水土保持監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

彭 娟

(畢節(jié)市水土保持辦公室，貴州畢節(jié)551700)

水土保持監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

彭 娟

(畢節(jié)市水土保持辦公室，貴州畢節(jié)551700)

水土保持的監(jiān)測指的就是對于水土流失以及治理的動態(tài)的監(jiān)測，介紹了水土保持監(jiān)測指標(biāo)體系的原則，分析了水土保持監(jiān)測的布局及要求，闡述了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則并對系統(tǒng)的總體框架進(jìn)行了分析。

水土保持;監(jiān)測系統(tǒng);監(jiān)測布局;自然環(huán)境;技術(shù)框架

在我國的環(huán)境問題中，水土流失是一個非常嚴(yán)重的現(xiàn)象。水土保持在我國是生態(tài)環(huán)境中的重中之重，是我國水土保持監(jiān)測網(wǎng)中的一個重要的監(jiān)測對象，水土保持監(jiān)測工作在我國是強(qiáng)化對于水土流失的監(jiān)控以及管理的一個重要的工作，本文就對此作出探討。

1 水土保持監(jiān)測指標(biāo)體系原則

明確我國水土保持監(jiān)測的內(nèi)容對于開展實(shí)際到位的工作是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作，對于在我國構(gòu)建水土監(jiān)測體系來說，應(yīng)該遵循的主要原則有以下幾項(xiàng):

1)全面性以及典型性:全面性指的就是構(gòu)建出的這個水土保持監(jiān)測指標(biāo)體系要能夠涵蓋我國大多數(shù)的區(qū)域，可以具有全面性的適用性;典型性指的就是構(gòu)建出的監(jiān)測系統(tǒng)可以具有代表性，能夠反映出水土的保持以及流失之間的動態(tài)關(guān)系以及效益。

2)實(shí)用性:監(jiān)測結(jié)果的最大特點(diǎn)就是必須要具備可比性，亦既每個指標(biāo)的具體監(jiān)測方法都應(yīng)該緊密結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況來進(jìn)行，這樣才可以讓最后的監(jiān)測結(jié)果具有實(shí)用性。

3)相對的獨(dú)立性。盡可能的把指標(biāo)的相關(guān)性降到最低，這樣就可以避免增加監(jiān)測工作量和可能會出現(xiàn)的非常復(fù)雜的各種數(shù)據(jù)。

水土保持的監(jiān)測指標(biāo)體系，從整體上主要分為3個層次，也就是指標(biāo)。指標(biāo)類以及指標(biāo)亞類3種。其中對于指標(biāo)類的選擇，按照項(xiàng)目的防治范圍區(qū)域內(nèi)水土流失的不同層度的影響因子以及各自的動態(tài)變化情況和后續(xù)危害、以及實(shí)施水土保持等5個內(nèi)容。

對于水土流失現(xiàn)象的影響因子的指標(biāo)類，其中地形因素主要是對于降水量以及營力等起決定作用，另外地貌是產(chǎn)生地域差異的最重要的主導(dǎo)因素，也是可能會影響到土壤的侵蝕程度的最重要的因素之一。水文氣象因素是與土壤侵蝕現(xiàn)象有直接關(guān)系的因素，因?yàn)樗鼤苯佑绊懙剿亮魇У陌l(fā)展。除了上述之外，降水是另一個可能會造成水土流失的原因，土壤因?yàn)槠浠瘜W(xué)組成以及物理結(jié)構(gòu)等，可能會影響到土壤的抗蝕能力。

水土流失的狀況指標(biāo)類，主要包括了水上流失的范圍以及水土流失量的范圍。水土流失范圍指標(biāo)亞類與施工的工藝有關(guān)系;水土流失量指標(biāo)亞類就需要在監(jiān)測現(xiàn)場連續(xù)地對水土流失動態(tài)情況進(jìn)行觀測，然后得出最后的水土流失強(qiáng)度以及總量的數(shù)據(jù)。

水土流失的危害指標(biāo)，主要就體現(xiàn)在人們對于土地資源的破壞以及突發(fā)性的災(zāi)害等方面。土地資源的破壞，主要指的是在工程的占地現(xiàn)象導(dǎo)致的面積減少以及土壤結(jié)構(gòu)的破壞。突發(fā)性的災(zāi)害指的是不可預(yù)測的泥石流以及滑坡等自然災(zāi)害可能會對周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響。

2 水土保持的監(jiān)測布局分析

2.1 總體布局思路分析

首先要做的就是要確定一個監(jiān)測的范圍，然后才是去解決監(jiān)測布局的問題。

水土流失的狀況主要會受到自然條件以及工程自身的特點(diǎn)兩者結(jié)合的影響。監(jiān)測布局就是要去尋找其中的共性的特點(diǎn)來進(jìn)行布局，然后按照自然條件以及工程的施工內(nèi)容等分成很多的區(qū)來建設(shè)監(jiān)測點(diǎn)。對于監(jiān)測點(diǎn)的定位以及設(shè)計(jì)等都是根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容來確定的，并且要進(jìn)行連續(xù)的動態(tài)監(jiān)測。

2.2 監(jiān)測范圍

水土保持的監(jiān)測范圍主要包括空間范圍以及時間范圍兩種。其中空間范圍指的是要在工程建設(shè)以及人所生存的區(qū)域會產(chǎn)生水土流失現(xiàn)象的那些部分，這個區(qū)域與水土流失的防治范圍是基本一致的，但是不包括那些沒有受到人的活動影響到的區(qū)域。時間范圍值就是在建設(shè)時間內(nèi)所造成的水土流失現(xiàn)象的時段，主要分為準(zhǔn)備期及建設(shè)期和恢復(fù)期等幾個階段。

3 水土保持監(jiān)測的需求分析

水土保持監(jiān)測，其主要涉及到的部門就是監(jiān)測單位以及管理機(jī)構(gòu)，監(jiān)測單位主要涉及的是水土保持的設(shè)計(jì)以及管理信息和分析工作，主要作用就是實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理信息化以及管理服務(wù)等。所以監(jiān)測單位主要的作用就是水土保持的數(shù)據(jù)采集以及設(shè)計(jì)和針對信息的管理和成果分析。

監(jiān)測管理機(jī)構(gòu)的主要任務(wù)就是針對數(shù)據(jù)的采集以及管理和應(yīng)用。

按照監(jiān)測數(shù)據(jù)的內(nèi)容來看可以分為基本情況以及水土保持的方案數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)等。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)可以分為空間數(shù)據(jù)以及時間數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等。其中空間數(shù)據(jù)主要包括矢量數(shù)據(jù)以及柵格數(shù)據(jù)。其中屬于數(shù)據(jù)主要指的就是現(xiàn)場的調(diào)查以及觀測等取得的各種數(shù)據(jù)。另外多媒體數(shù)據(jù)主要指的就是各種電子文檔以及表格、視頻和音頻文件等。

4 監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及后期實(shí)現(xiàn)

監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括開發(fā)建立水土保持監(jiān)測數(shù)據(jù)庫及對于數(shù)據(jù)的存儲和隨時的動態(tài)監(jiān)測;開發(fā)數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)輸入到子系統(tǒng)中，并且對其提供多種的方式來進(jìn)行空間數(shù)據(jù)以及多媒體數(shù)據(jù)的接口來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集;開發(fā)項(xiàng)目的基本情況的信息以及保持方案的信息、監(jiān)測信息這些基本信息的高效率管理都是依靠這個系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。

監(jiān)測系統(tǒng)的原則性，主要可以分為以下幾個方面。

1)簡單實(shí)用原則:①要求這個系統(tǒng)的界面是美觀的并且友好的，要讓工作人員在使用時能產(chǎn)生一種親近感以及自然感。同時還要求這個系統(tǒng)是非常易于轉(zhuǎn)移的;②要求系統(tǒng)要與水土保持的監(jiān)測工作緊密結(jié)合起來，并且操作上比較簡單且靈活方便，能輔助人員來解決實(shí)際中遇到的問題;③要方便工作人員在野外進(jìn)行實(shí)地考察時易于數(shù)據(jù)的處理。

2)專業(yè)性和標(biāo)準(zhǔn)原則:這個原則要求的就是這個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一定要嚴(yán)格按照國際上的通行標(biāo)準(zhǔn)以及我國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來制定。水土保持監(jiān)測工作一定要具有較為明顯的專業(yè)性以及符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范，其得到的數(shù)據(jù)才是可信的，才能為下一步的工作提供更為確信的參考。

3)先進(jìn)性以及科學(xué)性原則:要選擇一個較為成熟的開發(fā)手段和工具來進(jìn)行監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)和建設(shè)，對于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其開發(fā)方式等都要充分考慮到單位的經(jīng)濟(jì)因素以及技術(shù)因素來進(jìn)行。

4)開放性以及擴(kuò)充性原則:監(jiān)測系統(tǒng)要具有良好的開放性，要可以跟全國的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合起來進(jìn)行系統(tǒng)的升級以及區(qū)域合作。

水土保持監(jiān)測工作就是以技術(shù)為核心并且結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)來對水土保持工作進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集以及信息管理的現(xiàn)代技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了對于水土保持工作的隨時的空間監(jiān)測。

5 系統(tǒng)的總體技術(shù)框架分析

結(jié)合水土保持監(jiān)測的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及目前行業(yè)內(nèi)比較熱點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)技術(shù)等，系統(tǒng)的主要技術(shù)框架可分為:①數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，這是對水土保持現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測的基礎(chǔ)，主要作用就是可以為水土保持工作的業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供其需要的空間尺度以及時間尺度和各種專題數(shù)據(jù)等;②空間數(shù)據(jù)庫，其主要作用就是管理各種二維以及三維圖形和數(shù)據(jù);③中間件技術(shù)。根據(jù)其數(shù)據(jù)發(fā)布的不同也要采用不同的中間件技術(shù)。二維數(shù)據(jù)可以采用ArcIMS技術(shù)，而三維數(shù)據(jù)場景就可以采用SDE影像存儲技術(shù);④客戶端，客戶端可以根據(jù)不同的功能而采用不同的軟件技術(shù)。對于空間數(shù)據(jù)的查詢以及維護(hù)等可以采用ArcGIS系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，對于三維數(shù)據(jù)就可以用GIS軟件來進(jìn)行管理。對外向用戶提供信息服務(wù)可以采用Web瀏覽器來作為主要的客戶端，然后根據(jù)不同的服務(wù)來使用不同的Web客戶端。

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［2］水利部水土保持司.水土保持信息化建設(shè)現(xiàn)狀及基本思路［J］.中國水利，2004(04):49-51.

［3］王曉平.以水土資源的可持續(xù)利用保障經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展——訪水利部水土保持司司長劉震［J］.中國水利，2004(24):40-42.

TP391

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1007-7596(2012)07-0221-02

2012-06-20

彭娟(1971-)，女，貴州畢節(jié)人，工程師，研究方向:水土保持。