劉洋

【摘要】水土保持監(jiān)測可以為決策部門提供水土流失區(qū)域分布狀況、水土流失面積、流失量的年際變化情況、植被構成等的第一手資料，便于決策部門充分掌握區(qū)域內(nèi)水土流失總體演變過程和規(guī)律并提出解決方案。筆者結合工作實際，對水土保持監(jiān)測方法和技術進行相關探討。

【關鍵詞】水土保持監(jiān)測；方法；“3S”遙感技術

監(jiān)測作為水土保持的基礎性工作，是進行水土保持決策的基本依據(jù)，水土保持監(jiān)測即出于保護人類賴以生存的水土資源和生態(tài)環(huán)境，運用多種可行的方法與技術，對水土流失的形成原因、數(shù)量、強度、危害程度、可行的防治措施及可能的成效等方面進行動態(tài)監(jiān)測的過程。作為世界上水土流失最為嚴重的國家，我國當前水土流失形成原因復雜、點多面廣且已經(jīng)危及到經(jīng)濟發(fā)展和國家的生態(tài)環(huán)境安全。而作為水土保持的基礎性環(huán)節(jié)，水土保持監(jiān)測可以為決策部門提供水土流失區(qū)域分布狀況、水土流失面積、流失量的年際變化情況、植被構成等的第一手資料，便于決策部門充分掌握區(qū)域內(nèi)水土流失總體演變過程和規(guī)律，有針對性地提出解決對策。

1、水土保持監(jiān)測方法

1.1 氣象水文監(jiān)測

氣象水文監(jiān)測主要的監(jiān)測對象是水位、流量、泥沙量等氣象因子，而對降水、氣溫、風速、濕度、水位、流量、泥沙等氣象因子主要進行資料的搜集，一般不進行單獨監(jiān)測。

1.2 水土流失因子監(jiān)測

進行地形、地貌、建設項目占地面積（植被擾動面積）、項目挖方面積、擾動強度等水土流失因子監(jiān)測一般采用實地勘測、線路調(diào)查、地形測量等常規(guī)方法并輔之以GPS、GIS等跟蹤定位技術。具體而言，進行建設項目占地面積（植被擾動面積）、項目挖方面積監(jiān)測計算時，先查閱設計文件資料，在利用GPS、GIS等跟蹤定位技術對所監(jiān)測面積進行跟蹤作業(yè)，并結合地形測量分析手段，對比核實。

將林地樹冠垂直投影面積與林地面積之比稱為林地郁閉度，郁閉度是反映森林環(huán)境健康程度的重要指標因子，也將其用于描述森林生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展狀況。按照聯(lián)合國糧農(nóng)組織的標準，D≥0.7的郁閉林為密林，0.2≤D≤0.69為中度郁閉，D<0.1～0.2為疏林。

項目區(qū)內(nèi)林地郁閉度（荒地覆蓋度）可以按照下式進行計算：

上式中：D是林地郁閉度（荒地覆蓋度）（%），fd是項目區(qū)面積（㎡），fe是項目區(qū)內(nèi)樹冠的垂直投影面積（㎡）。0≤D≤1。

項目區(qū)內(nèi)林草植被覆蓋度按照下式計算：

上式中，C為林草植被覆蓋度指標（%），f為項目區(qū)內(nèi)垂直投影面積（㎡），F(xiàn)為項目區(qū)總面積（㎡）。按照規(guī)定，喬木林樣方規(guī)格為60m×10m，灌木林樣方規(guī)格為10m×10m，草地樣方標準規(guī)格為2m×2m。監(jiān)測中可以同時采用GPS和GIS定位技術，對監(jiān)測對象的準確位置、邊界進行高精度定位，并結合實地調(diào)查、地形圖件和施工圖件等可得資料，以保證項目區(qū)占地面積、水土流失狀況信息的準確可靠。

1.3 水土流失狀況監(jiān)測

水土流失狀況監(jiān)測主要是指對流失面積、程度及水土流失總量、危害程度、變動趨勢和規(guī)律等進行的監(jiān)測，水土流失狀況的監(jiān)測一般采用地面觀測法，最常用的是其中的簡易小區(qū)觀測即沉砂池法，該方法主要用于棄渣場渣體的水土流失監(jiān)測。在采用混凝土（漿砌石紅磚）所圍成的矩形小區(qū)域內(nèi)，較低端安裝沉砂池與排水溝（其中沉砂池規(guī)格一般為長×寬×高=2m×2m×2m，其擋墻厚度為0.3m，沉砂池泄水口規(guī)格為0.3m×0.3m），每次觀測時進行溝槽內(nèi)土石物質(zhì)的晾干及稱重，以此確定兩次觀測時間之間的土壤流失量。

2、水土保持監(jiān)測技術

隨著社會各界對水土保持監(jiān)測的重視及科學技術的不斷進步，監(jiān)測技術在不斷升級，特別是近年來地球信息技術和計算機技術的發(fā)展為監(jiān)測技術的不斷改進提供了可能。

2.1 模型監(jiān)測預報技術

理論界認為必須對水土流失進行定量化監(jiān)測與分析，而模型監(jiān)測預報技術正是這樣一種進行水土流失環(huán)境危害評價并評估水土保持設施防治效益的定量化監(jiān)測技術。該技術在我國水土保持監(jiān)測方面已經(jīng)得到廣泛運用，如進行破面、小流域水土流失及防治效果試驗，并在黃土高原、東北、華北等不同類型區(qū)域進行水土流失預測預報模型的實踐；對降雨徑流模型、土壤侵蝕模型和畜禽糞便污染模型進行非點源污染模型模擬；基于水土保持學科的社會需求、科學需求等基礎上對土壤侵蝕模型重點進行研究等。

2.2 “3S”遙感技術

上世紀九十年代末期，地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位科學（GPS）等技術的長足發(fā)展為水土流失監(jiān)測提供了精確的定位與信息分析工具，在此基礎上，人們將無線電高空測候技術（RS）和GIS、GPS等技術結合起來（即“3S”遙感技術）實現(xiàn)了水土流失及土壤侵蝕的實時動態(tài)監(jiān)測，其中，遙感技術和實時定位技術是獲得并更新地理信息系統(tǒng)的手段，而地理信息系統(tǒng)是存儲、管理水土流失信息和數(shù)據(jù)的基礎性平臺。

此外，“3S”技術還可以和地面遙感動態(tài)監(jiān)測技術結合起來，實現(xiàn)野外監(jiān)測工作的數(shù)字化、智能化和自動化，大大簡化水土保持監(jiān)測環(huán)節(jié)，獲取的數(shù)據(jù)標準、統(tǒng)一，將常規(guī)監(jiān)測手段與新技術有機結合起來，高效、準確、實時，已經(jīng)成為水土流失監(jiān)測的重要手段之一。

2.3 開發(fā)建設項目水土保持監(jiān)測

開發(fā)建設項目水土保持監(jiān)測是近年來出現(xiàn)的一個全新的研究領域，隨著我國基礎設施建設進程的不斷加快，開發(fā)建設項目對生態(tài)環(huán)境的影響及水土流失的加劇影響甚重，越來越引起政府、理論界和社會公眾所關注。

對于位于大型江河湖海等地的開發(fā)建設項目，考慮到其施工場地時空變化復雜、定期監(jiān)測較為困難等情況，故而不宜采用遙感觀測方法，應該采用地面監(jiān)測、調(diào)查監(jiān)測等法，以便及時發(fā)現(xiàn)水土流失并采取有效措施。

3、結語

雖然當前“3S”遙感技術在我國水土保持動態(tài)監(jiān)測中已經(jīng)廣泛應用，但是我國水土保持學科起步晚、經(jīng)驗少，還存在很多亟待解決的難題，例如水土保持監(jiān)測機構地面監(jiān)測點的合理布置、自動化觀測程度如何提高、縮小各種調(diào)查方法結果之間的差異、對水土流失和水土保持進行合理評價等，在這些領域仍需加大研究力度，探索適合我國當前實際情況的水土保持監(jiān)測模式。

參考文獻：

[1]李永寧.張賓蘭.郁閉度及其測定方法研究與應用[J].世界林業(yè)研究.2008（2）

[2]馬熙民.建設項目水土流失及保持監(jiān)測方法研究[J].科技創(chuàng)新導報.2011（24）