侯仰杰

摘要：水土保持監(jiān)測可以準確測量和評價水土流失情況，為水土流失防治、監(jiān)督和管理決策提供超前、主動的服務。通過監(jiān)測準確、及時的掌握水土流失情況，協(xié)調水土保持，優(yōu)化水土流失的防治措施。監(jiān)測水土流失的過程中應用遙感與地理信息系統(tǒng)技術可以詳細監(jiān)測水土流失情境，切實提高水土流失監(jiān)測效率?；诖?，本文就水土流失動態(tài)監(jiān)測中遙感與地理信息系統(tǒng)技術的應用進行詳細探究。

關鍵詞：水土流失;動態(tài)監(jiān)測;遙感技術;地理信息系統(tǒng);應用

1引言

水土保持監(jiān)測是防治水土流失的基礎工作，是開展水土保持監(jiān)督管理和目標責任考核的重要措施，是完善生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、落實國家生態(tài)文明建設的重要支撐。水土保持監(jiān)測體系建設是水利部安排部署的重要任務之一。多年來，水土保持監(jiān)測工作從無到有、由弱到強，取得了明顯成效，有力推進了水土保持事業(yè)的發(fā)展，但還存在監(jiān)測機構基礎建設不完善、監(jiān)測任務不能滿足管理需求、信息化運用進展緩慢等突出問題。

2 概述

2.1 遙感技術

遙感技術是一種獲取地表物體幾何和物理性質的技術。早期的遙感圖像的解譯，通常通過目視判讀方法，隨著計算機的加速發(fā)展，解譯方法得到了快速發(fā)展，一種使用計算機對原始遙感影像進行圖像增強、圖像變化、輻射校正、幾何校正等一系列的預處理，然后通過相應的遙感處理軟件進行進一步精處理，對結果進行處理，最終通過專業(yè)技術人員的經驗進行解譯，直接對解譯結果進行處理，生成具有處理特征的遙感影像。目前，遙感可分為高光譜遙感和多光譜遙感。高光譜遙感不僅可以探測到被遮蓋的地物，而且可以準確地估計植物生態(tài)系統(tǒng)的物理和化學參數的變化，包括土壤水分、土壤特性、土壤生物化學參數、土地利用動態(tài)監(jiān)測變化等。多光譜遙感是利用具有2個及2個以上光譜通道，采用多種傳感器對地物進行同步成像的一種遙感技術;將地物反射的電磁波信息劃分為若干個光譜波段，用于接收和記錄地物信息。當前遙感技術的發(fā)展使得遙感技術在水土監(jiān)控領域得到了廣泛的應用。

2.2 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)，即GIS技術。GIS簡單理解，就是在計算機硬件、軟件支持下，對整個或部分地球表層中與空間有關的地理分布數據進行采集、儲存、管理、計算、分析的一種空間信息系統(tǒng)。GIS是一個復雜且具有邊緣性的學科，其所涉及的領域十分廣泛，包括制圖學、測量學、地理學、計算機學等，除此之外，其還需要應用到各種其他學科環(huán)節(jié)，如計算機設計、數據庫管理等。GIS具體可以分為5個部分，分別為人員、數據、硬件、軟件、過程，只有在五個要素結合下才可以完成對GIS的應用。GIS可以應用于各個領域中，如科學調查、城市規(guī)劃、土地管理、自然災害評估等。GIS作為一種新型技術手段，其應用價值十分顯著。比如GIS可以形成相應的數據分析，通過對數據進行處理可以形成健全的管理數據庫系統(tǒng)，在數據庫中所有數據都可以得到有效的利用，進而為相應的工作提供可靠的信息支撐。在GIS應用過程中，還可以實現(xiàn)對數據信息的快速分析，這是因為GIS具備先進的動態(tài)預測及地理分析能力，這對確保決策的正確性具有重要的作用。

3 水土流失在生態(tài)環(huán)境保護中的作用

（1）減少自然災害。大量數據顯示，森林能夠大量吸收太陽能日溫差較小，夏季可以削弱高溫，冬天可以減弱嚴寒，冬暖夏涼。同時，森林由于綠植較多空氣濕度相比正常空氣的濕度大約要高20%，有助于農作物產量的提高，加快植樹造林，減少自然災害。在發(fā)生洪澇災害時，可以減弱水流速度，從而降低災害影響。（2）改善土質。保護生態(tài)環(huán)境的方式有很多種，改善土質是其中最有效果的方式之一，通常人們使用一些方式來改變土壤的理化性質，例如建造防護欄、防護林等，這些措施極大的改善了土壤的理化性質。另外土地可以吸收落葉等腐爛之后的物質作為大樹的養(yǎng)分，從而增加土壤的肥力，改善土壤質量，不僅減少水土的流失，還改善了土壤中有機物質流失問題，在一定程度上保護了生態(tài)環(huán)境。（3）涵養(yǎng)水源。人類的生命之源就是水，水資源是社會發(fā)展的重要資源，是維持人類生活的基礎物質。保護生態(tài)環(huán)境，保護水資源成為我國保持水土工作的重要課題。之所以森林有涵養(yǎng)水源的能力，是因為植物在生長過程中，其根部會吸收地下水分儲藏水分，同時在發(fā)生洪澇災害是，森林能大幅度減緩水流速度，不僅能降低災害影響，還能吸收水分，在枯水期避河流干涸。

4 水土流失動態(tài)監(jiān)測中遙感與地理信息系統(tǒng)技術的應用

4.1 編制水土保持方案

隨著我國改革的不斷發(fā)展，對水土保持方案的編制要求也越來越高，比如項目概括介紹、棄渣場選址的合理性等方面。但是傳統(tǒng)技術已無法做到這些要求，此時遙感技術的發(fā)展顯得十分重要。遙感技術打破了傳統(tǒng)技術，編制人員可以通過遙感影響和解譯數據，并且可以準確快速地掌握建設項目區(qū)概況，及時找到項目建設區(qū)的水土流失范圍，科學地設置水土保持分區(qū)、合理地布設水土保持防治工程措施。該技術的發(fā)展可完全替代傳統(tǒng)技術用數碼相機、筆記本和測量工具進行現(xiàn)場查看，并且工作量少、數據獲取簡單，更適合技術人員使用。

4.2 水土流失動態(tài)監(jiān)測

水土流失動態(tài)監(jiān)測中，對遙感和 GIS 技術集成應用能更好地收集水土流失現(xiàn)狀和水土流失治理信息，為水土保持提供充足依據。運用時應關注 2 方面的內容：一是遙感數據采集功能的強化。水土流失的誘發(fā)因素多種多樣，為從遙感數據中提取準確信息，可采用多種復合技術手段，全面收集和整理水土流失因素，如區(qū)域遙感信息多波段與多平臺復合方法、定性分析與定量分析結合方法、遙感信息與地圖復合方法等。這些方法和手段的應用可增強遙感數據采集功能，充分發(fā)揮遙感和 GIS 技術的優(yōu)勢。二是水土保持信息管理系統(tǒng)構建。在一些重點防治工程及重大開發(fā)建設項目中，可運用分辨率較高的三維動態(tài)模型，將水土流失預測預報模型引入到典型區(qū)域中，配合遙感技術和 GIS 技術，構建數字化的水土保持信息管理系統(tǒng)，對各個區(qū)域內的重點區(qū)域水土流失情況進行全面動態(tài)監(jiān)測，提升管理的動態(tài)性和時效性，推動水土保持管理水平的提高，為政府決策提供可供參考依據，借助數字化、現(xiàn)代化的水土保持管理模式，確保水土保持工作高效完成。

4.3 監(jiān)測水污染

在監(jiān)測水污染時應用遙感與地理信息系統(tǒng)技術主要因為污染水具有光譜效應。水中懸浮或溶解的污染度組成濃度不同，這種水體發(fā)射能力無論從結構、灰度還是色調、紋理分析在遙感圖像上都具有一定區(qū)別。在監(jiān)測內陸水質時應用遙感技術，因為內陸水體本身的光譜特點是復雜多變的，且受到大氣輻射的影響，遙感監(jiān)測可以監(jiān)測到較少種類的水質參數，因此雖然說廣泛應用遙感技術監(jiān)測內陸水質，但還需要工作人員認真分析并進行區(qū)別對待。

5 結束語

雖然我國水土流失問題較為嚴重，但是我國已將現(xiàn)代現(xiàn)代空間信息技術完美的運用到水土保持工作中，并通過遙感技術、地理信息技術，充分分析和評估土壤質量，解決水土問題。在以后的水土保持工作中，我們需要更好的運用現(xiàn)代空間信息技術，建立國家水土保持信息數據庫，及時對區(qū)域水土流失進行快速調查，最大化降低損失。

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