現(xiàn)代空間信息技術在我國水土保持應用現(xiàn)狀獲獎科研報告

現(xiàn)代空間信息技術在我國水土保持應用現(xiàn)狀獲獎科研報告【摘

要】我國現(xiàn)在的重中之重就是積極主動開展相應的水土保持工作，同時在此過程中需要不斷進行水土流失的監(jiān)控、觀測以及管理。目前，預防和防治水土流失最重要的措施就是水土保持，它是治理江河、根除水患的治本之策。目前使用的傳統(tǒng)技術不僅耗力、耗資，而且也很難獲取觀測資料數(shù)據(jù)。因此隨著遙感、地理信息系統(tǒng)及全球定位系統(tǒng)等空間技術和計算機通訊網(wǎng)絡技術的日益發(fā)展和實用化，現(xiàn)代空間技術已成為當今主流，并且已經(jīng)廣泛應用到我國水土保持方面。

【關鍵詞】空間信息技術;水土保持;現(xiàn)狀

1現(xiàn)代空間信息技術在水土保持中應用概況

目前由于我國水土流失問題的復雜性及水土保持任務的艱難性，已將現(xiàn)代空間信息技術（遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)）應用到水土保持領域方面，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1國家和區(qū)域土壤侵蝕遙感調(diào)查

從我國70年代起，遙感技術就在不斷發(fā)展，并且主要信息源一直都是航空航天等一些多層次的遙感資源，同時依據(jù)不同大小尺寸對全國各地的大江大河、小流域及水土流失嚴重的區(qū)域進行遙感調(diào)查，并且通過調(diào)查結果制作出大量的遙感圖件，建立了不同層次的水土流失與綜合治理信息系統(tǒng)，這樣不僅可以為政府提供決策依據(jù)，而且還加快了當?shù)厮帘３脂F(xiàn)代化和信息化的進程。

1.2基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的土壤侵蝕評價與制圖研究

相關研究者在小流域、區(qū)域等層次的基礎上，利用遙感技術結合GIS技術進行制圖，同時對土地侵蝕評價和空間分布特征方面進行研究。如何在甘青寧黃土丘陵國家級重點治理區(qū)脆弱生態(tài)系統(tǒng)中建立空間數(shù)據(jù)庫主要采用1：10萬比例尺，以60m×60m網(wǎng)格數(shù)據(jù)和土地利用圖作為信息源，建成最終的空間數(shù)據(jù)庫。通過土地侵蝕定量評價模型與GIS系統(tǒng)ARC/INFO的集成，進而研究小流域土壤侵蝕空間變化的定量分析。

1.3小流域土壤侵蝕與水土保持信息系統(tǒng)

其是由1：5000～1：10000比例尺作為信息源基礎，并且服務對象是基層和總面積為10km2左右的小流域進行資源開發(fā)、土地利用、水土保持等規(guī)劃項目，進而使得小流域治理和定位實驗更具有科學性。該系統(tǒng)采用的是圖像航攝彩紅外資料和土地系統(tǒng)制圖資料及試驗觀測資料等，經(jīng)過多層處理后提供資源清查及評價等服務項目。

2現(xiàn)代空間技術在我國水土保持中的應用

近代，遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)已廣泛應用到我國水土保持中，下面是對三項技術的具體分析。

2.1遙感技術（UAV-R）在我國水土保持中的應用

自20世紀80年代初，我國水利行業(yè)就引入了遙感技術。何為遙感？遙感是一種利用地物電磁波反射與吸收特性的不同來探測分析地表形態(tài)與特征信息的技術手段，該手段廣泛運用到我國土地資源調(diào)查、洪澇災害檢測與災情評估、林業(yè)資源調(diào)查、水土流失檢測、環(huán)境檢測與災害損失評估、農(nóng)作物估產(chǎn)等方面。

2.1.1水土保持方案編制

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(shù)據(jù)，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(shù)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(shù)據(jù)獲取簡單，更適合技術人員使用。

2.1.2水土保持監(jiān)測

水土保持監(jiān)測工作是水土保持的重要組成部分，也是預防和治理水土流失問題的重要基礎。但目前傳統(tǒng)的檢測方式，主要以人工調(diào)查為主，現(xiàn)場勘查為輔，逐一去測量和定位，同時結合相關材料進行評估，得出的結果會受到人為干預的影響，最終導致水土保持監(jiān)測出現(xiàn)眾多問題，例如：效率低、經(jīng)準確差等，所以傳統(tǒng)方法根本無法滿足當今水土保持信息化發(fā)展監(jiān)測的準確性、完整性及時效性。但是衛(wèi)星遙感技術的出現(xiàn)，解決了傳統(tǒng)監(jiān)測方法上存在的問題，并且可以更好地反映水土流失與防治的情況。

2.2地理信息系統(tǒng)在我國水土保持中的應用

在我國60年代時，地理信息系統(tǒng)就開始迅速發(fā)展起來。該系統(tǒng)的產(chǎn)生，可為我國提供多種空間和動態(tài)的地理信息，也可為我國水體環(huán)境脆弱的地區(qū)進行土壤評估監(jiān)測。可以運用地理信息系統(tǒng)技術，治理我國黃土高原土地流失問題，首先探測黃土高原的土壤問題，其次第一時間對土壤侵蝕進行定量評估，最后及時找出問題，馬上進行處理。

2.3全球定位系統(tǒng)（GPS）在我國水土保持中的應用

傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變的必由之路是GPS技術的進一步發(fā)展。該技術的不斷發(fā)展，可加快水土保持生態(tài)建設速度、提高建設質(zhì)量以及增加科技含量。由于GPS技術具有高精準度和自動測量等優(yōu)點，被廣泛應用到我國水土保持工程及水土流失動態(tài)監(jiān)測等方面。

2.3.1在水土保持工程建設中的應用

目前，我國水土保持工作已與GPS定位技術有效的結合起來，并且可以應用到工程的監(jiān)理、監(jiān)測、規(guī)劃設計及施工放樣等方面。首先觀測出工程建設區(qū)地形地貌特征點的坐標數(shù)據(jù)，其次根據(jù)這些數(shù)據(jù)，準確算出各點坐標，并利用相關軟件編制成數(shù)字地面模板，最后由計算機輔助設計軟件完成工程設計。通過上述描述的使用過程，此技術不僅自動化程度高，而且還可以對設計結果進行合理修改，并且設計資料利于計算機管理和工程竣工驗收。在水土保持工程施工放樣中，傳統(tǒng)方法是使用經(jīng)緯儀、水準儀、皮尺等工具進行測量，這些工具不僅操作復雜，需要工作人員有一定的操作經(jīng)驗，而且測量出的結果精準度較差。我國用GPS定位系統(tǒng)技術代替了原有技術，該技術是先把基站安置在一已知點上，預先將待定點坐標輸入流動站手薄，手持GPS流動站天線，按手薄上提示的方向?qū)ふ?，很快就可找到待定坐標。目前GPS定位系統(tǒng)技術精準度越來越高，而且手持GPS價格便宜，一般基層水利水電部門都可以承擔得起。

2.3.2在水土流失動態(tài)監(jiān)測中的應用

GPS技術可有效監(jiān)測出水土流失引起的溝緣線、溝底線等部位，并且可實時進行動態(tài)定位處理，把GPS的基站放在已建立控制網(wǎng)的某已知點上，流動站沿溝緣線、溝底線等連續(xù)采集點的坐標，繪制出三位曲線。定期監(jiān)測并比較變化情況，若用計算機處理，可以求初比較確切的變化量。

3結語

雖然我國水土流失問題較為嚴重，但是我