GIS GIS技術(shù)在水土保持中的應(yīng)用

馮銀治 劉世君 陳占嶺

（新密市水土保持監(jiān)督監(jiān)測(cè)工作站，河南 新密 45237052370）

GIS主要是對(duì)各種空間信息進(jìn)行收集、分析、存儲(chǔ)、可視化表達(dá)的信息管理和處理系統(tǒng)，GIS能將數(shù)據(jù)和文字都清晰提供，并根據(jù)柵格數(shù)據(jù)以及矢量數(shù)據(jù)，將直觀形象的空間圖形和圖像提供［1］。GIS能對(duì)空間屬性對(duì)象進(jìn)行輸入、輸出、編輯、修改、查詢。通過屬性數(shù)據(jù)和圖形信息輸入地理信息系統(tǒng)，就能將動(dòng)態(tài)進(jìn)行管理和查詢。GIS具有強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)運(yùn)算和空間分析能力，能將已有資料進(jìn)行處理和加工，從而得到科學(xué)結(jié)果，避免因人而異產(chǎn)生的主觀隨意性，對(duì)科學(xué)決策非常有利。所以GIS技術(shù)作為一種強(qiáng)有力的研究工具，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。

1 GIS在水土保持中應(yīng)用

水土保持初設(shè)需要的可行措施、規(guī)范管理、先進(jìn)技術(shù)手段以及典型示范性，所以有大量空間對(duì)象屬性數(shù)據(jù)和空間圖形和圖像，如土壤侵蝕狀況、水保設(shè)施布設(shè)、水保效益觀測(cè)體系等等，都需要形象直觀的表達(dá)和描述。GIS技術(shù)作為地理信息系統(tǒng)能將圖像管理和數(shù)據(jù)管理有效結(jié)合，在信息表現(xiàn)方面具有很大的優(yōu)越性。常規(guī)方法難以得到的分析決策信息能通過地理空間分析得到，而且在工作效率、精度以及科學(xué)性方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人工。通過應(yīng)用地理信息系統(tǒng)將水保進(jìn)行初設(shè)，不僅能有效將流域內(nèi)各要素分析工作完成，還能把自然發(fā)生或是思維規(guī)劃動(dòng)態(tài)過程實(shí)施到數(shù)據(jù)模型中來，還能對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)精確預(yù)測(cè)，對(duì)水保工作進(jìn)行指導(dǎo)，從而將水保治理最優(yōu)化方案提出。

水土保持初設(shè)要求GIS技術(shù)能將小流域三維地形示意圖能清晰表達(dá)，與此配套的土地利用現(xiàn)狀圖、等高線地形圖、植被現(xiàn)狀圖、水土流失現(xiàn)狀圖、坡面水系圖、水土保持林體系統(tǒng)以及水保效益觀測(cè)體系圖、水保設(shè)施布設(shè)圖的繪制也要包括在內(nèi)，水保匯報(bào)系統(tǒng)的GIS演示更是對(duì)GIS技術(shù)的依賴性極強(qiáng)；GIS在土壤侵蝕評(píng)價(jià)和制圖研究中也有著非常重要的作用。通過將GIS技術(shù)與RS技術(shù)有效結(jié)合，在區(qū)域?qū)哟魏托×饔蛏蠈⑼寥狼治g評(píng)價(jià)以及空間分布特征研究工作進(jìn)行，這一技術(shù)在陜北地區(qū)尤其適用，在中國(guó)1∶1500萬(wàn)土壤侵蝕與水土保持制圖中，通過GIS技術(shù)再加上區(qū)域人口分布、地貌、土壤、土地利用、植被等相關(guān)條件將土壤侵蝕劃分，并根據(jù)其實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來編制土壤侵蝕圖［2］。再進(jìn)一步對(duì)區(qū)域開發(fā)程度、土地生產(chǎn)力、地區(qū)區(qū)位條件、土壤侵蝕程度等相關(guān)數(shù)值進(jìn)行分析，進(jìn)行水土保持迫切性以及土壤侵蝕危害性評(píng)價(jià)，將水土保持圖編制；GIS還能對(duì)水土流失生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，水土流失生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)能對(duì)土地使用合理性以及侵蝕危險(xiǎn)性的不同采取不同的方法。GIS技術(shù)支持的評(píng)價(jià)系統(tǒng)能從影響土壤侵蝕的危險(xiǎn)性各種因素綜合考慮，能有效將只通過土層厚度進(jìn)行土壤侵蝕危險(xiǎn)性和不確定性分析這一單調(diào)性分析方法避免，通過分析土壤組成成分，將其主成分和權(quán)重相乘從而得到風(fēng)險(xiǎn)圖，將區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)合理評(píng)定。通過GIS技術(shù)冰以大比例尺信息源為基礎(chǔ)，采用試驗(yàn)觀測(cè)資料以及土地系列制圖資料等，采用多重處理方法，將資源清查和評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)、決策和規(guī)劃等服務(wù)提供，讓小流域治理以及定位試驗(yàn)更加模式化、科學(xué)化、推廣規(guī)模更大化。

2 GIS技術(shù)在水土保持中的應(yīng)用方向

地理信息系統(tǒng)作為一項(xiàng)將屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)一體化分析和管理的技術(shù)系統(tǒng)，在隨著虛擬技術(shù)、JAVA相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，正朝著網(wǎng)絡(luò)化、真三維、分布式和時(shí)空信息系統(tǒng)的方向努力發(fā)展著，屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)一體化管理的逐步實(shí)現(xiàn)能將地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍極大擴(kuò)展。GIS技術(shù)在水土保持中的應(yīng)用主要有三個(gè)方面：第一，將水土保持基本數(shù)據(jù)庫(kù)建立。水土流失與水土保持調(diào)查數(shù)據(jù)、科學(xué)研究數(shù)據(jù)、資源環(huán)境研究成果圖件等相關(guān)資料收集，從而建立水土保持基本數(shù)據(jù)庫(kù)，為水土保持研究和管理部門提供信息支撐。水土保持基本數(shù)據(jù)庫(kù)主要有4個(gè)方面，即水土保持知識(shí)庫(kù)、土壤侵蝕背景數(shù)據(jù)庫(kù)、土壤侵蝕評(píng)價(jià)參數(shù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)信息元；第二，對(duì)區(qū)域水土流失情況迅速調(diào)查。將評(píng)價(jià)模型系統(tǒng)以及水土流失基本數(shù)據(jù)庫(kù)作為支撐，通過RS監(jiān)測(cè)和地面監(jiān)測(cè)成果作為依據(jù)資料，研發(fā)能對(duì)區(qū)域水土流失原因快速鎖定的技術(shù)系統(tǒng)；第三，水土保持管理信息系統(tǒng)。通過將GIS技術(shù)作為支撐，對(duì)不同類型的水土流失數(shù)據(jù)集成與快速處理，為水土保持工作的管理和決策提供決策方案和信息服務(wù)的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)水土保持現(xiàn)代化和信息化。此系統(tǒng)主要由動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息處理、文獻(xiàn)管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)、輔助決策、數(shù)據(jù)管理以及數(shù)據(jù)通訊等七個(gè)子系統(tǒng)組成，具有水土保持輔助決策、信息服務(wù)、水土保持信息公告、水土保持規(guī)劃設(shè)計(jì)的綜合性功能。

3 總結(jié)

GIS技術(shù)作為一門先進(jìn)信息技術(shù)，通過與水土保持相關(guān)的信息和事實(shí)數(shù)據(jù)有效結(jié)合，能以立體、色彩、動(dòng)感的畫面將水土保持相關(guān)工作高效率的落實(shí)，不僅能將水土保持工作在傳統(tǒng)處理方法中難以解決的問題有效解決，而且還能減輕人員的工作量。因此，大力推進(jìn)GIS技術(shù)在水土保持中的有效應(yīng)用，不僅是契合時(shí)代信息技術(shù)發(fā)展的需要，也是水土保持工作的新發(fā)展方向。

［1］李武.GIS在生態(tài)環(huán)境中的應(yīng)用［J］.科教導(dǎo)刊-電子版（中旬），2015（4）:165-165.

［2］安尼瓦爾·阿布都熱依木.現(xiàn)代空間信息技術(shù)在中國(guó)水土保持中的運(yùn)用［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（7）:2096-2096.