劉雯霞

【摘要】GIS技術(shù)在水土保持領(lǐng)域的應(yīng)用包括水土保持規(guī)劃、土壤侵蝕危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失監(jiān)測(cè)、生態(tài)系統(tǒng)水土保持價(jià)值評(píng)估等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，GIS技術(shù)在水土保持工作中的應(yīng)用將不斷拓展與深入。在水土保持方案編制過(guò)程中利用GIS技術(shù)，可高效合理地配置各項(xiàng)水土保持措施。本文從GIS在水土保持規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用、GIS在土壤侵蝕危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用、GIS在水土保持監(jiān)測(cè)管理中的應(yīng)用、GIS在河流生態(tài)系統(tǒng)多樣性保護(hù)中的應(yīng)用和GIS技術(shù)在水土保持中的應(yīng)用方向這五個(gè)方面進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】GIS技術(shù)；水土保持；應(yīng)用

GIS主要是對(duì)各種空間信息進(jìn)行收集、分析、存儲(chǔ)、可視化表達(dá)的信息管理和處理系統(tǒng)，GIS能將數(shù)據(jù)和文字都清晰提供，并根據(jù)柵格數(shù)據(jù)以及矢量數(shù)據(jù)，將直觀形象的空間圖形和圖像提供。GIS能對(duì)空間屬性對(duì)象進(jìn)行輸入、輸出、編輯、修改、查詢。通過(guò)屬性數(shù)據(jù)和圖形信息輸入地理信息系統(tǒng)，就能將動(dòng)態(tài)進(jìn)行管理和查詢。GIS具有強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)運(yùn)算和空間分析能力，能將已有資料進(jìn)行處理和加工，從而得到科學(xué)結(jié)果，避免了主觀隨意性，對(duì)科學(xué)決策非常有利。所以GIS技術(shù)作為一種強(qiáng)有力的研究工具，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。

一、GIS在水土保持規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

通過(guò)實(shí)際應(yīng)用GIS空間疊加計(jì)算法，以INFO軟件對(duì)區(qū)域內(nèi)的坡度圖、坡向圖進(jìn)行系統(tǒng)分級(jí)，運(yùn)用最大高差來(lái)為高程分級(jí)視流域進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)過(guò)程中極差不能小于10m。坡向的設(shè)置通常與植被分布有關(guān)，一般分為陰坡、陽(yáng)坡、半陰坡、半陽(yáng)坡。坡度、施工措施、植被、工程量的計(jì)算都與土地實(shí)際情況緊密相關(guān)。通過(guò)對(duì)規(guī)劃地區(qū)設(shè)置1：50000的土地利用現(xiàn)狀圖，并且進(jìn)行矢量化統(tǒng)計(jì)，將所的小斑矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行整體與分析，然后對(duì)小斑邊界地區(qū)進(jìn)行拓?fù)涮幚?，最后得出?guī)劃地區(qū)各個(gè)小流域的所有小斑位置。對(duì)規(guī)劃地區(qū)進(jìn)行遙感影像的資料數(shù)據(jù)解譯，通過(guò)在區(qū)域內(nèi)建立USLE模型，對(duì)解譯區(qū)域中不同地區(qū)的區(qū)域特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)。然后選擇疑點(diǎn)較多的位置進(jìn)行野外驗(yàn)證，將所得土地利用情況、土壤侵蝕程度、植被狀況、地貌特征等情況進(jìn)行規(guī)格化的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，最后通過(guò)對(duì)該地區(qū)1：50000梯形圖進(jìn)行矢量化，將所得數(shù)據(jù)結(jié)合地形圖進(jìn)行詳細(xì)比對(duì)，從而得出規(guī)劃設(shè)計(jì)的具體方法。

二、GIS在土壤侵蝕危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

GIS還能對(duì)水土流失生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，水土流失生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)能對(duì)土地使用合理性以及侵蝕危險(xiǎn)性的不同采取不同的方法。GIS技術(shù)支持的評(píng)價(jià)系統(tǒng)能從影響土壤侵蝕的危險(xiǎn)性各種因素綜合考慮，能有效將只通過(guò)土層厚度進(jìn)行土壤侵蝕危險(xiǎn)性和不確定性分析這一單調(diào)性分析方法避免，通過(guò)分析土壤組成成分，將其主成分和權(quán)重相乘從而得到風(fēng)險(xiǎn)圖，將區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)合理評(píng)定。通過(guò)GIS技術(shù)冰以大比例尺信息源為基礎(chǔ)，采用試驗(yàn)觀測(cè)資料以及土地系列制圖資料等，采用多重處理方法，將資源清查和評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)、決策和規(guī)劃等服務(wù)提供，讓小流域治理以及定位試驗(yàn)更加模式化、科學(xué)化、推廣規(guī)模更大化。

三、GIS在水土保持監(jiān)測(cè)管理中的應(yīng)用

GIS在水土保持監(jiān)測(cè)管理中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在：利用GIS的空間分析功能，在相關(guān)本底數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)小流域的提取，從而構(gòu)建數(shù)字化小流域；結(jié)合水土流失預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型（USLE、RUSLE、CSLE模型等）。進(jìn)行小流域土壤侵蝕預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和水土保持治理成效分析；結(jié)合小流域的水土保持治理情況，搜集相關(guān)信息，并進(jìn)行矢量化和屬性賦值處理，構(gòu)建小流域自然環(huán)境本底數(shù)據(jù)庫(kù)、水土保持治理信息庫(kù)模型；通過(guò)WebGIS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水土保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的共享和水土保持協(xié)同分析，使水土保持部門和相關(guān)職能部門對(duì)小流域情況有一個(gè)宏觀上的把握，便于多部門統(tǒng)籌協(xié)作，制定區(qū)域性的水土保持規(guī)劃和其他發(fā)展規(guī)劃；通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言二次開發(fā)，構(gòu)建專業(yè)的水土保持監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水土保持監(jiān)管工作的信息化和規(guī)范化。

四、GIS在河流生態(tài)系統(tǒng)多樣性保護(hù)中的應(yīng)用

許多在生態(tài)學(xué)角度很重要的河流，受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響嚴(yán)重，但由于生物多樣性的保護(hù)，這些河流仍然保持較高的生態(tài)價(jià)值。流域管理機(jī)構(gòu)采取了遮蓋作物等保護(hù)措施以應(yīng)對(duì)以上問(wèn)題。然而在流域內(nèi)以成本節(jié)約型的方式實(shí)施這些措施卻較困難，因?yàn)槿藗儾荒艽_定在哪些地方采取措施最有效，或者實(shí)施這些措施后能帶來(lái)多大的效益。為了改進(jìn)保護(hù)措施實(shí)施定位，確定何處對(duì)生物多樣性保護(hù)最有利，研究人員采用靈活的方法評(píng)估流域內(nèi)土地的生態(tài)效益。一些河流，由于下滲和地下水補(bǔ)給減少而造成明顯的枯水期和豐水期，另外由于河流泥沙沉積量大而使水質(zhì)下降。這就更需要采取一定的措施來(lái)保護(hù)這些河流的生物多樣性。

五、GIS技術(shù)在水土保持中的應(yīng)用方向

地理信息系統(tǒng)作為一項(xiàng)將屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)一體化分析和管理的技術(shù)系統(tǒng)，在隨著虛擬技術(shù)、JAVA相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，正朝著網(wǎng)絡(luò)化、真三維、分布式和時(shí)空信息系統(tǒng)的方向努力發(fā)展著，屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)一體化管理的逐步實(shí)現(xiàn)能將地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍極大擴(kuò)展。GIS技術(shù)在水土保持中的應(yīng)用主要有三個(gè)方面：第一，將水土保持基本數(shù)據(jù)庫(kù)建立。水土流失與水土保持調(diào)查數(shù)據(jù)、科學(xué)研究數(shù)據(jù)、資源環(huán)境研究成果圖件等相關(guān)資料收集，從而建立水土保持基本數(shù)據(jù)庫(kù)，為水土保持研究和管理部門提供信息支撐。水土保持基本數(shù)據(jù)庫(kù)主要有4個(gè)方面，即水土保持知識(shí)庫(kù)、土壤侵蝕背景數(shù)據(jù)庫(kù)、土壤侵蝕評(píng)價(jià)參數(shù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)信息元；第二，對(duì)區(qū)域水土流失情況迅速調(diào)查。將評(píng)價(jià)模型系統(tǒng)以及水土流失基本數(shù)據(jù)庫(kù)作為支撐，通過(guò)RS監(jiān)測(cè)和地面監(jiān)測(cè)成果作為依據(jù)資料，研發(fā)能對(duì)區(qū)域水土流失原因快速鎖定的技術(shù)系統(tǒng)；第三，水土保持管理信息系統(tǒng)。通過(guò)將GIS技術(shù)作為支撐，對(duì)不同類型的水土流失數(shù)據(jù)集成與快速處理，為水土保持工作的管理和決策提供決策方案和信息服務(wù)的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)水土保持現(xiàn)代化和信息化。此系統(tǒng)主要由動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息處理、文獻(xiàn)管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)、輔助決策、數(shù)據(jù)管理以及數(shù)據(jù)通訊等七個(gè)子系統(tǒng)組成，具有水土保持輔助決策、信息服務(wù)、水土保持信息公告、水土保持規(guī)劃設(shè)計(jì)的綜合性功能。

GIS技術(shù)作為一門先進(jìn)信息技術(shù)，通過(guò)與水土保持相關(guān)的信息和事實(shí)數(shù)據(jù)有效結(jié)合，能以立體、色彩、動(dòng)感的畫面將水土保持相關(guān)工作高效率的落實(shí)，不僅能將水土保持工作在傳統(tǒng)處理方法中難以解決的問(wèn)題有效解決，而且還能減輕人員的工作量。因此，大力推進(jìn)地理信息技術(shù)有效應(yīng)用于水土保持，年齡不僅是適應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展的需要，也是水土保持工作的一個(gè)新的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]谷超杰.遙感及GIS在水土保持中的應(yīng)用[J].地球，2016（5）.