魏玲++高林林++羅培

摘 要：由于社會各方面的快速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出。本文首先概要地介紹了我國水土保持的情況，在了解我國水土保持的大前提下，又淺要探究了水土保持監(jiān)測的概念、意義、方法和所存在的問題，并提出了相關(guān)展望，希望對水土保持監(jiān)測工作有指導意義。

關(guān)鍵詞：水土保持監(jiān)測；3S；淺探

中圖分類號：S157 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.08.014

Abstract：Due to the rapid development of all aspects of society， environmental problems have become increasingly prominent. Firstly briefly introduced China's soil and water conservation， in understanding the premise of soil and water conservation in China， and shallow to study of soil and water conservation monitoring concept， significance， methods and the existing problem， and put forward the prospect， hope on soil and water conservation monitoring work have guiding significance.

Key words： soil and water conservation monitoring；3S；review

伴隨著城市化、工業(yè)化和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各種環(huán)境問題日益嚴峻，水是生命之源、土是生存之本，但中國卻是一個水土流失較為嚴重的國家，全國水土流失面積廣闊、數(shù)量巨大，不論山區(qū)、高原區(qū)、丘陵區(qū)、平原區(qū)、盆地區(qū)還是農(nóng)村、城市，都存在不同程度的水土流失問題，為此，我們必須做好治水保土工作。水土保持是生態(tài)保護和建設(shè)的重要內(nèi)容，認真履行職責，進一步做好水土保持工作，是實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)建和諧社會的必然要求，更是歷史賦予我們義不容辭的責任。黨的十八大提出要加快生態(tài)文明建設(shè)、建設(shè)美麗中國，我們必須把握新形勢、順應(yīng)新要求，全力做好水土保持工作。其中水土流失狀況和生態(tài)環(huán)境情況的監(jiān)測預(yù)報作為水土保持工作的基礎(chǔ)，是國家生態(tài)建設(shè)宏觀決策和科學防治的依據(jù)，因而加強監(jiān)督檢查是當前水土保持工作的重中之重。

1 我國水土保持概況

在我國，土壤侵蝕包括水蝕、風蝕和凍融侵蝕等主要類型，其中水蝕是我國分布最廣、危害最嚴重的水土流失類型[1]。水土流失是指在自然和人為作用下特定地塊上水和土的損失[2]。截止到2011年，我國水土流失面積達到了365萬km2，占全國國土總面積的37.1%[3]。據(jù)統(tǒng)計，我國目前需要治理的水土流失面積高達200萬km2[4]，水土流失幾乎遍布各省、市、自治區(qū)，其中西部地區(qū)水土流失最嚴重，分布面積最大，中部次之，東部流失相對較輕[5]。我國作為一個水土流失最嚴重的國家之一，水土流失給我國經(jīng)濟造成的損失相當于國民生產(chǎn)總值3%左右[6]，為有效遏制水土流失，我國早在1991年就頒布了《中華人民共和國水土保持法》，為我國的水土保持工作的開展提供法律依據(jù)，而且后來還特別提出了我國21世紀水土保持奮斗目標：近期（2001—2010）目標：每年治理水土流失面積5萬km2，10年新增水土流失治理面積50萬km2，重點水土流失治理工程區(qū)初見成效，基本遏止生態(tài)環(huán)境惡化趨勢，堅決控制住人為造成的水土流失。中期（2011—2030）目標：在鞏固提高水土保持治理成果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)保持較高的治理速度，目標末期使水土流失治理程度達到75%以上，重點治理工程區(qū)大見成效，全面控制人為造成新的水土流失。遠期（2031—2050）目標：全國宜治理的水土流失面積全部治理完成，水土流失和沙漠化基本得到控制，坡耕地梯田化，宜林宜草地全部綠化，“三化”草地得到恢復，根治人為造成的水土流失，改變惡劣的生態(tài)環(huán)境，全國大部分地區(qū)實現(xiàn)山川秀美[7]。

2 水土保持監(jiān)測概述

2.1 國內(nèi)對水土保持監(jiān)測概念的討論

水利部編寫的水土保持術(shù)語中提到，水土流失監(jiān)測，是對水土流失發(fā)生、發(fā)展、危害及水土保持效益定期進行的調(diào)查、觀測和分析工作[8]。曾大林[9]認為水土保持監(jiān)測是運用多種技術(shù)手段對水土流失的成因、數(shù)量、強度、影響范圍、危害及其防治效果進行動態(tài)監(jiān)測和評估。陳世梅[10]《關(guān)于水土保持監(jiān)測基本方法的思考》中提到，根據(jù)對于信息采集與處理的深度，水土保持監(jiān)測有廣義和狹義兩種理解。廣義的水土保持監(jiān)測是對水土流失及其治理信息進行全面的采集和處理過程，包括信息采集、信息傳輸、信息存儲、信息處理、信息服務(wù)及其相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)，也包括這些信息采集—傳輸—處理—分發(fā)等的網(wǎng)站和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。而狹義的水土保持監(jiān)測，僅僅指水土保持信息采集。根據(jù)水土保持法及實施條例的規(guī)定，水土保持監(jiān)測內(nèi)容包括水土流失因子、水土流失狀況和水土保持效益三個方面[11]。水土流失監(jiān)測按空間尺度不同分為小區(qū)、小流域和區(qū)域監(jiān)測[2]。根據(jù)監(jiān)測途徑、監(jiān)測對象的差異 ，水土保持監(jiān)測在我國可以分為微觀監(jiān)測和宏觀監(jiān)測兩類。前者的觀測以小區(qū)/樣地、坡面和重力侵蝕為主，后者則主要是基于地表覆蓋信息的遙感監(jiān)測[12]。

2.2 水土保持監(jiān)測的意義

我國幅員遼闊，地形、氣候豐富多樣，因此水土流失成因復雜，近年來，城市化快速發(fā)展和生產(chǎn)建設(shè)項目急劇增加，在自然原因和人為原因的綜合作用下，水土流失問題進一步加劇且危害嚴重。水土保持監(jiān)測是水土保持規(guī)劃和效益評價的基礎(chǔ)，通過監(jiān)測可以了解到水土流失的面積、程度、類型、分布范圍、發(fā)展變化規(guī)律等，獲取了地方水土資源和生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，有助于查清水土流失現(xiàn)狀，科學評估水土保持效益，發(fā)現(xiàn)工程建設(shè)中影響水土流失的關(guān)鍵因素，對水土流失綜合治理和生態(tài)環(huán)境建設(shè)宏觀決策以及科學、合理、系統(tǒng)地布設(shè)水土保持等各項措施具有重要意義。

2.3 水土保持監(jiān)測的方法

2.3.1 地面監(jiān)測 地面監(jiān)測是一種因地制宜的監(jiān)測方法，在確定監(jiān)測點布設(shè)的過程中需根據(jù)各地水土流失實際特點，劃分重點預(yù)防保護區(qū)、重點監(jiān)督區(qū)、重點水土流失治理區(qū)，這種監(jiān)測由于具有定點、定時、定位的特點，能夠很好地反映當?shù)厮亮魇栴}。

2.3.2 “3S”與水土保持監(jiān)測 “3S”技術(shù)是英文遙感技術(shù)（Remote Sensing，RS）、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）、地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）、這三種技術(shù)名詞中最后一個單詞字頭的統(tǒng)稱。“3S”技術(shù)于20世紀70年代引入我國后，在土壤侵蝕研究應(yīng)用方面取得了長足進展，目前在水土流失動態(tài)監(jiān)測、水土保持管理信息化建設(shè)等方面應(yīng)用已經(jīng)十分普遍[2]。

RS可以集成多種傳感器、多級分辨率、多譜段和多時相，具有全球覆蓋、快速、多光譜、大信息量等諸多優(yōu)點[13]，通過使用目視解譯法、遙感光譜分析法、模型參數(shù)化方法、人機交互式解譯等遙感解譯方法，分析不同遙感平臺的影像資料，開展對水土保持監(jiān)理的動態(tài)效益監(jiān)測；GPS技術(shù)具有全天候、三維定點定速定時高精度和可移動定位的測量特點，可用于水土保持的規(guī)劃和設(shè)計、水土流失情況的監(jiān)管和水土的利用情況變化等的調(diào)查，還可用于動態(tài)監(jiān)測水土保持的生產(chǎn)建設(shè)項目[14]；GIS具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力，還具有區(qū)域空間分析，多要素綜合分析和動態(tài)預(yù)測能力[15]，將相關(guān)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)來提取小流域，有利于數(shù)字化下流域的構(gòu)建，通過分析小流域水土保持治理的成效和小流域土壤侵蝕預(yù)測報告等，并與小流域水土保持治理的實際情況相結(jié)合，對相關(guān)的信息資源進行有效的搜集，并處理矢量化和屬性賦值，從而使小流域數(shù)據(jù)庫模型得以構(gòu)建，有利于監(jiān)測部門做出科學合理的決策[14]。因此RS和GPS是信息獲取的手段，而GIS則更多地表現(xiàn)在有關(guān)信息的存儲、處理和應(yīng)用上，綜合應(yīng)用“3S”技術(shù)構(gòu)建水土保持綜合管理及監(jiān)測平臺，可以實現(xiàn)水土保持監(jiān)測的全方位、立體化、多層次的快速監(jiān)測。

2.3.3 激光雷達與水土保持監(jiān)測 激光雷達是由發(fā)射機和接收機兩部分組成的一種主動傳感器。激光是具有大功率、高度方向性的光束。實際工作中可根據(jù)不同工作的測量精度需要，設(shè)定不同的發(fā)射功率進行激光掃描，從而實現(xiàn)對開挖邊坡、崩崗、山體滑坡等許多形式的水土流失的精細測量[16]。

2.4 水土保持監(jiān)測存在的問題

我國水土保持監(jiān)測的地面監(jiān)測點有100多個，超過6 000名的技術(shù)人員[4]，但相比于其他發(fā)達國家，我國水土保持監(jiān)測專項工作受起步較晚且國土遼闊，地形復雜多樣等條件的限制，使得監(jiān)測理論和技術(shù)都有待于完善和發(fā)展。

高鐵、水利、煤礦等開發(fā)建設(shè)項目過程中會對當?shù)厮临Y源環(huán)境產(chǎn)生很大的影響，而在生產(chǎn)建設(shè)項目過程中往往由于水土保持監(jiān)測體制和管理方面的缺失、懲罰力度的不強，最大利潤的驅(qū)使使得很多生產(chǎn)建設(shè)單位在做水土保持評估各項工作時并不能很好地落實同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)的“三同時”制度，從而導致一些法律法規(guī)并不能被好好地遵守。

各種監(jiān)測方法各有其自身特點，因而得到的數(shù)據(jù)格式、內(nèi)容、范圍比較獨立，并不能互相很好地匹配，從而導致無法得到一套全面的水土保持監(jiān)測數(shù)據(jù)。

3 展 望

水土保持監(jiān)測要抓主要矛盾的主要方面，要更多地關(guān)注特殊目標和地區(qū)的水土流失現(xiàn)狀，我國現(xiàn)有水土流失嚴重縣646個，其中82.04%處于長江流域和黃河流域[17]。因此我們急需完善監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，將流域監(jiān)測與“3S”和信息技術(shù)、計算機技術(shù)有效結(jié)合，從而提供更加可靠的水土保持各方面的數(shù)據(jù)。

從地方政府和相關(guān)水土保持部門來說，要做好自己的本職工作，嚴格按照國家各項法律法規(guī)來落實各項工作，并加強水土保持宣傳工作，提高公眾保護水土的意識，發(fā)揮人民群眾的巨大作用；對于生產(chǎn)建設(shè)企業(yè)和單位來說，要了解水土保持工作的重要性，承擔社會責任，自覺遵守水土保持各項法律法規(guī)。

參考文獻：

[1]李智廣.中國水土流失現(xiàn)狀與動態(tài)變化[J].中國水利， 2009 （7）：8-11.

[2]付曉婷，曹佳云，賀丹.GPS在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用[J].地下水，2011，33（3）：200-203.

[3]杜秋.完善我國水土保持法律制度研究[D].石家莊：石家莊經(jīng)濟學院，2013.

[4]尹利.試論我國水土保持監(jiān)測的類型與方法[J].中國水運：下半月，2015，15（7）：152-153， 155.

[5]笪志祥，汪紹盛，方天縱.國內(nèi)外水土保持研究現(xiàn)狀[J].亞熱帶水土保持，2009，21（2）：24-26.

[6]張靖宇，周春波，李國輝.Google Earth在生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2014，42（34）：12347-12349.

[7]沈崇靈.法理學[M].北京：北京文學出版社，1994：51-52.

[8]水利部.水土保持術(shù)語[M].北京：中國標準出版社，2006.

[9]曾大林.關(guān)于水土保持監(jiān)測體系建設(shè)的思考[J].中國水土保持，2008 （2）：1-2.

[10]陳世梅.關(guān)于水土保持監(jiān)測基本方法的思考[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010 （7）：86-87.

[11]楊勤科，劉詠梅，李銳.關(guān)于水土保持監(jiān)測概念的討論[J].水土保持通報，2009，29（2）：97-99.

[12]許峰.近年我國水土保持監(jiān)測的主要理論與技術(shù)問題[J].水土保持研究，2004，11（2）：19-21.

[13]藍士斌.基于遙感與GIS的水土保持應(yīng)用研究[D].鄭州：中國人民解放軍信息工程大學，2005.

[14] 夏睿.地理信息技術(shù)在水土保持監(jiān)測管理中的應(yīng)用[J].科技論壇，2016（5）：61.

[15]汪亞峰，盧玉東，盧喜平，等.GIS在水土保持研究中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2004 （12）：6-9.

[16]陳劍橋.激光雷達在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用[J].水土保持通報，2007，27（4）：15-17.

[17]高恒.淺談水土保持監(jiān)測的基礎(chǔ)作用、存在的問題及對策[J].改革與開放，2009 （20）：166-166， 168.