遥感技术在生态保护中的作用分析
摘要：本研究以资料收集、野外核查为基础，利用“3s”技术对锦州地区土地利用情况和资源进行生态保护研究。通过运用“3s”技术，在生物资源遥感调查、农作物遥感调查、森林资源遥感调查和草地资源遥感调查等方面获得准确数据，依据调查结果提出锦州地区土地利用存在的问题，并提出针对性的对策及建议。
关键词： 3s技术；环境监测；生态保护；土地利用
中图分类号：X87 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0176-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.083
Abstract： Based on data collection and field verification，this study uses the “3s” technology to do the ecological conservation research of the land utilization and resources in jinzhou area.The accurate data were got by “3s” technology in remote sensing survey of biological resources、crops、forest and grassland resources. The problems of land utilization in jinzhou area are proposed according to survey results，then the countermeasures and Suggestions are put forward.
Key words：3s technology；environmental monitoring；ecological protection；land utilization
遥感、地理信息系统、全球定位系统合称为“3S”技术，它是地球空间信息科学的核心，在环境生態保护、资源环境管理、环境灾害监测等方面发挥着重要作用。3S集成技术主要依靠遥感、全球定位系统作为信息获取的技术手段；依靠地理信息系统作为时间、空间和属性系统处理和分析手段。遥感数据可以迅速进入地理信息系统，可以动态地分析地表某些现象的变化情况，从而发现规律。
本研究通过“3S”技术的应用与实地野外核查，准确地了解和掌握锦州地区的生态环境现状，科学合理地规划生态资源结构，有效开展全市生态环境动态变化趋势分析，对锦州市创建生态城市的建设和科学发展观的落实具有重要的现实意义。
1 土地利用及资源遥感调查
锦州地区土地面积9937.668km2，按所占比重大小排序居前三位的依次为耕地、林地和草地。其中，耕地为6081.661km2，占土地面积的61.2%；林地为1908.11km2，占全部土地面积的19.2%；草地为547.01km2，占土地总面积的5.5%。在耕地中，旱地面积5587.442km2，占91.9%，在土地覆盖的空间分布上，旱地主要分布在黑山、凌海和义县。
1.1 资料收集
本研究收集近3年的锦州市统计年鉴、辽宁省土壤图（1：500000）、植被图（1：500000）、土地利用现状图（1：400000）以及其它锦州市土地利用相关资料。
1.2 野外核查
为采集核查区对遥感图像分类结果的准确度进行评估，前后进行了5次野外考察。详细记录每个核查区内的植物种类的组成、地形条件、土壤、水文、地质、经纬度以及绘制植被类型图。
1.3 生物资源分类
鉴于遥感技术的特点，结合锦州市在生物资源方面的积累，本研究将生物资源按四级分类，有植被类型、森林资源、农作物和草地与湿地四个二级类型。
1.4 生物资源遥感调查
植被类型及分：采用遥感核查与实际核查相结合的方式进行，锦州地区植被类型属于蒙古、长白、华北三个植物区的交错地带，有针叶林、阔叶林、灌木丛和灌草丛等。
（1）西北低山丘陵水源涵养、水土保持区
医巫闾山水源涵养区是锦州西北面的天然屏障。以华北植物区比例列为主，优势树种为油松、刺槐，伴有椴、榆、水曲柳、核桃楸等阔叶树种，构成混交林。松岭山地水土保持区植被为华北植物系，但已有旱生植物群落大量居生。
（2）中部东南平原农田林网、人工阔叶树用材林区
区内地势平坦、土地肥沃，植被以农田植物为主，森林由人工用材林、农田防护林构成，树种以杨树、刺槐为主。
（3）东南部低洼地沿海防护林、人工阔叶树四旁植物区
区内地势低洼，属内陆低洼易涝和沿海低地、植被以草苇植物为主，森林内沿海防护林和人工四旁树构成森林资源贫乏，树种以刺槐、杨树和枸杞为主。
1.5 农作物遥感调查
锦州地区农作物种类比较单一，在长期的自然选择和人工选择的相互作用下，形成了相对简单的品种资源。从农作物的用途来区分为粮食作物、经济作物、水果和蔬菜；按种类划分为谷物类、薯类和豆类。谷物类包括玉米、水稻、高粱、谷子和小杂粮等；薯类有红薯和马铃薯；豆类包括大豆和杂豆类（绿豆和红小豆）。本研究，以玉米、水稻和蔬菜三种类型的数据为依据，进行农作物遥感调查。
农作物的结构和分布：由于遥感技术自身特点，此次遥感核查结果的玉米面积包括除水稻之外的所有粮食作物和经济作物，核查结果见表1。
从表1可以看出，锦州地区的农作物种植以旱田占绝对优势，玉米的种植面积占有相当的比重，遥感核查结果与实际情况基本一致。
锦州地区农作物分布有一定的地域差异性，首先表现为粮食作物品种分布的地域差异，详见表2。
1.6 森林资源遥感调查
通过遥感调查，锦州地区共有森林资源1563.978km2，占全市土地面积的15.78%。林地面积总和为1410.45km2，占全部森林资源的90.2%；疏林地面积为154.671km2，占森林资源的9.8%，详见表3。
1.7 草地资源及其它核查结果
通过遥感调查，锦州地区有草地819.491km2，主要分布于义县和凌海的周边山区；锦州市区、北镇市和黑山市共有草地43.725km2，详见表4。
综合上述调查结果：土地利用遥感核查土地面积3655.957km2，其中耕地2038.559km2，林地32.273km2，草地9.014km2，居民点及建设用地424.995km2，水域湿地1125.913km2，未利用土地25.203km2。
3 结论
3.1 土地利用存在问题
（1）土地利用方面存在不合理性和建设用地的安排存在一定的随意性。比如：不合理开发鱼塘、虾池和养殖海产品，造成耕地减少，乱占滥用土地的现象时有发生。
（2）城镇规模扩大较快。
（3）土地资源可开发的后备资源少。
（4）土地利用产生的环境问题。随着土地开发程度不断增加，产生了严重的环境问题，影响了土地的可持续利用。
锦州地区城郊及沿海部分地区人口密集，土地开发程度高，由于工业和生活废水处理不当，引污灌溉农田，大量施用化肥农药，局部土地污染严重。
3.2 对策与建议
（1）加强土地资源利用宏观调控与微观管理的运行机制。宏观调控主要是编制各个层次的土地利用总体规划，并制定中期和年度的土地利用计划，以及编制土地后备资源和废弃土地开发复垦规划。
（2）严格控制城乡建设用地，不能突破几乎控制指标，控制耕地减少。一是用规划控制和引导城镇建设、乡镇工业小区和农村宅基地建设；二是要充分考虑国家产业政策和市场需求，对各项建设用地实行统筹规划、综合平衡、保证重点、兼顾一般；三是合理利用和节约使用土地，切实保护耕地，凡有荒废地、裂质地可以进行恢复利用的不得占用耕地；四是严格控制各类开发用地和土地使用权出让审批；五是严禁占用基本农田保护区耕地。
（3）合理调整用地结构与产业结构，合理布局生产基地。由于我国粮食生产连年丰收，粮棉油菜供应丰富，但仍要防止出现盲目乐观，过分紧缩粮食生产，造成耕地大量流失，尤其要严格控制由耕地转为非农业用地的不可逆转变。
（4）建立市级土地资源信息系统
土地资源持续利用的前提是对其空间分布与属性的了解。在以往的工作中，积累了大量的科研资料，其中包括：土壤普查、地质核查、水文核查、气候气象观测、土地利用核查、环境监测及环境背景核查、土地退化等研究。但是，这些宝贵资料未能统一整理成适应时代要求，便于各部门应用的材料。GIS的应用提供了先进的技术手段，应尽早建立市域1：10万土地资源信息系统，能保证这些信息方便应用于农业、林业和环境等管理部門。土地资源信息系统的建立，将使土地资源的管理利用于环境保护达到新的水平。
参考文献
[1] 杨秀丽.3S技术应用在土地管理领域中的现状与未来发展探究[J].科技展望，2016，26 （26）：60.
[2] 谭衢霖，邵芸.遥感技术在环境污染监测中的应用[J].遥感技术与应用，2000，15（4）：246-251.
[3]冉飞.3S技术在环境治理方面的应用[J]. 通讯世界，2015， （16）：215.
[4] 吴秀芹，张红岩等. AreGIS9地理信息系统应用与实践[M].北京：清华大学出版社，2007.
[5] 石丽娜，赵旭东等.遥感技术在环境监测中的应用和发展前景[J].贵州农业科学，2010，23 （01）：23-24.
[6] 李伯衡.土地利用可持续发展的制约因素及对策[J].中国工程科学，2003，5（9）：7-12.
作者简介：辛宏斌（1980-），男，工学学士，高级工程师，锦州市环境监测中心站分析室副主任（主持工作），研究方向为环境监测分析与评价。
关键词： 3s技术；环境监测；生态保护；土地利用
中图分类号：X87 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0176-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.083
Abstract： Based on data collection and field verification，this study uses the “3s” technology to do the ecological conservation research of the land utilization and resources in jinzhou area.The accurate data were got by “3s” technology in remote sensing survey of biological resources、crops、forest and grassland resources. The problems of land utilization in jinzhou area are proposed according to survey results，then the countermeasures and Suggestions are put forward.
Key words：3s technology；environmental monitoring；ecological protection；land utilization
遥感、地理信息系统、全球定位系统合称为“3S”技术，它是地球空间信息科学的核心，在环境生態保护、资源环境管理、环境灾害监测等方面发挥着重要作用。3S集成技术主要依靠遥感、全球定位系统作为信息获取的技术手段；依靠地理信息系统作为时间、空间和属性系统处理和分析手段。遥感数据可以迅速进入地理信息系统，可以动态地分析地表某些现象的变化情况，从而发现规律。
本研究通过“3S”技术的应用与实地野外核查，准确地了解和掌握锦州地区的生态环境现状，科学合理地规划生态资源结构，有效开展全市生态环境动态变化趋势分析，对锦州市创建生态城市的建设和科学发展观的落实具有重要的现实意义。
1 土地利用及资源遥感调查
锦州地区土地面积9937.668km2，按所占比重大小排序居前三位的依次为耕地、林地和草地。其中，耕地为6081.661km2，占土地面积的61.2%；林地为1908.11km2，占全部土地面积的19.2%；草地为547.01km2，占土地总面积的5.5%。在耕地中，旱地面积5587.442km2，占91.9%，在土地覆盖的空间分布上，旱地主要分布在黑山、凌海和义县。
1.1 资料收集
本研究收集近3年的锦州市统计年鉴、辽宁省土壤图（1：500000）、植被图（1：500000）、土地利用现状图（1：400000）以及其它锦州市土地利用相关资料。
1.2 野外核查
为采集核查区对遥感图像分类结果的准确度进行评估，前后进行了5次野外考察。详细记录每个核查区内的植物种类的组成、地形条件、土壤、水文、地质、经纬度以及绘制植被类型图。
1.3 生物资源分类
鉴于遥感技术的特点，结合锦州市在生物资源方面的积累，本研究将生物资源按四级分类，有植被类型、森林资源、农作物和草地与湿地四个二级类型。
1.4 生物资源遥感调查
植被类型及分：采用遥感核查与实际核查相结合的方式进行，锦州地区植被类型属于蒙古、长白、华北三个植物区的交错地带，有针叶林、阔叶林、灌木丛和灌草丛等。
（1）西北低山丘陵水源涵养、水土保持区
医巫闾山水源涵养区是锦州西北面的天然屏障。以华北植物区比例列为主，优势树种为油松、刺槐，伴有椴、榆、水曲柳、核桃楸等阔叶树种，构成混交林。松岭山地水土保持区植被为华北植物系，但已有旱生植物群落大量居生。
（2）中部东南平原农田林网、人工阔叶树用材林区
区内地势平坦、土地肥沃，植被以农田植物为主，森林由人工用材林、农田防护林构成，树种以杨树、刺槐为主。
（3）东南部低洼地沿海防护林、人工阔叶树四旁植物区
区内地势低洼，属内陆低洼易涝和沿海低地、植被以草苇植物为主，森林内沿海防护林和人工四旁树构成森林资源贫乏，树种以刺槐、杨树和枸杞为主。
1.5 农作物遥感调查
锦州地区农作物种类比较单一，在长期的自然选择和人工选择的相互作用下，形成了相对简单的品种资源。从农作物的用途来区分为粮食作物、经济作物、水果和蔬菜；按种类划分为谷物类、薯类和豆类。谷物类包括玉米、水稻、高粱、谷子和小杂粮等；薯类有红薯和马铃薯；豆类包括大豆和杂豆类（绿豆和红小豆）。本研究，以玉米、水稻和蔬菜三种类型的数据为依据，进行农作物遥感调查。
农作物的结构和分布：由于遥感技术自身特点，此次遥感核查结果的玉米面积包括除水稻之外的所有粮食作物和经济作物，核查结果见表1。
从表1可以看出，锦州地区的农作物种植以旱田占绝对优势，玉米的种植面积占有相当的比重，遥感核查结果与实际情况基本一致。
锦州地区农作物分布有一定的地域差异性，首先表现为粮食作物品种分布的地域差异，详见表2。
1.6 森林资源遥感调查
通过遥感调查，锦州地区共有森林资源1563.978km2，占全市土地面积的15.78%。林地面积总和为1410.45km2，占全部森林资源的90.2%；疏林地面积为154.671km2，占森林资源的9.8%，详见表3。
1.7 草地资源及其它核查结果
通过遥感调查，锦州地区有草地819.491km2，主要分布于义县和凌海的周边山区；锦州市区、北镇市和黑山市共有草地43.725km2，详见表4。
综合上述调查结果：土地利用遥感核查土地面积3655.957km2，其中耕地2038.559km2，林地32.273km2，草地9.014km2，居民点及建设用地424.995km2，水域湿地1125.913km2，未利用土地25.203km2。
3 结论
3.1 土地利用存在问题
（1）土地利用方面存在不合理性和建设用地的安排存在一定的随意性。比如：不合理开发鱼塘、虾池和养殖海产品，造成耕地减少，乱占滥用土地的现象时有发生。
（2）城镇规模扩大较快。
（3）土地资源可开发的后备资源少。
（4）土地利用产生的环境问题。随着土地开发程度不断增加，产生了严重的环境问题，影响了土地的可持续利用。
锦州地区城郊及沿海部分地区人口密集，土地开发程度高，由于工业和生活废水处理不当，引污灌溉农田，大量施用化肥农药，局部土地污染严重。
3.2 对策与建议
（1）加强土地资源利用宏观调控与微观管理的运行机制。宏观调控主要是编制各个层次的土地利用总体规划，并制定中期和年度的土地利用计划，以及编制土地后备资源和废弃土地开发复垦规划。
（2）严格控制城乡建设用地，不能突破几乎控制指标，控制耕地减少。一是用规划控制和引导城镇建设、乡镇工业小区和农村宅基地建设；二是要充分考虑国家产业政策和市场需求，对各项建设用地实行统筹规划、综合平衡、保证重点、兼顾一般；三是合理利用和节约使用土地，切实保护耕地，凡有荒废地、裂质地可以进行恢复利用的不得占用耕地；四是严格控制各类开发用地和土地使用权出让审批；五是严禁占用基本农田保护区耕地。
（3）合理调整用地结构与产业结构，合理布局生产基地。由于我国粮食生产连年丰收，粮棉油菜供应丰富，但仍要防止出现盲目乐观，过分紧缩粮食生产，造成耕地大量流失，尤其要严格控制由耕地转为非农业用地的不可逆转变。
（4）建立市级土地资源信息系统
土地资源持续利用的前提是对其空间分布与属性的了解。在以往的工作中，积累了大量的科研资料，其中包括：土壤普查、地质核查、水文核查、气候气象观测、土地利用核查、环境监测及环境背景核查、土地退化等研究。但是，这些宝贵资料未能统一整理成适应时代要求，便于各部门应用的材料。GIS的应用提供了先进的技术手段，应尽早建立市域1：10万土地资源信息系统，能保证这些信息方便应用于农业、林业和环境等管理部門。土地资源信息系统的建立，将使土地资源的管理利用于环境保护达到新的水平。
参考文献
[1] 杨秀丽.3S技术应用在土地管理领域中的现状与未来发展探究[J].科技展望，2016，26 （26）：60.
[2] 谭衢霖，邵芸.遥感技术在环境污染监测中的应用[J].遥感技术与应用，2000，15（4）：246-251.
[3]冉飞.3S技术在环境治理方面的应用[J]. 通讯世界，2015， （16）：215.
[4] 吴秀芹，张红岩等. AreGIS9地理信息系统应用与实践[M].北京：清华大学出版社，2007.
[5] 石丽娜，赵旭东等.遥感技术在环境监测中的应用和发展前景[J].贵州农业科学，2010，23 （01）：23-24.
[6] 李伯衡.土地利用可持续发展的制约因素及对策[J].中国工程科学，2003，5（9）：7-12.
作者简介：辛宏斌（1980-），男，工学学士，高级工程师，锦州市环境监测中心站分析室副主任（主持工作），研究方向为环境监测分析与评价。
