3S y su aplicación en el ámbito de la gestión de recursos territoriales ¿Cuáles son las características y ventajas de estas tecnologías?
3S es el nombre general de la tecnología de detección remota RS, la tecnología de información geográfica GIS y la tecnología de posicionamiento global GPS. La tecnología "3S" se utiliza ampliamente en la industria de conservación del agua, como el estudio de los recursos hídricos, la gestión del medio ambiente ecológico, el seguimiento de sequías, el seguimiento y la planificación de zonas de riego, la evaluación del entorno hídrico, la prevención de inundaciones y la reducción de desastres, la conservación del suelo y el agua, el seguimiento dinámico de Ríos de estuario y evolución del régimen fluvial, selección del sitio del proyecto de conservación del agua, capacidad de almacenamiento de embalses y monitoreo dinámico del lago, inmigración de embalses, etc. Con el rápido desarrollo de la tecnología informática, la aplicación de las "3S" en el campo de la conservación del agua se está volviendo cada vez más extensa y profunda. La dirección del desarrollo futuro debe ser sistemas integrados 3S con funciones de almacenamiento masivo de datos, funciones de red, funciones de modelado de información geográfica y funciones de comunicación inalámbrica.
1. Descripción general:
La tecnología de detección remota se refiere al uso de ópticas o electroópticas (llamadas sensores remotos o instrumentos de detección de ondas) en altitudes elevadas y distantes y en el espacio exterior desde diversas fuentes. Este tipo de plataforma recibe la señal de onda electromagnética reflejada o recibida desde el suelo, la registra en forma de película de imagen o cinta de datos y la transmite al suelo después del procesamiento de la información, el análisis de interpretación y la verificación de campo. exploración de recursos de los departamentos relevantes, monitoreo dinámico ambiental y decisiones de planificación. Es una ciencia y tecnología moderna que estudia leyes macroscópicas como la forma, tamaño, ubicación de los objetos terrestres y su correlación con el medio ambiente a través de la fotografía o el escaneo, la respuesta, transmisión y procesamiento de la información. Es ampliamente utilizado en agricultura, silvicultura, geología, geografía, océanos, hidrología, meteorología, monitoreo ambiental, exploración de recursos terrestres y reconocimiento militar y otros campos. , comenzó a utilizarse para la conservación del agua en la década de 1970.
SIG (Sistema de Información Geográfica) es un sistema informático de gestión de información espacial integral desarrollado en los últimos años. Con el apoyo de tecnología de software y hardware, recopila, almacena, consulta y proporciona análisis y resultados completos. usuarios con soporte para la toma de decisiones. Es una tecnología general para analizar y procesar datos geográficos masivos y otros problemas relacionados con el entorno geográfico. Se utiliza ampliamente en estudios de recursos, evaluación ambiental, planificación del desarrollo regional, gestión pública, seguridad vial y otros campos. En la actualidad, desempeña un papel cada vez más importante en la conservación del agua.
El GPS es un sistema de navegación que puede satisfacer las necesidades de medición de tiempo y distancia. Puede proporcionar (registrar) las coordenadas tridimensionales de cualquier lugar de la Tierra y la velocidad de carrera del transportista al recibir información satelital. También puede brindar información horaria precisa y tiene la función de registrar los atributos de los objetos terrestres. Debido a que proporciona información tridimensional de alta precisión, velocidad y tiempo preciso, en tiempo real y para todo clima, se usa ampliamente en el posicionamiento, navegación y medición precisa de diversos objetivos militares y civiles en la tierra, el océano y el espacio. y los campos aeroespaciales, especialmente en aplicaciones en geodesia, estudios de ingeniería, fotogrametría aérea, navegación y gestión de vehículos, monitoreo del movimiento de la corteza terrestre, monitoreo de deformaciones de ingeniería, estudio de recursos, geodinámica, etc., se han utilizado ampliamente en la industria de conservación del agua desde la década de 1990.
La teledetección es la base para la adquisición y actualización de datos; el posicionamiento de coordenadas y el monitoreo local son las funciones principales del GPS. El almacenamiento, la gestión, el análisis y la visualización de datos son las funciones básicas del SIG. La tecnología informática es la base de la tecnología 3S; la red son las alas de la tecnología de aplicación de conservación del agua es la fuerza impulsora para el desarrollo de 3S. La tecnología 3S se utiliza ampliamente en la investigación, seguimiento, gestión y evaluación de la industria de conservación del agua. Se utiliza específicamente en estudios de recursos hídricos, evaluación del entorno acuático, control de inundaciones, conservación de suelos y agua, evolución de estuarios, selección de sitios para proyectos de conservación de agua, inmigración de embalses, etc.
2. Aplicación de conservación del agua:
La tecnología 3S es como un depósito multifuncional, que desempeña un papel en la concentración, regulación y purificación de la información. Contiene información de diversas fuentes, gestiona, consulta y recupera datos según coordenadas geográficas y espaciales, realiza procesamiento científico y toma de decisiones mediante análisis geográfico, análisis espacial, análisis de correlación, simulación y predicción, etc., y proporciona niveles múltiples y Información multifuncional. Por lo tanto, la tecnología 3S juega y seguirá desempeñando un papel vital en la informatización de la conservación del agua, es decir, en la modernización de la conservación del agua. La tecnología 3S se utiliza principalmente en los siguientes aspectos:
1 Aplicación en la prevención de inundaciones y reducción de desastres:
(1) Recopilación y extracción de datos sobre lluvia, agua, ingeniería, seguros y Aplicación de desastres.
(2) Almacenamiento, gestión y análisis de datos e información, es decir, sistema de gestión de información de prevención de inundaciones, reducción de desastres y socorro.
(3) Apoyo a la toma de decisiones sobre el control de inundaciones, como evaluación de desastres, prevención de riesgos y reubicación, rutas de socorro de emergencia y desastres, pronóstico cuantitativo de precipitaciones por satélite meteorológico, etc.
2. Aplicación en la gestión del medio ambiente ecológico de los recursos hídricos;
La tecnología "3S" resuelve los problemas de la investigación del medio ambiente ecológico y los recursos hídricos, el monitoreo dinámico de los recursos hídricos y los cambios del medio ambiente ecológico, y La gestión de los recursos hídricos y los datos del entorno ecológico y otros aspectos han desempeñado un papel importante. RS puede proporcionar fuentes de datos actualizadas dinámicamente, SIG puede proporcionar herramientas para la gestión, análisis y aplicación de bases de datos espaciales, y el GPS puede proporcionar una base de posicionamiento espacial para la implementación de la conservación del agua.
3. Aplicación en la conservación del suelo y el agua:
RS proporciona una fuente de información para la investigación de la erosión del suelo, el SIG analiza los factores de erosión del suelo y realiza una evaluación de la erosión.
Estimación del tipo, extensión y cantidad de erosión
4. Aplicación en el seguimiento dinámico de ríos, estuarios y regímenes fluviales:
Deposición de sedimentos, sedimentación Seguimiento dinámico de distribución de especies, ríos, estuarios y regímenes fluviales.
5. Monitoreo de la capacidad del embalse y cambios dinámicos del lago:
Monitorear los cambios en la capacidad del lago y el contenido de sedimentos.
6.Monitoreo, evaluación y gestión del medio acuático:
Monitoreo de la calidad del agua, gestión de la información del medio acuático, monitorización de la teledetección del medio acuático.
7. Monitoreo de sequía, monitoreo y regulación del área de riego:
Previsión de sequía, monitoreo dinámico, apoyo a la toma de decisiones en caso de sequía, monitoreo del área de riego efectiva y del área de riego real, planificación y gestión dinámica del área de riego. .
8. Construcción y gestión de proyectos hidroeléctricos y de conservación de agua
3S es una herramienta muy importante en la selección del sitio, la planificación, el diseño y la gestión de la construcción de proyectos hidroeléctricos y de conservación de agua, como estudio de capacidad ambiental de los sitios de reasentamiento, selección de ruta del proyecto de desvío de agua y evaluación de impacto ambiental, investigación de inundaciones de desarrollo en cascada, investigación de inundaciones de operación de alto nivel de agua de embalses, evaluación de impacto ambiental de proyectos grandes y medianos de conservación de agua, planificación de control de inundaciones, seguridad contra terremotos de grandes proyectos hidroeléctricos y de conservación de agua, gestión de ríos, almacenamiento y transporte de grandes proyectos hidroeléctricos y de conservación de agua Gestión, planificación y construcción de áreas de almacenamiento y detención de inundaciones, etc.
9. La evaluación de desastres incluye principalmente los siguientes aspectos:
Evaluación previa al desastre: posibles pérdidas económicas (que involucran factores sociales; capacidad de reubicación (número de personas); carreteras, despacho de vehículos); áreas protegidas clave (arterias de tráfico, bases industriales importantes, sitios militares de almacenamiento y transporte de suministros de emergencia); Evaluación de desastres: determinar la situación del desastre y la tendencia de desarrollo; la cantidad y las rutas de transporte de los materiales de socorro en casos de desastre; proporcionar una base para la toma de decisiones sobre los planes de envío de inundaciones posteriores del personal reubicado para la reconstrucción posterior al desastre; Evaluación posterior al desastre: verificar las pérdidas reportadas; proporcionar información para la planificación del control de inundaciones; brindar opciones para la reconstrucción posterior al desastre. Perspectiva:
Bajo la dirección de la política estratégica de promover la modernización de la conservación del agua a través de la informatización, la aplicación de las 3S en la industria de la conservación del agua será "generalizada" y rápidamente ocupará los niveles de gestión y toma de decisiones. y definitivamente ingresará al mercado como un soporte técnico básico. Un marco para cuencas hidrográficas digitales o conservación digital del agua. Las principales tendencias que han comenzado a aplicarse en la industria de la conservación del agua son las siguientes:
1. WebGIS se puede utilizar para procesar tipos de datos especiales distintos de los datos generales, especialmente. datos vectoriales. Utilizando un navegador web como plataforma de aplicación, la operación de datos vectoriales se realiza en el cliente, las funciones que solo se pueden realizar en la máquina local se realizan en múltiples clientes y varios datos, gráficos e imágenes se llaman y publican de forma remota a través de la red. .
2. Integración
En aplicaciones prácticas, la tecnología 3S no solo integra estricta, estrecha y sistemáticamente RS, GIS y GPS a través de interfaces de datos en el proceso de informatización de la conservación del agua, sino que lo convierte en un gran proceso. sistema con más valor de aplicación y estar estrechamente integrado con otros sistemas como MIS u OA para satisfacer las necesidades. Por lo tanto, la perfecta integración de la tecnología 3S y los sistemas externos es una tendencia de desarrollo inevitable.
3. Apoyado en modelos matemáticos y análisis de toma de decisiones.
Para los trabajadores de conservación del agua, simplemente navegar y consultar gráficos tiene poca importancia. Cómo hacer que 3S desempeñe un papel más importante en la industria de la conservación del agua requiere el uso de las funciones de análisis profesionales únicas del software 3S. La industria de la conservación del agua requiere que las plataformas del sistema 3S proporcionen algoritmos de análisis profesionales y modelos profesionales para realizar análisis en profundidad de diversos datos de conservación del agua, de modo que el sistema tenga la función de ayudar a respaldar la toma de decisiones y proporcionar resultados de cálculos científicos y toma de decisiones. base para los departamentos pertinentes.
4. Tecnología 3D y realidad virtual en tiempo real.
Muchos problemas en la conservación del agua son problemas de series temporales, monitoreo dinámico y problemas de procesos. Por lo tanto, los requisitos de aplicación de la tecnología 3S con dimensión temporal son muy amplios. Los sistemas 3S tridimensionales, especialmente en tiempo real, proporcionan una expresión más intuitiva para diversa información sobre la conservación del agua. Tiene amplias aplicaciones o perspectivas especiales en los siguientes aspectos: tramo de líneas de transmisión de agua, evolución de inundaciones en ciudades y áreas de almacenamiento y detención de inundaciones, diseño de proyectos de conservación de agua, expresión de información de presas, descripción de estructuras geológicas que combinan suelo y subsuelo, agua La expresión tridimensional del flujo, la descripción del interior de una fábrica o estructura, la descripción del área del embalse, el desempeño del macro relieve, el análisis de visibilidad, etc. también son la base de la virtualización o simulación.
5. Estandarización
La estandarización es portátil, interoperable, retráctil y universal. Su contenido incluye datos, intercambio de datos, conversión de bases de datos, gráficos, software, hardware y otros aspectos, así como geografía, algoritmos, interpretación y estándares de la industria.
6. Sistema de Información Geográfica Componente
El sistema técnico del software SIG ha pasado por tres etapas: módulo SIG, SIG integrado y SIG modular, y se ha convertido en la etapa SIG estructurado. , que se basa en la plataforma de componentes, un conjunto de interfaces de comunicación con ciertos estándares, puede realizar interacción, incluso interacción entre máquinas. El sistema de información geográfica basado en componentes hace que el software sea más configurable, escalable y abierto, más flexible de usar, más fácil de desarrollar y es especialmente propicio para la integración y expansión de sistemas de aplicaciones.
Tres. Conclusión:
"3S" es el nombre colectivo de la tecnología de teledetección RS, la tecnología de información geográfica GIS y la tecnología de posicionamiento global GPS. La tecnología "3S" se utiliza ampliamente en la industria de conservación del agua, como el estudio de los recursos hídricos, la gestión del medio ambiente ecológico, el seguimiento de sequías, el seguimiento y la planificación de zonas de riego, la evaluación del entorno hídrico, la prevención de inundaciones y la reducción de desastres, la conservación del suelo y el agua, el seguimiento dinámico de Ríos de estuario y evolución del régimen fluvial, selección del sitio del proyecto de conservación del agua, capacidad de almacenamiento de embalses y monitoreo dinámico de los lagos, inmigración de embalses, etc. Con el rápido desarrollo de la tecnología informática, la aplicación de las "3S" en el campo de la conservación del agua se está volviendo cada vez más extensa y profunda. La dirección del desarrollo futuro debe ser sistemas integrados 3S con funciones de almacenamiento masivo de datos, funciones de red, funciones de modelado de información geográfica y funciones de comunicación inalámbrica.
En resumen, para aplicar y desarrollar mejor la tecnología 3S en la industria de la conservación del agua, debemos desarrollar vigorosamente la construcción de bases de datos básicas, especialmente bases de datos básicas con características de la industria de la conservación del agua, como las socioeconómicas. Base de datos de distribución espacial de áreas de almacenamiento y detención de inundaciones, condiciones de lluvia, base de datos de régimen hídrico, base de datos de desastres de inundaciones y sequías, etc. Además, es necesario acelerar el nivel de aplicación de la tecnología 3S, aprovechar al máximo las funciones existentes y potenciales de 3S e integrarla estrechamente con tecnologías de alta tecnología, como las computadoras en red y la tecnología de la propia industria de conservación del agua. Hacer las debidas contribuciones a la informatización y modernización de la conservación del agua.