張榆興 郝永宏
(黃河水土保持綏德治理監(jiān)督局,陜西 榆林 719000)
水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,普遍運(yùn)用了遙感技術(shù)與GIS技術(shù)?,F(xiàn)如今,我國(guó)在水土流失方面的監(jiān)測(cè)已取得了諸多成果,但不可否認(rèn)的是,在個(gè)別方面也存在一些問(wèn)題,如缺失系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、觀測(cè)方式等。所以,針對(duì)其中存在的問(wèn)題,應(yīng)該善于分析問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因,然后進(jìn)行解決,從而真正地保障我國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量。
我國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的主要特征體有2點(diǎn)。1)運(yùn)用統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)和技術(shù)方式。水力侵蝕運(yùn)用了我國(guó)水土流失的方程收集了2 800個(gè)氣象點(diǎn),計(jì)算侵蝕力因子運(yùn)用首次水利普查可侵蝕性因子k值計(jì)算地形因子。2)野外調(diào)查和室內(nèi)解譯二者之間相融合來(lái)進(jìn)行此工作,在提取信息時(shí)構(gòu)建簡(jiǎn)易圖斑和標(biāo)志,在野外復(fù)核時(shí)還須及時(shí)核對(duì)信息,這樣能增強(qiáng)圖斑的解譯效果[1]。再者,利用遙感影像解譯,也能夠及時(shí)了解水土流失的真實(shí)情況。
水土流失面積主要指的是土壤侵蝕量大于允許土壤的流失量,超過(guò)侵蝕強(qiáng)度的土壤面積,由于降雨的空間以及年際的變化,因此對(duì)于不同區(qū)域來(lái)說(shuō),在豐水年水土流失量往往較大,而在枯水年水土流失量則較小[2]。因相同年份降雨存在空間分異性,所以會(huì)致使相同區(qū)域相鄰位置的水土流失情況之間具有較大的不同,難以判斷何處為水土流失的實(shí)際地塊,應(yīng)在何處實(shí)施治理。
如果需要量化水土流失量,應(yīng)該運(yùn)用當(dāng)時(shí)的植被覆蓋情況以及降雨情況等相關(guān)資料,然后代入模型加以計(jì)算,或者運(yùn)用年度降雨相關(guān)數(shù)據(jù)中的植被情況,量化土壤侵蝕量后,而得知年土壤侵蝕總量,也可以運(yùn)用多年平均值對(duì)土壤侵蝕因子加以獲知,然后將土壤侵蝕模型帶入其中來(lái)計(jì)算土壤侵蝕模數(shù),這能夠體現(xiàn)出平均土壤侵蝕量以及水土流失總量。運(yùn)用的各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為多年平均值,所以計(jì)算所得到的土壤侵蝕模數(shù)一般多為多年平均情況,和暴雨出現(xiàn)而造成的水土流失量則有著明顯的差異性,難以體現(xiàn)出當(dāng)時(shí)水土流失的真實(shí)狀況。年度個(gè)別大暴雨所造成的水土流失量,對(duì)于水土流失總量具有較大的貢獻(xiàn)性,例如粗略計(jì)算年土壤侵蝕量,則能夠明確雨強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn),只對(duì)幾次大暴雨的水土流失量加以計(jì)算,就能夠得到水土流失的最終估算值。
在我國(guó),水土流失普查工作為一項(xiàng)十分重要的調(diào)查性工作,要求相關(guān)部門與相關(guān)組織一起進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)查,每隔一段時(shí)間就應(yīng)組織一次,這樣能體現(xiàn)出我國(guó)水土流失的整體發(fā)展情況,從而為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及宏觀決策等方面提供有效根據(jù)。運(yùn)用統(tǒng)一技術(shù)時(shí)點(diǎn)、以及方式和數(shù)據(jù)成果普查對(duì)象,針對(duì)工作需求,能夠被劃分為生產(chǎn)建設(shè)、土壤侵蝕、崩崗以及水土保持方式等幾項(xiàng)內(nèi)容,以我國(guó)水土流失本底情況為基礎(chǔ)。
過(guò)去在開(kāi)展水土流失監(jiān)測(cè)工作的過(guò)程中,以定期監(jiān)測(cè)的方式為主,但是,外部環(huán)境因素的變化導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)水土流失問(wèn)題。由此,水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,這項(xiàng)技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的水土流失監(jiān)測(cè)方式來(lái)說(shuō)具有更高的靈活性以及及時(shí)性,確保有關(guān)部門能夠及時(shí)采取有效措施防控水土流失。但是在實(shí)際操作的過(guò)程中,此項(xiàng)技術(shù)依然存在諸多缺陷,它只能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水土流失的發(fā)生情況,針對(duì)水土流失問(wèn)題的發(fā)生原因卻無(wú)法做到很好的監(jiān)測(cè)。
有研究顯示,雖然最近幾年我國(guó)水土流失問(wèn)題的發(fā)展程度得到了有效遏制,但是形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻,水土流失不僅侵蝕了大量耕地,同時(shí)會(huì)加大泥石流、滑坡等問(wèn)題的發(fā)生概率,2019年,我國(guó)因各類自然災(zāi)害而導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)3 000億元,其中,由于水土流失問(wèn)題而導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失以及間接經(jīng)濟(jì)損失占比較大。
水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用水平直接影響到動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性、實(shí)效性,同時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格按照水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)流程進(jìn)行檢測(cè),以下流程是某水土流失冬天檢測(cè)部門所制定的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)流程(如圖1所示),可以將其作為參考,結(jié)合單位自身的實(shí)際情況,合理制定動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)流程。
土壤侵蝕模型處于固定狀態(tài),其主要指的是土壤侵蝕會(huì)受到植被、氣象、水土以及土壤等方面的影響,由于我國(guó)氣象以及地形等方面的自然條件存在很大的差異性,所以為了顯著增強(qiáng)模型計(jì)算最終結(jié)果的準(zhǔn)確程度,對(duì)于不同的土壤侵蝕因子來(lái)說(shuō),需要以具體的數(shù)據(jù)信息作為根據(jù)。一方面應(yīng)該針對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù),來(lái)明確適宜的土壤侵蝕因子值。土壤可蝕性因子主要是由小區(qū)觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算來(lái)加以獲知的水土保持策略。另一方面,必須根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)性的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)與植被農(nóng)業(yè)小區(qū)之間進(jìn)行比較,最終獲得數(shù)據(jù)結(jié)果。
圖1水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)流程
容許土壤流失量主要是針對(duì)生產(chǎn)能力和土壤資源等方面而明確的,土壤流失量的最大限度一般基于成土速率,現(xiàn)階段運(yùn)用的土壤侵蝕分級(jí)規(guī)范主要是利用之前的研究成果。但是我國(guó)水土保持工作從現(xiàn)階段的情況來(lái)看,已經(jīng)獲得了一些成果,生態(tài)環(huán)境以及植被覆蓋率等方面也獲得了顯著的改善,因此在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于土壤流失量的容許程度和現(xiàn)階段土壤流失真實(shí)情況之間有著不小的差異性。例如個(gè)別地區(qū)容許土壤流失量偏高等,各個(gè)強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的侵蝕模數(shù)也會(huì)在很大程度上導(dǎo)致輕度侵蝕的總面積占較大比重,所以應(yīng)深入研究,明確各個(gè)侵蝕類型的實(shí)際容許土壤流失量。
動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)所得到的水土流失面積主要是根據(jù)柵格來(lái)進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)的。要綜合了解不同地方的水土流失實(shí)際分布狀態(tài),從而為水土流失的治理以及預(yù)防等方面提供重要的依據(jù)。應(yīng)該了解水土流失地塊的有效判斷方式,以及確定水土流失的侵蝕程度以及地塊情況等,制作水土流失分布圖。另外,應(yīng)該計(jì)算和統(tǒng)計(jì)不同尺度及土地水土流失的真實(shí)情況,了解各個(gè)土地運(yùn)用類型,水土流失的實(shí)際面積,從而為優(yōu)化以及調(diào)整土地運(yùn)用格局。根據(jù)地形數(shù)據(jù)來(lái)了解不同區(qū)域運(yùn)用類型水土流失分布的一般規(guī)律,還應(yīng)分析好耕地退耕情況。另外,也需要根據(jù)水土流失石漠化的實(shí)際情況來(lái)分析導(dǎo)致水土流失情況產(chǎn)生的主要因素,進(jìn)而提出治理策略。根據(jù)監(jiān)測(cè)獲知的水土流失情況以及分布性差異等方面來(lái)明確治理區(qū)域,最終為相關(guān)編制工作的開(kāi)展予以有效輔助。
水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作和林業(yè)調(diào)查以及國(guó)土調(diào)查等方面工作的關(guān)注點(diǎn)有著很大的差異性,一般是從水土流失的量化以及解譯等方面來(lái)全面考慮治理水土流失情況的主要策略,所以能夠?qū)ξ覈?guó)相關(guān)部門所制定的土地利用分類方式加以調(diào)整與貫徹。全覆蓋動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)具有較大的任務(wù)量,每年度進(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)也具備重復(fù)性特征,所以在平時(shí)的工作中,可以對(duì)相關(guān)規(guī)范性內(nèi)容以及解譯標(biāo)志庫(kù)等內(nèi)容加以積累,然后對(duì)裸土以及梯田等顯著特點(diǎn)的圖斑智能自動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行深入分析,以此來(lái)提升該項(xiàng)工作的開(kāi)展質(zhì)量與開(kāi)展效率。
例如,可以將3S技術(shù)應(yīng)用到水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中,能夠更全面地了解水土流失情況,尤其是管道動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)圖,可一目了然地了解不同地區(qū)的水土流失情況,分析出地區(qū)的土地利用類型分布情況、植被覆蓋情況等。
從水土保持信息系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括3點(diǎn)。1)系統(tǒng)研究調(diào)查。以研究和明確用戶的實(shí)際需求情況,分析信息傳輸方法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),并將此當(dāng)作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及功能設(shè)計(jì)的重要根據(jù)。2)系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)以及主要功能。以“一邊建設(shè)一邊運(yùn)用”為一項(xiàng)主要原則,針對(duì)用戶的實(shí)際需求,來(lái)得出需求結(jié)果,進(jìn)而將系統(tǒng)分為幾個(gè)邏輯以及功能模塊,以此來(lái)開(kāi)展相關(guān)工作。3)系統(tǒng)建設(shè)的主要技術(shù)層面問(wèn)題。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在的安全問(wèn)題,還應(yīng)該根據(jù)實(shí)際內(nèi)容來(lái)制定相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)等,從而解決網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在的一些問(wèn)題,切實(shí)保障水土保持信息系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)效果,為相關(guān)工作的開(kāi)展提供較好的保障。
總而言之,對(duì)于我國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)問(wèn)題,還應(yīng)加以細(xì)致的解析,對(duì)于水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)用階段存在的問(wèn)題,還應(yīng)采取有效的方式及時(shí)解決。明確我國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的主要特征、以及水土流失面積的界定方式,以便了解相關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容,從而為水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展提供重要的保障。