应用全球定位系统、地理信息系统和遥感技术实现海洋资源与环境的

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1、应用全球定位系统、地理信息系统和遥感技术实现海洋资源与环境的摘　要:　分析了当前我国海洋资源及环境的现状,并提出相应的对策。举例说明了全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)(合称为3S)在海洋资源调查、环境保护等可持续发展核心问题中的应用,提出一些海洋领域近期亟待应用3S技术的重大课题。指出“,数字海底”和“海岸带”研究是当前海洋研究的切入点,是海洋经济、海洋政治、海洋科学问题的重中之重,与人类生存和发展密切相关。关键词:　全球定位系统;地理信息系统;遥感;海洋资源;海洋环境;可持

2、续发展资源和环境问题已成为当今世界各国共同关注的焦点。陆地资源过度开采日益枯竭,整个人类的生存与发展迫切需要寻找新资源。《中国21世纪议程》指出:海洋是全球生命支持系统的1个基本组成部分,是1种有助于实现可持续发展的宝贵财富[1]。它拥有广阔的空间资源、丰富的生物资源、矿产资源、化学资源和动力资源。加快海洋资源的开发,充分发挥海洋优势,进而促进经济发展已成为世界大国发展的主流。我国人口众多,人均资源匮乏,社会发展和经济腾飞面临严峻的形势。同时我国是海洋大国,海岸线长18000km,海域面积3.0×106

3、km2,约占全国陆地面积的1/3[2],海洋资源丰富。但海洋资源远未开发,机遇与挑战并存,而且我国南海及黄、东海都与相邻国家之间存在疆界划分和200海里专属经济区的权益之争问题。因而,应用高新技术,准确快速查明我国海域情况,主动保护海洋环境安全[3],既是维护我国海域合法权益、保护海域环境的需要,也是科学开发利用海域资源、发展海洋经济、促进我国整体经济腾飞的需要。走海洋兴国与可持续发展之路是解决我国人均资源匮乏并实现21世纪宏伟蓝图的重要出路[4]。作为建立数字海洋的三大支撑技术GPS,GIS和RS,在

4、海洋空间数据处理中各具特点,又密切相关[5]。GPS可在瞬间产生目标定位坐标,GIS具有较好的查询检索、空间分析计算和综合处理能力,RS可快速获取区域面状信息[628]。3S集成技术充分发挥各自的长处,形成了多功能综合技术系统,实现了海量信息获取与信息处理的高速、实时和信息应用的高精度和定量化,即GPS和RS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位,GIS进行相应的空间分析。3S技术为海洋资源的规划管理与评价、海洋环境保护、海岸带防灾、地下水防污及国防建设等方面提供了有利的观测手段、描述和思维工具。当前,

5、3S技术已广泛应用于土地、林业、水利、农业、城市管理、生态建设等方面[9210],但在海洋领域的应用总体水平还较低,主要应用于海洋环境监测、海洋灾害预警预报、海洋资源调查方面,近几年扩展到海岸线测量[11]、海域勘界[12]、厄尔尼诺现象的发生机制和各种尺度的海气相互作用过程等科学研究领域[13]。1　我国海洋资源与环境的现状及应对策略1.1海洋资源开发现状改革以来,我国的海洋开发飞速发展。1980年全国海洋产业产值为80亿元,1990年达482亿元,1994年猛增到1400亿元,2000年全国海洋产业

6、产值已达4133亿元,2004年近1.3万亿元[14]。但目前我国海洋产业规模较小,仍以港口、渔业等近海单项传统产业的开发为主。海洋科技整体水平落后,资源利用率低,浪费严重,缺少全局的、长远的兼顾,特别是缺少对海洋整体利益的考虑。我国对近海矿产资源的研究程度亦相对较低,对远海及整体资源尚未进行综合开发利用,尤其是以高新技术、资金密集、见效快、创汇多为特点的新型海洋产业(如海洋油气业、滨海砂矿业及海洋服务业等产业)发展缓慢。海洋娱乐区、倾废区等功能区规划不尽合理,管理滞后。海洋资源开发管理机制和法律体系不

7、健全,不能适应市场经济的要求,尚未形成统一协调的整体开发战略[15]。1.2海洋环境及生态现状1.2.1我国海洋环境污染相当严重　　许多海区、港湾的污染均超过国际限制标准。环境质量日益恶劣,近海污染范围不断扩大,N,P等营养盐类污染明显。2004年我国海域未达到清洁海域水质标准的面积约1.69×105km2,较上年增加约2.7×104km2,近岸海域污染严重,污染海域主要分布在渤海湾、江苏近岸、长江口、杭州湾、珠江口等局部海域。同时,陆源污染物排海严重是海洋环境污染的主要原因。一项对沿海工业污水直排口等

8、四大类43个排污口进行的重点监测显示,受陆源排污影响,约八成入海排污口邻近海域环境污染严重,约20km2的监测海域为无底栖生物区[14]。