器测得的加速度信息和倾角能放映林木是否被放倒。灾害预警信息便会实时传递给自然保护区监控中心,以便及时做出响应。

4 加强无线传感器网络在林业中的推广和应用之对策

4.1 加快建立健全林业信息网络系统

利用无线传感器网络对生态环境信息监测的管理,加快建立健全林业信息网络系统,实现全国性的网络覆盖,以国家林业局采集信息为中心,把全国各省、各市、各县的林业信息资源和信息渠道融合起来,建立一个能够覆盖全国的现代化信息网络,通过全面的采集、统计、分析和管理林业生产、管理、科研等活动,实现对林业的各种信息特征的全面监测、更新和维护,最终实现为全社会提供相关数据的目的。

4.2 加强生态林业科技创新和投入

一是要建立完善的林业科技创新体系。创造良好的林业创新环境,不断激发林业科技技术人员对新技术的学习激情,使技术人员能够充分发挥自我能动性,提高队伍能力,建立一个具有高水平的生态林业创新体系。二是要建立完善的林业科技推广体系。一个国家或地区的林业发展水平的高低,是由该国或者该地区的林业技术及其产业化水平的高低来决定的。三是要进一步加大对林业信息科技的投入,建立以政府为主导的林业信息科技投入机制。

4.3 加强林业服务队伍的建设

林业工作人员的素质高低是林业发展好坏的关键因素,加强对工作人员的职业素质的教育,提高队伍素质,利用各种形式加强对工作人员林业专业知识培训的基础上,不断提高工作人员运用无线传感器信息网络技术运用的水平。

5 结束语

在林业生产和生态林业保护管理的过程中我们要不断应用现代化的手段,提升林业现代化的管理水平,确保林业健康、稳定的发展。

篇13

3S技术是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

2.1遥感技术(RS)。RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息,并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理,从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。

2.2地理信息系统(GIS)。GIS就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统,它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息;而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等;还能查询、检索、修改、输出、更新等。地理信息系统,还有一个特殊的“可视化”功能,就是通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图上,成为信息可视化工具,清晰直观地表现出信息的规律和分析结果,同时还能在屏幕上动态地监测“信息”的变化。

2.3全球定位系统(GPS)。GPS是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成,具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息。

33S技术在水生态监测中的应用

3.13S技术用于水生态监测本底数据调查。“3S”技术为生态监测信息管理动态化、综合化、宏观化提供了新的技术手段,为建立监测信息库,融合监测数据、实验分析数据、统计数据、文字数据、地图数据、图像数据等提供了良好而高效的平台;也是水生态健康分析与评估的基本工具。在编制我市水生态系统监本底数据资料及陆地卫星图像图件,并定期调查哈尔滨各种湿地的分布和类型。在收集历次地面调查有关资料及图件的基础上,进行对比分析研究,拟定湿地类型分类系统,然后对遥感图像的影像进行初步解译,建立影像解译标志,进行判读区划,并绘制湿地类型图班,经野外实地抽样调查验证、补充修改后,编制湿地类型分布图,经过分类量算面积统计,得到哈尔滨湿地各种分布类型及面积,绘制哈尔滨湿地类型电子分布图,为以后湿地保护建设监测奠定基础。

3.2建立由3S技术支持的指标体系。哈尔滨市水生态监测中心已经于2011年起开展了松花江哈尔滨段水生态监测工作,初步建立哈尔滨市水生态监测指标体系,包括:小流域常规监测评价指标体系;重要支流和干流常规监测评价指标体系;湿地常规监测评价指标体系。由于哈尔滨市水系均属松花江水系,水生态系统中每项生物指标的变化,与区域生态环境的水文、水生生物、水质等水生态要素变化有着密切的关系,并相互影响。为此,紧紧抓住影响我市水生态系统敏感因子,建立科学的水生态系统监测体系,尤为重要,特别是针对我市近几年来,以滩涂湿地保护与修复实践,建立以湿地为宏观监测评价单元的水生态系统监测指标体系,采取3S技术和地面监测相结合,宏观监测和河流断面微观监测相结合,定点网络监测的定性和定量分析有机结合,并建立水生态环境动态监测与决策支持系统,有效获取水生态环境信息,实时监测区域环境的动态变化,进而掌握区域水生态环境的现状、演变规律、特征与发展趋势,为迅速制定保护、修复方案和对策提供依据。