楊路明，胡 紅

（海河水利委員會(huì)海河流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站，天津 300170）

為全面提升水土保持重點(diǎn)工程建設(shè)管理水平、加強(qiáng)對(duì)水土保持重點(diǎn)工程事中監(jiān)督檢查和事后考核評(píng)估、優(yōu)化水土保持重點(diǎn)工程管理方式、提升監(jiān)管水平，2018年根據(jù)《國(guó)家水土保持監(jiān)管規(guī)劃（2017—2020年）》，利用“圖斑精細(xì)化”監(jiān)管手段，對(duì)河北省豐寧滿族自治縣2016年坡耕地水土流失綜合治理試點(diǎn)工程開展實(shí)施效果評(píng)估，以圖斑為單元進(jìn)行詳細(xì)核查[1]，準(zhǔn)確核實(shí)工程措施數(shù)量、任務(wù)完成情況和實(shí)施效果。

1 工程概況

豐寧縣2016年坡耕地水土流失綜合治理試點(diǎn)工程坐落于河北省豐寧滿族自治縣黃旗鎮(zhèn)南溝、南溝門、城根營(yíng)村，總面積445 hm2，屬北溫帶大陸性燕山山地季風(fēng)氣侯，土壤以褐土為主，質(zhì)地較好，輕壤土占70%，植被類型屬冀北山地櫟林、油松亞高針葉林植被。

工程所在區(qū)域水土流失比較嚴(yán)重，土壤養(yǎng)分流失，肥力下降，農(nóng)業(yè)耕作方式原始，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整緩慢，制約了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)步伐。2016年該區(qū)域被列入坡耕地水土流失綜合治理試點(diǎn)工程，目的在于將坡耕地改造為基本農(nóng)田、控制坡耕地水土流失、保水保土、基本控制泥沙不下山、促進(jìn)農(nóng)民增收和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

工程規(guī)劃治理坡耕地面積445 hm2，其中5°～10°面積196.14 hm2、10°～15°面積246.51 hm2、15°～20°面積2.35 hm2，分別占總治理面積的44.1%、55.4%、0.5%。工程于2016年5月開工建設(shè)，2016年底完工。

2 評(píng)估方法

2.1 技術(shù)路線

采用無人機(jī)技術(shù)、高分衛(wèi)星遙感手段，對(duì)工程實(shí)施前后水土流失情況、竣工年和評(píng)估年水土保持措施情況進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)合工程水土保持措施設(shè)計(jì)圖和竣工圖等資料，得出水土流失治理情況、水土保持措施保存情況及水土流失消長(zhǎng)情況，在圖斑層次上對(duì)重點(diǎn)工程實(shí)施效果進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，重點(diǎn)為水土保持措施保存情況、水土流失面積消長(zhǎng)等指標(biāo)。技術(shù)路線，如圖1所示。

圖1 技術(shù)路線

2.2 數(shù)據(jù)來源和處理

收集豐寧縣2016年坡耕地水土流失綜合治理試點(diǎn)工程實(shí)施方案、設(shè)計(jì)變更和竣工驗(yàn)收等資料，包含措施布局和項(xiàng)目區(qū)邊界等矢量數(shù)據(jù)。

工程實(shí)施前影像采用2012年3月衛(wèi)星遙感影像，空間分辨率20 cm，原始影像經(jīng)地理配準(zhǔn)、裁剪等預(yù)處理后獲得工程區(qū)正射影像。

工程評(píng)估年影像采用無人機(jī)影像，2018年9月使用Ebee Plus固定翼無人機(jī)拍攝，經(jīng)軟件處理后得到工程區(qū)正射影像，空間分辨率5 cm。

2.3 解譯標(biāo)志建立

工程水土保持措施有水平梯田、水源工程、田間道路、截水溝工程、標(biāo)志碑、植物措施，土地利用類型有林地、村莊、坡耕地、旱平地、農(nóng)村道路等類型。根據(jù)工程實(shí)際情況，建立解譯標(biāo)志庫(kù)，每種土地利用類型和水土保持措施的解譯標(biāo)志樣本不少于 2 個(gè)[2]。

2.4 水土保持基礎(chǔ)圖斑解譯

水土保持基礎(chǔ)圖斑是指反映實(shí)施前工程區(qū)土地利用、植被覆蓋度、坡度和土壤侵蝕等基礎(chǔ)信息的空間單元。

水土保持基礎(chǔ)圖斑影像采用工程實(shí)施前衛(wèi)星影像，依據(jù)《水利部辦公廳關(guān)于印發(fā)國(guó)家水土保持重點(diǎn)工程信息化監(jiān)管技術(shù)規(guī)定（試行）的通知》（辦水保〔2018〕107號(hào)），獲取工程實(shí)施前土地利用、植被覆蓋度、坡度和土壤侵蝕等基礎(chǔ)信息。

坡度等級(jí)詳見表1，不同侵蝕類型林草植被覆蓋度分級(jí)詳見表2。

表1 坡度分級(jí)

表2 不同侵蝕類型林草植被覆蓋度分級(jí)%

2.5 實(shí)施效果評(píng)估圖斑解譯

參考解譯標(biāo)志，利用GIS軟件，采用人機(jī)交互勾繪土地利用類型圖斑并賦屬性編碼；獲取每個(gè)圖斑的坡度等級(jí)[3]；采用歸一化植被指數(shù)法獲取圖斑的林草覆蓋度等級(jí)。參照《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（SL 190-2007）等有關(guān)規(guī)定，根據(jù)土地利用類型、坡度、林草覆蓋度等信息判定不同圖斑土壤侵蝕強(qiáng)度。

2.6 水土保持措施解譯

水土保持措施包括面狀、線狀和點(diǎn)狀水土保持措施。其中，面狀水土保持措施是指坡改梯等在專題圖上以面狀形式表達(dá)的措施，采用公頃等計(jì)量單位；線狀水土保持措施是指坡面截流工程、生產(chǎn)道路等在專題圖上以線狀形式表達(dá)的措施，采用千米等計(jì)量單位；點(diǎn)狀水土保持措施是指集蓄工程等在專題圖上以點(diǎn)狀形式表達(dá)的措施，采用座、處、個(gè)等計(jì)量單位。

采用目視解譯方法，獲取評(píng)估年各類型水土保持措施圖斑并賦相應(yīng)屬性。

2.7 解譯驗(yàn)證

解譯工作結(jié)束后，抽取不少于總圖斑數(shù)的10%進(jìn)行內(nèi)業(yè)核查和外業(yè)驗(yàn)證。根據(jù)《國(guó)家水土保持重點(diǎn)工程信息化監(jiān)管技術(shù)規(guī)定（試行）》要求，解譯結(jié)果判對(duì)率應(yīng)超過90%。

2.8 指標(biāo)計(jì)算

評(píng)估指標(biāo)包括評(píng)估年水土流失治理度、水土保持措施保存情況和水土流失消長(zhǎng)情況。計(jì)算公式如下：

水土流失消長(zhǎng)情況根據(jù)工程實(shí)施前和評(píng)估年土壤侵蝕判讀結(jié)果進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 水土保持基礎(chǔ)圖斑和實(shí)施效果評(píng)估圖斑解譯成果

基于工程施工前和評(píng)估年影像，完成水土保持基礎(chǔ)圖斑和實(shí)施效果評(píng)估圖斑解譯，為后續(xù)實(shí)施效果評(píng)估提供依據(jù)。水土保持基礎(chǔ)圖斑和實(shí)施效果評(píng)估圖斑，如圖2—3所示。

3.2 評(píng)估年水土流失治理度

通過《豐寧縣2016坡耕地水土流失綜合治理試點(diǎn)工程實(shí)施方案》統(tǒng)計(jì)水土保持措施實(shí)施前項(xiàng)目區(qū)水土流失面積445 hm2，通過解譯結(jié)果獲得評(píng)估年水土流失治理面積440.37 hm2，經(jīng)計(jì)算得出評(píng)估年水土流失治理度為98.96%。通過各項(xiàng)水土保持措施的實(shí)施，工程區(qū)水土流失得到根本治理。

3.3 評(píng)估年水土保持措施保存情況

圖2 項(xiàng)目區(qū)水土保持基礎(chǔ)圖斑

圖3 項(xiàng)目區(qū)實(shí)施效果評(píng)估圖斑

豐寧縣2016年坡耕地水土流失綜合治理試點(diǎn)工程面狀水土保持措施為修建土坎梯田，共完成面狀水土保持措施面積445 hm2；評(píng)估年面狀水土保持措施面積為440.37 hm2。線狀水土保持措施為生產(chǎn)道路和坡面截流工程，共完成生產(chǎn)道路32.50 km、坡面截流工程5.61 km；評(píng)估年線狀水土保持措施生產(chǎn)道路為23.84 km，坡面截流工程為4.16 km。點(diǎn)狀水土保持措施為機(jī)井和蓄水池，共完成水源工程23處、蓄水池18個(gè)；評(píng)估年點(diǎn)狀水土保持措施水源工程為23處，蓄水池為18個(gè)。水土保持措施保存情況，詳見表3。

表3 工程區(qū)水土保持措施保存情況

從水土保持措施保存情況可以看出，面狀措施（土坎梯田）和點(diǎn)狀措施（水源工程、蓄水池）保存率均達(dá)到98%以上，線狀措施（生產(chǎn)道路、坡面截流工程）保存率達(dá)到73%以上，各類措施較好地發(fā)揮了水土保持效果。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，造成線狀措施保存率較低的原因主要是部分修建的田間道路被村民開墾用于耕作和部分截水溝已被平整或淤滿，無法持續(xù)發(fā)揮水土保持功能，因此線狀措施保存率較低。

3.4 工程實(shí)施前后水土流失消長(zhǎng)情況

工程實(shí)施前輕度土壤侵蝕面積215.68 hm2，中度土壤侵蝕面積226.97 hm2，強(qiáng)烈土壤侵蝕面積2.35 hm2；各項(xiàng)水土保持措施實(shí)施后，土壤侵蝕強(qiáng)度為微度。土壤侵蝕強(qiáng)度的改善，主要得益于土地利用類型從坡耕地轉(zhuǎn)變?yōu)樗教萏铩Ｆ赂奶菽芨纳屏⒌貤l件，減緩梯田坡度，減少水流沖刷；同時(shí)，提高土壤的蓄水能力，有效減少水土流失[4]。

4 結(jié)論與討論

（1）按照《國(guó)家水土保持重點(diǎn)工程信息化監(jiān)管技術(shù)規(guī)定（試行）》，對(duì)豐寧滿族自治縣2016年坡耕地水土流失綜合治理試點(diǎn)工程進(jìn)行實(shí)施效果評(píng)估，通過工程實(shí)施前后遙感影像和無人機(jī)影像解譯對(duì)比發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目區(qū)水土流失治理度較高，各類水土保持措施較好地發(fā)揮了水土保持效果，有效提升了當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件，水土流失情況得到根本治理。

（2）為改進(jìn)類似工程資料收集困難、影像獲取及解譯難度大等問題，做好水土保持重點(diǎn)工程信息化監(jiān)管，后續(xù)應(yīng)加大以下工作力度：設(shè)計(jì)階段要更加貼合實(shí)際，在仔細(xì)勘察現(xiàn)場(chǎng)情況基礎(chǔ)上，提高設(shè)計(jì)水平；規(guī)范文明施工，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工，如有變化，需及時(shí)進(jìn)行變更設(shè)計(jì)和備案，做好施工資料的收集和存放；提高信息化監(jiān)管技術(shù)手段和水平，利用無人機(jī)等新技術(shù)，提高精度和效率，為水土保持重點(diǎn)工程的監(jiān)督和評(píng)價(jià)提供技術(shù)支撐。

（3）為提高評(píng)估準(zhǔn)確度、減少影像精度和人工解譯帶來的誤差，在后續(xù)工程實(shí)施過程中應(yīng)在圖像解譯后增加解譯成果野外驗(yàn)證環(huán)節(jié)，到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察驗(yàn)證，保證解譯成果精確可靠；同時(shí)，走訪周邊居民，詳細(xì)了解工程對(duì)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活的改善，多維度反映工程效益情況。