摘要：随着社会经济的快速发展和人类活动的不断加剧，生态环境问题日益突出，保护生态环境已成为全球共同关注的焦点。地理信息测绘技术作为一种重要的空间信息技术，在生态环境保护中发挥着越来越重要的作用。本文详细阐述了地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感（RS）等地理信息测绘技术的原理和特点，并深入探讨了这些技术在生态环境监测、生态环境评价、生态保护规划、生态修复工程等方面的系统工程应用。

关键词：地理信息测绘技术；生态环境保护；系统工程应用

引言

生态环境是人类生存和发展的基础，保护生态环境对于实现可持续发展具有重要意义。近年来，随着工业化和城市化进程的加速，生态环境面临着严峻的挑战，如森林砍伐、水土流失、土地沙漠化、水资源污染、生物多样性减少等。为了有效地保护和改善生态环境，需要运用先进的技术手段进行监测、评价、规划和管理。地理信息测绘技术作为一种集空间数据采集、处理、分析和应用于一体的技术体系，为生态环境保护提供了强有力的支持。

一、地理信息测绘技术概述

（一）地理信息系统（GIS）

地理信息系统（Geographic Information System， GIS）是一种基于计算机的空间信息系统，它能够对地理空间数据进行采集、存储、管理、分析和可视化展示。GIS 将地理空间数据与属性数据相结合，通过空间查询、空间分析和可视化技术，帮助用户理解和解释地理空间现象。空间数据分析：GIS 提供了多种空间分析工具，如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等，这些工具可以帮助我们揭示生态环境要素之间的空间关系和相互作用规律。例如，通过缓冲区分析，可以确定某一区域周围一定距离范围内的环境敏感区；通过叠加分析，可以综合多个环境因子，评估区域生态环境质量。

（二）全球定位系统（GPS）

全球定位系统（Global Positioning System， GPS）是一种基于卫星的导航定位系统，由美国国防部开发并维护。GPS 系统由24颗卫星组成，能够为全球用户提供高精度的三维位置、速度和时间信息。在生态环境保护中，GPS 技术的应用主要包括，生态环境监测站点定位：GPS 可以为生态环境监测站点提供精确的位置信息，便于数据的采集和管理。野外调查样点布设：在野外调查中，GPS 可以帮助研究人员准确定位调查样点，确保数据的准确性和代表性。

（三）遥感（RS）

遥感（Remote Sensing， RS）是通过非接触式传感器获取目标物体的电磁波信息，从而实现对地球表面的观测和监测。遥感技术利用飞机、卫星等平台搭载的各种传感器，获取地表物体反射、吸收和辐射的电磁波信息，并通过数据分析和处理，提取有用的信息。根据传感器的工作波段和工作方式，遥感可以分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。遥感技术在生态环境保护中的应用主要包括：土地利用/覆盖监测：通过遥感影像处理和分类，可以获取土地利用/覆盖类型及其变化情况，为生态环境保护提供基础数据支持。植被指数分析：利用遥感数据计算植被指数（如NDVI、EVI等），可以评估植被生长状况和健康水平，监测森林、草地等生态系统的变化。地表温度监测：通过热红外遥感技术，可以获取地表温度信息，监测城市热岛效应、土地沙漠化等生态环境问题。

二、地理信息测绘技术在生态环境保护中的应用

（一）生态环境监测

土地利用/覆盖变化监测，利用遥感技术对不同时期的卫星影像进行解译和分析，可以获取土地利用/覆盖类型的变化信息，如森林砍伐、城市扩张、耕地减少等。结合 GIS 技术，可以对土地利用/覆盖变化的速度、方向、规模等进行定量分析，为生态环境保护政策的制定提供依据。植被动态监测，通过遥感技术获取植被的光谱信息，如归一化植被指数（NDVI）、增强型植被指数（EVI）等，可以监测植被的生长状况、覆盖度、生物量等的动态变化。利用 GPS 技术可以对野外植被样地进行精确定位和调查，为遥感监测结果提供地面验证。

（二）生态环境评价

生态系统服务功能评价，运用 GIS 技术和生态模型，可以对生态系统的服务功能，如水源涵养、土壤保持、气候调节、生物多样性保护等进行定量评价。通过分析生态系统服务功能的空间分布和变化趋势，可以识别生态系统的关键区域和脆弱环节，为生态保护和修复提供目标和方向。生态环境质量评价利用遥感数据和地面监测数据，结合 GIS 空间分析功能，可以对区域的生态环境质量进行综合评价。例如，可以构建生态环境质量评价指标体系，包括空气质量、水质、土壤质量、生物多样性等指标，通过对这些指标的加权求和，得到生态环境质量综合指数，从而对不同区域的生态环境质量进行比较和分析。

三、地理信息测绘技术在生态环境保护应用中存在的问题与挑战

（一）数据质量和精度问题，遥感数据的分辨率和精度有限，可能会导致监测和分析结果的误差；地面监测数据的站点分布不均匀、数据采集频率低等问题，也会影响数据的质量和可靠性。此外，不同来源、不同格式的数据在整合和共享过程中，可能会出现数据不一致、数据缺失等问题。技术集成和协同问题，地理信息测绘技术与生态模型、环境监测技术、计算机技术等的集成和协同还不够紧密，存在技术壁垒和信息孤岛现象。各技术之间的接口和标准不统一，数据传输和共享困难，限制了技术的综合应用和协同创新。

（二）专业人才缺乏问题，地理信息测绘技术在生态环境保护中的应用需要具备跨学科知识和技能的专业人才，既需要掌握地理信息测绘技术的原理和方法，又需要了解生态环境保护的理论和实践。目前，这类专业人才的数量和质量都不能满足实际需求，人才培养体系和机制也有待完善。应用成本和效益问题，地理信息测绘技术的应用需要投入大量的资金和设备，如卫星遥感数据的购买、GIS 软件的开发和维护、GPS 接收机的购置等，应用成本较高。此外，一些应用项目的效益评估和反馈机制不完善，导致技术的应用效果和经济效益难以准确衡量和体现，影响了技术的推广和应用。

四、发展建议与展望

建立健全数据采集、处理、传输和共享的标准和规范，提高数据的一致性和可靠性；加强多源数据的融合和整合，利用数据同化技术、误差校正技术等提高数据的精度和质量；建立数据质量监测和评估体系，及时发现和解决数据质量问题。促进技术集成和协同创新，加强地理信息测绘技术与其他相关技术的深度融合，建立统一的技术平台和标准体系，实现数据的无缝对接和共享；鼓励产学研合作，开展跨学科的研究和创新项目，推动技术的协同创新和应用；加强国际合作与交流，引进和吸收国外先进的技术和经验，提高我国在地理信息测绘技术领域的创新能力和应用水平。

结论

地理信息测绘技术在生态环境保护中具有广泛的应用前景和重要的应用价值。通过在生态环境监测、评价、规划和修复等方面的应用，能够为生态环境保护提供科学依据和技术支持，促进生态环境的可持续发展。相信随着技术的不断发展和完善，地理信息测绘技术将在生态环境保护中发挥更加重要的作用，为建设美丽中国和实现人类与自然的和谐共生做出更大的贡献。

参考文献：

[1]杨廷林. 地理信息系统在环境保护中的应用.市政工程，2020-12.

[2]万金秋王攀峰. 地理信息系统在环境保护中的应用.市政工程，2020-11.