1 普查組織與進(jìn)度

2010年10月，按照《山西省第一次全國水利普查工作任務(wù)分工方案》，成立了由12 名水土保持專業(yè)和10 名計算機專業(yè)技術(shù)人員組成的侵蝕溝道普查工作小組。按照國普辦的總體要求，在全面掌握普查技術(shù)路線、方法步驟、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和總體進(jìn)度安排的基礎(chǔ)上，于2011年12月編制完成了《山西省侵蝕溝道普查質(zhì)量控制工作方案》，有效地指導(dǎo)了侵蝕溝道普查工作。

省級普查機構(gòu)2012年1-3月，進(jìn)行侵蝕溝道提取。4月份，利用1∶50 000遙感影像圖對提取的侵蝕溝道進(jìn)行內(nèi)業(yè)核查，并準(zhǔn)備侵蝕溝道普查野外核查所需資料。5月上中旬，組織縣級普查機構(gòu)的普查指導(dǎo)員集中培訓(xùn)侵蝕溝道普查野外核查內(nèi)容、方法及質(zhì)量控制要求，同時下發(fā)侵蝕溝道普查野外核查資料，簽訂數(shù)據(jù)保密協(xié)議，隨即開展侵蝕溝道普查野外核查工作。5月中旬，對侵蝕溝道普查成果進(jìn)行審核，填寫侵蝕溝道普查表，匯總普查數(shù)據(jù)。5月底，全部完成侵蝕溝道普查工作。6月初，流域機構(gòu)對侵蝕溝道普查成果進(jìn)行審核。

2 侵蝕溝道普查方法

2.1 侵蝕溝道普查范圍

山西省的侵蝕溝道普查范圍為黃土高原高塬溝壑區(qū)和丘陵溝壑區(qū)，高塬溝壑區(qū)涉及3 市16 縣，丘陵溝壑區(qū)涉及4 市23 縣(詳見表1)。

2.2 侵蝕溝道普查對象、內(nèi)容及指標(biāo)

侵蝕溝道普查對象:長度在500 m 以上、匯水面積不大于5 km2的溝道。

侵蝕溝道普查內(nèi)容:確定溝道的位置和幾何特征。

侵蝕溝道普查指標(biāo):侵蝕溝道的起訖經(jīng)度、起訖緯度、溝道面積、溝道長度、溝道縱比。

表1 黃土高原山西省侵蝕溝道普查范圍

2.3 侵蝕溝道普查采用的基礎(chǔ)資料

侵蝕溝道普查采用的基礎(chǔ)資料是由國務(wù)院水利普查辦公室提供的2.5 m 分辨率遙感像和1∶50 000 DEM 圖，39 個縣共涉及237 幅DEM 圖。

2.4 侵蝕溝道提取方法

侵蝕溝道提取由省級普查機構(gòu)負(fù)責(zé)完成，利用1∶50 000DEM 圖作為數(shù)據(jù)源，采用Arcgis9.3 軟件，以縣為單位提取符合長度在500 m 以上、匯水面積不大于5 km2的侵蝕溝道。其流程如下:

(1)將國普辦提供的1∶50 000DEM 圖進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

(2)將DEM 圖分別按行政區(qū)劃(以縣為單位)拼接成一幅圖，拼接時超出縣界20 個相元，以方便縣域邊界處溝道提取。

(3)對拼接好的1∶50 000DEM 圖進(jìn)行洼地填充、水流方向提取，計算累積匯流量。

(4)選取參考閥值(100 -150)生成河網(wǎng)數(shù)據(jù)，獲取匯水區(qū)域的出水點(溝口)數(shù)據(jù)。

(5)生成集水流域數(shù)據(jù)。

(6)對矢量河網(wǎng)數(shù)據(jù)與集水流域數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯處理，獲取普查項目要求的溝道長度與大小數(shù)據(jù)，生成溝底線(長度)和流域面(面積)，即生成侵蝕溝道解譯矢量圖。

(7)按流域從最上游開始向下游的順序，采用人工篩選的辦法，保留長度在500 m 以上、匯水面積不大于5 km2的溝道，同時刪除不符合條件的溝道。

(8)將提取的溝道DEM 圖和1∶50 000 遙感影像圖進(jìn)行套合，刪除遙感影像圖中不存在的溝道，完成溝道的內(nèi)業(yè)核對工作。

(9)以縣為單位對溝道進(jìn)行編號。編號的原則:一是在一個縣級行政區(qū)劃內(nèi)按照從北到南、從東到西的順序進(jìn)行編號。溝道編號共11 位，前兩位數(shù)為省級代碼，中間4 位數(shù)為縣級代碼，后5 位數(shù)為溝道代碼;二是溝口位于那個縣，就將該溝道歸入該縣進(jìn)行編號。

(10)按編號對溝底線提取溝頭、溝尾點，計算高程值和經(jīng)緯度坐標(biāo)。

(11)計算溝道比降。

(12)將有關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel 表中，得到最終結(jié)果。

2.5 侵蝕溝道省內(nèi)接邊處理

對已完成的39 個縣的侵蝕溝道解譯矢量圖進(jìn)行接邊，完成穿越行政界限侵蝕溝道的補充提取、合并，即兩邊連起來達(dá)到普查長度下限的溝道進(jìn)行補充提取，同一條溝道進(jìn)行合并后流域面積超出普查范圍的剔除。同一條溝道進(jìn)行補充提取或合并時，相應(yīng)補充修改屬性值和屬性表，符合條件合并的溝道溝口位于哪個行政區(qū)就將該溝道歸入該行政區(qū)。

2.6 侵蝕溝道野外核查情況

侵蝕溝道普查涉及全省39 個縣，共提取侵蝕溝道108 901 條。從39 個縣中每縣抽取10 條侵蝕溝道，共390 條溝道，由縣級普查機構(gòu)進(jìn)行野外核查。縣級普查機構(gòu)按照侵蝕溝道普查野外核查方法及質(zhì)量控制要求，對抽取的390 條溝道逐條進(jìn)行了真實性判斷和起訖經(jīng)緯度指標(biāo)的核對。同時，拍攝了每條溝道的遠(yuǎn)景和溝頭或溝尾的近景照片。從提交的野外核查成果來看，抽取的390 條溝道均真實存在，且解譯結(jié)果正確。

3 侵蝕溝道普查主要成果

侵蝕溝道普查對全省6 個市39 個縣的侵蝕溝道進(jìn)行了提取，并由流域機構(gòu)對侵蝕溝道進(jìn)行了省際接邊、補充提取和刪除。結(jié)果為:全省共提取侵蝕溝道108 908 條，溝道面積為32 024.59 km2，其中，高塬溝壑區(qū)溝道數(shù)量為34 902 條，溝道面積9 681.83 km2;丘陵溝壑區(qū)溝道數(shù)量為74 006 條，溝道面積為22 342.76 km2。

在提取的侵蝕溝道中，長度≥500 m、＜1 000 m的溝道91 786 條，溝道面積20 879.95 km2;長度≥1 000 m 的 溝 道 17 122 條，溝 道 面 積11 144.63 km2。

高塬溝壑區(qū)，長度≥500 m、＜1 000 m 的溝道29 198條，溝道面積6 255.29 km2;長度≥1 000 m的溝道5 704 條，溝道面積3 426.54 km2。丘陵溝壑區(qū)，長度≥500 m、＜1 000 m 的溝道62 588 條，溝道面積14 624.67 km2;長度≥1 000 m 的溝道11 418條，溝道面積7 718.09 km2。

從溝道數(shù)量分布情況來看，侵蝕溝道主要分布在水土流失嚴(yán)重的丘陵溝壑區(qū)，數(shù)量多且面積大。高塬溝壑區(qū)溝道條數(shù)占32.05%，溝道面積占30.23%;丘陵溝壑區(qū)溝道條數(shù)占67.95%，溝道面積占69.77%。全省溝道數(shù)量最多的縣是丘陵溝壑區(qū)的臨縣，共有7 832 條;溝道數(shù)量最少的縣是高塬溝壑區(qū)的河津市，共有469 條。全省溝道面積最大的縣是丘陵溝壑區(qū)的興縣，面積為2 008.66 km2;溝道面積最小的縣是高塬溝壑區(qū)的河津市，面積為107.45 km2。

從溝道長度分布情況來看，長度≥500 m、＞1 000 m的溝道條數(shù)占84.28%，溝道面積占65.2%;長度≥1 000 m 的溝道條數(shù)占15.72%，溝道面積占34.8%。

4 侵蝕溝道普查質(zhì)量評價

侵蝕溝道普查各階段質(zhì)量控制嚴(yán)格執(zhí)行《山西省侵蝕溝道普查質(zhì)量控制工作方案》，采取了三種形式的質(zhì)量控制辦法:一是在溝道提取工作完成后，將提取的侵蝕溝道DEM 圖和1∶50 000 遙感影像圖進(jìn)行套合，核對提取的侵蝕溝道是否存在;二是在每縣抽取10 條侵蝕溝道進(jìn)行野外核查，驗證侵蝕溝道的真實性和侵蝕溝道解譯結(jié)果;三是侵蝕溝道普查所有工作完成后，省級普查機構(gòu)利用抽查工具(CCGJ.exe)軟件在39 個縣所在的237 幅1 ∶50 000 DEM 圖中，隨機抽取總圖幅數(shù)的5%，即12 幅圖，按照侵蝕溝道提取質(zhì)量審核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行審核，并填寫侵蝕溝道普查省級審核表。通過三種形式的質(zhì)量控制，總體評價侵蝕溝道普查質(zhì)量符合有關(guān)規(guī)定。侵蝕溝道普查成果經(jīng)流域機構(gòu)審核，符合要求。