水土流失動態(tài)監(jiān)測中現(xiàn)代技術(shù)實踐

李鶴

摘 要 我國自從改革開放以來，便以經(jīng)濟建設(shè)為中心，提高了我國人民群眾的生活水平，但同時也對生態(tài)環(huán)境造成了較大破壞。于是，我國決定將生態(tài)文明建設(shè)與經(jīng)濟、政治、文化、社會建設(shè)一并納入我國的特色社會主義事業(yè)總體布局中。為了保護生態(tài)環(huán)境，必須科學(xué)地監(jiān)測、評價生態(tài)環(huán)境，其中水土流失的動態(tài)監(jiān)測具有重要意義，需要實踐多種現(xiàn)代技術(shù)。

關(guān)鍵詞 水土流失;動態(tài)監(jiān)測;現(xiàn)代技術(shù)

1水土流失動態(tài)監(jiān)測中實應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)勢

1.1 原有水土流失評價方法的缺陷

在現(xiàn)代水土流失監(jiān)測技術(shù)出現(xiàn)前，傳統(tǒng)的水土流失評價方法存在很多缺陷。比如，第二、三次全國土壤侵蝕調(diào)查中，由于缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，曾廣泛使用的專家定性分析法，即概化部分指標(biāo)，考慮有限的水土流失影響因子，根據(jù)土壤侵蝕的分級分類標(biāo)準(zhǔn)來評價土壤侵蝕的類型、強度、面積、分布的方法。這種方法的主觀性過強，難以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。而第四次全國水土保持情況普查應(yīng)用了遙感影像技術(shù)，采用了抽樣統(tǒng)計分析評價法。這種方法雖然也忽略了一些影響因子，但比前一種準(zhǔn)確。隨著監(jiān)測精度要求的提高，其他較精確的評價方法也需要用到水土流失監(jiān)測技術(shù)[1]。

1.2 傳統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備精度低、測量慢、不及時

自20世紀(jì)80年代以來，我國共開展了4次水土保持或土壤侵蝕普查。然而，受傳統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備的技術(shù)水平限制，4次普查均有監(jiān)測周期長、方法不一致、時效性較弱、成果單一的問題。我國傳統(tǒng)的水土保持監(jiān)測儀器有水準(zhǔn)儀、角規(guī)、測繩、雨量計等，這些儀器都自動化水平較差，精度較低，測量操作煩瑣，更新?lián)Q代不及時，測量數(shù)據(jù)需要耗費精力進行后期處理，才能對水土流失情況進行量化評估，很難滿足水土保持工作需求的時效性。特別是與日俱增的生產(chǎn)建設(shè)項目，實時動態(tài)的水土流失數(shù)據(jù)不能及時獲取，給水土流失監(jiān)控監(jiān)管、防治整改工作帶來了困難。

2水土流失動態(tài)監(jiān)測中應(yīng)用的現(xiàn)代技術(shù)

2.1 提取水土流失影響因子

水土流失的影響因子包括植被覆蓋度、土地利用類型、地形、土壤可蝕性、降雨侵蝕力等。其中，后三個因素短期內(nèi)變化較小，可從當(dāng)?shù)厮帘３植块T獲取資料或者參照既有研究成果;而植被覆蓋度、土地利用類型在短期內(nèi)變化較大，是水土流失動態(tài)監(jiān)測的重點內(nèi)容。水土流失動態(tài)監(jiān)測分為三個步驟：野外實地調(diào)查、室內(nèi)解譯、野外復(fù)核調(diào)查。數(shù)字高程模型、地理信息系統(tǒng)也可用于取得坡度數(shù)據(jù)[2]。

2.2 設(shè)計防治水土流失的方案

水土流失的動態(tài)監(jiān)測工作中，3S技術(shù)可用于設(shè)計防治水土流失的方案。其中，遙感技術(shù)可以提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，全球定位系統(tǒng)能夠為必要的現(xiàn)場測量提供定位服務(wù)，從而按照地理坐標(biāo)匹配各個專題圖，而地理信息系統(tǒng)可用于建立、管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，軟件中的經(jīng)濟模型、空間模型可以用來分析土壤侵蝕程度、估算投資、設(shè)計水土保持布局等。動態(tài)監(jiān)測所得水土流失數(shù)據(jù)，可以與原有治理區(qū)域?qū)Ρ确治?，從而設(shè)計出更好的防治水土流失的方案。

2.3 運用地統(tǒng)計方法定量監(jiān)測評價

水土流失傳統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)方法不能反映土壤侵蝕在地學(xué)意義上的空間不連續(xù)性，并且會概化下墊面水土流失的影響因子，而地統(tǒng)計學(xué)能夠解釋空間上水土流失的分布、變異等相關(guān)特征，從而有效地解釋空間格局影響水土流失過程、作用過程。一般而言，地統(tǒng)計方法運用的是半方差函數(shù)表征區(qū)域化變量，能夠解決傳統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)概化下墊面水土流失影響因子的問題。地統(tǒng)計方法與遙感監(jiān)測相結(jié)合，能夠進一步將地理空間與監(jiān)測評價對應(yīng)匹配起來，適合大、中尺度的土壤侵蝕遙感監(jiān)測，能構(gòu)建不同侵蝕類型、空間尺度的水土流失地統(tǒng)計模型，給出定量的監(jiān)測、評價。水土流失的現(xiàn)代監(jiān)測、評價方法更加科學(xué)、準(zhǔn)確、快捷，可謂是事半功倍[3]。

3加強水土流失動態(tài)監(jiān)測的措施

3.1 提高監(jiān)督性監(jiān)測能力手段

充分利用各大流域機構(gòu)已有水土保持監(jiān)測站點，以事業(yè)單位為主組建監(jiān)督性監(jiān)測隊伍，進一步明確水土保持監(jiān)測機構(gòu)監(jiān)督性監(jiān)測職責(zé)。定期開展水土保持監(jiān)管和監(jiān)測新要求、新技術(shù)培訓(xùn)，提升監(jiān)督性監(jiān)測機構(gòu)人員能力素質(zhì)，增強責(zé)任感和使命感。依托高分遙感、無人機、空間技術(shù)等新手段，加大與水土保持監(jiān)管監(jiān)測的行業(yè)融合，在快速自動解譯、實時傳輸分析等方面堅持技術(shù)創(chuàng)新和推廣應(yīng)用，以強有力的手段和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)支撐監(jiān)督管理的有效開展。

3.2 生產(chǎn)建設(shè)項目監(jiān)督性監(jiān)測和水土流失動態(tài)監(jiān)測

水土流失動態(tài)監(jiān)測是指對區(qū)域內(nèi)水土流失情況實現(xiàn)動態(tài)全覆蓋的監(jiān)測，掌握其流失強度、程度、分布等情況，監(jiān)測過程中涉及土地利用類型、坡度坡長、植被蓋度、工程建設(shè)、生產(chǎn)建設(shè)項目等一系列指標(biāo)，其中生產(chǎn)建設(shè)項目指標(biāo)關(guān)注的是擾動范圍和有無采取水土保持措施。監(jiān)督性監(jiān)測僅針對生產(chǎn)建設(shè)項目，但關(guān)注內(nèi)容比動態(tài)監(jiān)測更多、更細(xì)。監(jiān)督性監(jiān)測和水土流失動態(tài)監(jiān)測都是水土流失監(jiān)測的重要組成部分。在實際工作過程中，應(yīng)統(tǒng)籌考慮水土流失監(jiān)測工作流程，形成“水保一張圖”的工作模式，在遙感影像獲取、水土流失因子解譯、外業(yè)復(fù)核等方面協(xié)調(diào)做好水土流失動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)督性監(jiān)測，采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)來源和方法，避免重復(fù)勞動，提高工作效率[4]。

3.3 建立監(jiān)督性監(jiān)測聯(lián)動機制

水土保持法第四十三條規(guī)定：縣級以上人民政府水行政主管部門負(fù)責(zé)對水土保持情況進行監(jiān)督檢查，即縣級以上人民政府水行政主管部門可以以自己的名義，在管轄范圍內(nèi)獨立行使水土保持監(jiān)督檢查職責(zé)。監(jiān)督性監(jiān)測因委托單位不同而對應(yīng)在不同區(qū)域內(nèi)開展，但由于行政層級管理，容易形成對重點項目的重復(fù)監(jiān)測，造成行政資源的浪費，加大建設(shè)單位負(fù)擔(dān)。因此，各級監(jiān)督性監(jiān)測單位需要建立聯(lián)動機制，溝通項目監(jiān)測情況，更好地服務(wù)監(jiān)督管理[5]。

4結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)代技術(shù)的實踐在水土流失的動態(tài)監(jiān)測中取得了豐碩的成果。然而，我國的環(huán)境保護態(tài)勢依然嚴(yán)峻，水土流失監(jiān)測工作還需要更多的探索與創(chuàng)新，才能助理我國生態(tài)文明建設(shè)和國家的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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[3] 趙輝，黎家作，李晶晶.中國水土流失動態(tài)監(jiān)測與評價的現(xiàn)狀與對策[J].水土保持通報，2016，36（1）：115-119.

[4] 文雄飛，曾紅娟，張穗.水土流失動態(tài)監(jiān)測野外調(diào)查移動平臺設(shè)計[J].人民長江，2017，48（12）：30-32.

[5] 李飛，郜風(fēng)濤，周英，等.中華人民共和國水土保持法釋義[M].北京，法律出版社，2011：75.