地理信息技术在水土保持监测管理中的应用

地理信息技术在水土保持监测管理中的应用

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摘要:由于近几十年我国的重工业发展速度不断加快,部分地区经济发展对环境造成了严重影响。越来越多的环境问题的出现,导致我国的水土流失、荒漠化土地的面积逐年增长。将地理信息技术应用在水土保持监测及治理中,可以促进建立全国范围内的水土流失监测网络,快速调查全国范围内水土流失情况,实现荒漠化与水土流失的信息化管理。本文主要就地理信息技术在水土保持监测管理中的应用进行相关探讨分析,以供参考。

关键词:水土保持;地理信息技术;监测管理;技术应用

水利部副部长胡四一表示,“十二五”期间水利信息化水平要全面提升。要加快信息技术与水利融合,全面提升水利信息化水平,主要包括:整合完善信息采集设施,提升水利信息综合采集能力,做好现有采集站点的完善与优化,充分利用遥感技术提高信息采集及应急监测的能力,积极开展传感网等新技术的研究与应用;拓展水利通信和网络,增强对信息交换和服务的支撑能力;深入开发利用水利信息资源,强化信息整合与共享,建设基础信息库,注重公用平台的建设等。地理信息技术即“3S”技术,主要由遥感技术(RemoteSensing,RS)、地理信息系统(GeographicalInformationSystem,GIS)、全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)组成。“3S”技术于20世纪70年代引入我国后,在土壤侵蚀研究应用方面取得了长足进展,目前在水土流失动态监测、水土保持管理信息化建设等方面应用已经十分普遍。

一、水土保持监测概念

根据对于信息采集与处理的深度,水土保持监测有广义和狭义两种理解。广义的水土保持监测是对水土流失及其治理信息进行全面的采集和处理过程,包括信息采集、信息传输、信息存储、信息处理、信息服务及其相关的应用系统,也包括这些信息采集一传输一处理一分发等的站网和计算机网络系统。这种理解经常是基于网络环境的,包括监测网络和信息传输网络。根据这种理解,监测和评价其实是一体化的。而狭义的水土保持监测,仅仅指水土保持信息采集。这种监测经常是就某个监测点而言的,只是强调用科学合理、可操作的方法收集水土流失和水土保持信息。其概念的内涵和外延与水土保持试验观测基本相同。

二、水土保持监测工作的重要性

一些开发建设单位和个人,为了降低工程建设的成本,在建设过程中不重视水土保持或者没有采取相应的水土保持措施,破坏地貌植被,造成大面积的植被破坏和水土流失。水土保持监测是提高水土保持现代化水平的基础。是确立水土保持决策的基本依据。我国是世界上水土流失最严重的国家之一,水土流失成因复杂、面广量大、危害严重,对经济社会发展和国家生态安全以及群众生产、生活影响极大。及时、全面、准确地了解和掌握全国水土流失程度和生态环境状况,科学评价水土保持生态建设成效至关重要。如何准确掌握水土流失的地区分布以及产生的危害和严重后果,是涉及到民族生存发展的大事。所有这些,只有通过科学的监测才能掌握,才能做出正确的判断和决策。因此做好水土保持监测预报工作极其重要。

三、地理信息技术在水土保持监测管理中的应用

3.1遥感技术(RS)的应用

我国在未应用RS技术前,实地调查和监测是开展水土保持和荒漠化防治的主要手段,在具体应用RS技术后,有关部门通过科学的监测手段来开展防治工作,从本质来看,RS技术的监测功能与实地调查是相等的。RS技术在具体应用过程中,需要采用遥感影像的复合技术,对具体监测时的准确度大幅提高。对于不同类型的土地来说,其所具有的地理环境以及植物也大不相同,复合技术可以针对不同土壤类型,形成完整的光谱变化图,经过专业人员的比对和分析,可以有效保证其准确度。与此同时,通过RS技术的监测手段,最终可以形成科学的防治图像,以用来指导防治工作的具体展开。

3.2地理信息系统(GIS)的运用

GIS技术发源于20世纪,属于一种新型的监测技术,在此系统中,拥有一个完善而又具体的地理信息数据库,为该监测系统提供了技术保障和数据支持,利用其独特的监测系统对地理信息数据进行分析时,可以为地理环境研究提供科学的技术保障。在GIS技术的具体应用中,具有以下三个特点:其一,具备采集、存储以及分析功能;其二,在具体分析数据时,采用独特的地理模型,可以对实时动态进行分析,可以为地理研究提供科学的技术依据;其三,在进行地理信息分析时,将由先进的科学设备进行数据分析,使人工无法完成的工作得以实现。在水土保持以及荒漠化的防治工作中,通过应用GIS技术,可以获得准确的数据信息,与此同时,GIS技术可以有效的完善在防治过程中存在的漏洞,保证了防治工作的顺利展开。

3.3全球定位系统(GPS)的应用

GPS定位技术已广泛应用于水土保持工程建设、水土流失监测和生态建设项目,取得了明显效果。但是,在开发建设项目水土保持监测中的应用尚处于探索阶段,通过挖掘GPS定位技术潜力,可以应用于开发建设项目水土流失面积、弃土弃渣量、水土流失速度等方面的监测。

(1)面积监测。应用GPS中的RTK技术,一台基站架设在某已知点或明显地物点上,该作业点尽量设在作业区的中心位置。用流动站跟踪地类边界线,经室内处理,可得到精度比较高的地类三维现状图,计算面积,定期监测,将得到面积的变化量。一般地,利用手持GPS也可完成面积测量,而且,操作相当方便,只是精度相对较低。

(2)体积监测。将弃土弃渣区按一定网格划分,网格密度视精度要求而定,用GPS精确测量各网格交点的坐标,用计算机编辑生成数字地面模型,就可计算出精度比较高的体积量。水土流失速度监测:通过监测区域内由于水土流失引起的侵蚀沟的变化监测侵蚀速度。用GPS的RTK实时动态定位技术,把GPS的基站放在已建立控制网的某已知点上,流动站沿侵蚀沟连续采集点的坐标,绘制出三维曲线。定期监测并比较变化情况。若用计算机处理,可以求得比较准确的变化量。

四、结语

水土保持监测要抓主要矛盾的主要方面,要更多地关注特殊目标和地区的水土流失现状,我国现有水土流失严重县646个,其中82.04%处于长江流域和黄河流域。因此我们急需完善监测网络体系,将流域监测与“3S”和信息技术、计算机技术有效结合,从而提供更加可靠的水土保持各方面的数据。

从地方政府和相关水土保持部门来说,要做好自己的本职工作,严格按照国家各项法律法规来落实各项工作,并加强水土保持宣传工作,提高公众保护水土的意识,发挥人民群众的巨大作用;对于生产建设企业和单位来说,要了解水土保持工作的重要性,承担社会责任,自觉遵守水土保持各项法律法规。

参考文献:

[1]廖满才.3S技术在水土保持与荒漠化防治中的应用[J].科技创新与应用,2016(15):172.

[2]童河华.3S技术在水土保持与荒漠化防治中的应用[J].江西建材,2015(24):253.

[3]薛月园,周俊.3S技术在水土保持与荒漠化防治中的应用[J].现代园艺,2015(08):161-162.

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