b3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用課件

1、3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用主要內(nèi)容：1.簡要介紹3S技術(shù)2.3S技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域3.3S技術(shù)發(fā)展展望1h 3S技術(shù)簡介 3S技術(shù)是遙感技術(shù)(Remote sensing，RS)、地理信息系統(tǒng)(Geography information systems，GIS)和全球定位系統(tǒng)(Global positioning systems，GPS)的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用2h 3S技術(shù)的工作原理3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用3h 3S技術(shù)的生態(tài)學(xué)用

2、途RS在生態(tài)學(xué)上的直接應(yīng)用包括收集數(shù)據(jù)信息源 、生態(tài)調(diào)查和動態(tài)監(jiān)側(cè) ，間接應(yīng)用包括預(yù)測預(yù)報(bào)和災(zāi)害危險(xiǎn)等級確定等。GIS具體可解決以下生態(tài)學(xué)問題 ：生物群落生存地調(diào)查 ；不同生物群落間的相關(guān)性 ；不同環(huán)境因素影響下生物群落的分布 ；植物群落分布隨時(shí)間推移而變化的規(guī)律 ；生物群落未來分布的演化規(guī)律等 。GPS在生態(tài)學(xué)上主要應(yīng)用于監(jiān)測動物活動行蹤；制作專題地圖( 生境圖，植被圖，土地分布圖) ；航空照片和衛(wèi)星遙感圖像的定位和地面校正一般與 RS、GIS 結(jié)合起來使用 。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用4h3S技術(shù)的集成模式 目前比較成功的集成模式主要有： ( 1 ) RS 與 GIS 的結(jié)合， ( 2 )

3、RS與 GPS的結(jié)臺， ( 3 ) GIS與 GPS的結(jié)合 目前，還沒有實(shí)現(xiàn) RS 、GIS 和 GPS三者的真正集成。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用5h3S技術(shù)在植被類型調(diào)查中的應(yīng)用原理：由于綠色植被具有顯著的、獨(dú)特的光譜特征，遙感作為植被調(diào)查的信息源主要是通過植物的反射光譜特征來實(shí)現(xiàn)的。不同的植物以及同一種植物在不同的生長發(fā)育階段 ，其反射光譜曲線形態(tài)和特征不同，由于病蟲害、施肥以及灌溉等條件的不同也會引起植物反射光譜曲線的變化。利用植物這一特征準(zhǔn)確獲得群落植被的遙感影像特征信息，GPS可實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地提供植被的空間位置，結(jié)合少量的實(shí)地調(diào)查，通過對遙感影像的處理， 增加必要的地理信息，通過

4、GIS的綜合分析，可對區(qū)域的植被類型、植物季相節(jié)律、植被演化等進(jìn)行監(jiān)測、分析，了解植被演化的動態(tài)。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用6h 3S技術(shù)在植被類型調(diào)查中的應(yīng)用7h3S技術(shù)在植被類型調(diào)查中的應(yīng)用 8h3S技術(shù)在水域生態(tài)中的應(yīng)用利用水體中的物質(zhì)，特別是能進(jìn)行光和作用漂浮有機(jī)物質(zhì)(如浮游植物) 、無機(jī)顆粒物與入射光相互作用而產(chǎn)生水色變化進(jìn)行工作。可進(jìn)行赤潮預(yù)警 、 赤潮分布與變化 、石油污染等方面的監(jiān)測工作 。例如，我國利用TM數(shù)據(jù)(Thematic Mapper的縮寫-專題繪圖儀 )對太湖進(jìn)行了葉綠素分布監(jiān)測研究，結(jié)果表明，實(shí)測結(jié)果與影像解析結(jié)果能很好的吻合，同時(shí)，結(jié)合污染

5、指標(biāo)，還進(jìn)行了太湖富營養(yǎng)化機(jī)理的探討。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用9h3S技術(shù)在水域生態(tài)中的應(yīng)用 10h3S技術(shù)在城市生態(tài)中的應(yīng)用 隨著城市化的發(fā)展，人們開始重視城市擴(kuò)張所帶來的環(huán)境污染、熱島效應(yīng)等一系列生態(tài)環(huán)境問題 ，逐步意識到大規(guī)模的城市占地對區(qū)域環(huán)境影響的嚴(yán)重性，提出了一系列城市生態(tài)設(shè)計(jì)的思路和方法，注重在城市規(guī)劃過程中把生態(tài)學(xué)思想貫穿到城市發(fā)展的始終由于遙感 (航空 、衛(wèi)星)能實(shí)現(xiàn)對大區(qū)域的生態(tài)狀況進(jìn)行調(diào)查，在城市規(guī)劃與生態(tài)變化研究中應(yīng)用十分廣泛。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用11h3S技術(shù)在城市生態(tài)中的應(yīng)用熱島：其主要思路是研究城市綠地與城市熱島的關(guān)系，通過模擬綠地的變化來預(yù)測城市熱島的變化。

6、環(huán)境污染物：目前主要是針對二氧化硫或酸雨 污染對植被影響進(jìn)行遙感評估 。其原理是通過污染物對綠色植物光合作用的影響進(jìn)行研究 ，建立污染物劑量-植物反映的定量關(guān)系 、光合潛力-葉面指數(shù)-像元灰度值 (植被指數(shù)) 的關(guān)系來定量評估生態(tài)效應(yīng) 。 3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用12h3S技術(shù)在城市生態(tài)中的應(yīng)用 13h3S技術(shù)在城市生態(tài)中的應(yīng)用 14h3S技術(shù)在野生動物調(diào)查中的應(yīng)用 珍稀野生動物作為生物多樣性研究和保護(hù)的重點(diǎn)，因其數(shù)量少，生境復(fù)雜多變進(jìn)行實(shí)地調(diào)查難度大，效率低。利用GPS導(dǎo)航、準(zhǔn)確定位功能，尋找樣帶起點(diǎn)，并根據(jù)輸入的樣帶終點(diǎn)座標(biāo)引導(dǎo)調(diào)查人員實(shí)地調(diào)查，保證樣帶的準(zhǔn)確性：利用遙感圖像大范圍、 全天

7、候的特點(diǎn)對生境及棲息地進(jìn)行監(jiān)測 ，確定與野生動物密切相關(guān)的生態(tài)因子；利用 GIS將種群數(shù)量、分布規(guī)律及棲息地狀況聯(lián)系起來進(jìn)行系統(tǒng)的分析，從而實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確、低投入的野生動物現(xiàn)狀調(diào)查與動態(tài)監(jiān)測。同時(shí)利用遙感和GPS提供的動態(tài)信息，通過 GIS對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，建立模型，為生物多樣性保護(hù)途徑提供了可靠的決策支持，對生物多樣性的分析與評價(jià)具有十分重要的意義。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用15h3S技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用主要通過GIS與遙感數(shù)據(jù)的結(jié)合，以保證現(xiàn)時(shí)性和動態(tài)性，如利用GIS和AVHR R（AVHRR是NOAA系列氣象衛(wèi)星的主要探測儀器）數(shù)據(jù)進(jìn)行天然火災(zāi)檢測。除此之外，森林火災(zāi)、沙塵暴、地震

8、滑坡、洪水、海上溢油、 海上赤潮等均可利用遙感來進(jìn)行快速、定量的監(jiān)測與評估 。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用16h3S技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用 17h3S技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用 18h3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用 主要用于農(nóng)情監(jiān)測、自然災(zāi)害的動態(tài)監(jiān)測與分析以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀的動態(tài)監(jiān)測分析 ，為有關(guān)部門提供及時(shí)的可視化、圖像化的農(nóng)業(yè)情況。利用3S技術(shù)可以監(jiān)測農(nóng)作物長勢及病蟲害的發(fā)生 ；測定葉綠素的含量 ，進(jìn)而分析葉綠素密度與干物質(zhì)積累的關(guān)系 ；利用紅外波段遙感圖像 ，監(jiān)測土壤水分含量的時(shí)空變化 ，為定時(shí) 、 定點(diǎn)灌溉提供佐證資料。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用19h3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用 3S技術(shù)

9、在其他生態(tài)學(xué)領(lǐng)域如園林生態(tài)學(xué)、景觀 生態(tài)學(xué)、宇宙生態(tài)學(xué)（研究宇宙航行中宇宙環(huán)境對生物影響的學(xué)科。如失重、寂靜、高溫、密閉對生物行為、生理生化、繁殖等方面的影響。）、生物圈生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。隨著3S技術(shù)的日趨成熟。生態(tài)科學(xué)的研究將發(fā)生革命性的變化。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用20h3S技術(shù)的不足及發(fā)展不足：GPS： 受系統(tǒng)所有國的制約性； 在森林和高樓群等環(huán)境中信號差； RS：受氣象條件和大氣環(huán)境的影響較大。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用21h3S技術(shù)的不足及發(fā)展 3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用22h3S技術(shù)的不足及發(fā)展目前3S的集成模式大都為兩兩結(jié)合，這是 膚淺的、表面的集成，還沒有實(shí)現(xiàn)RS、GIS和GPS三者的真正集成。費(fèi)用高、技術(shù)難度大。3S技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用23h結(jié)束語 隨著遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步，GPS定位精度的不斷提高，GIS網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展，數(shù)字地球、 數(shù)字城