水土保持监测浅探

2016-08-16魏玲高林林罗培

天津农业科学 2016年8期

魏玲++高林林++罗培

摘要：由于社会各方面的快速发展，环境问题日益突出。本文首先概要地介绍了我国水土保持的情况，在了解我国水土保持的大前提下，又浅要探究了水土保持监测的概念、意义、方法和所存在的问题，并提出了相关展望，希望对水土保持监测工作有指导意义。

关键词：水土保持监测；3S；浅探

中图分类号：S157 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.08.014

Abstract：Due to the rapid development of all aspects of society， environmental problems have become increasingly prominent. Firstly briefly introduced China's soil and water conservation， in understanding the premise of soil and water conservation in China， and shallow to study of soil and water conservation monitoring concept， significance， methods and the existing problem， and put forward the prospect， hope on soil and water conservation monitoring work have guiding significance.

Key words： soil and water conservation monitoring；3S；review

伴随着城市化、工业化和社会经济的快速发展，各种环境问题日益严峻，水是生命之源、土是生存之本，但中国却是一个水土流失较为严重的国家，全国水土流失面积广阔、数量巨大，不论山区、高原区、丘陵区、平原区、盆地区还是农村、城市，都存在不同程度的水土流失问题，为此，我们必须做好治水保土工作。水土保持是生态保护和建设的重要内容，认真履行职责，进一步做好水土保持工作，是实现社会经济可持续发展、构建和谐社会的必然要求，更是历史赋予我们义不容辞的责任。党的十八大提出要加快生态文明建设、建设美丽中国，我们必须把握新形势、顺应新要求，全力做好水土保持工作。其中水土流失状况和生态环境情况的监测预报作为水土保持工作的基础，是国家生态建设宏观决策和科学防治的依据，因而加强监督检查是当前水土保持工作的重中之重。

1 我国水土保持概况

在我国，土壤侵蚀包括水蚀、风蚀和冻融侵蚀等主要类型，其中水蚀是我国分布最广、危害最严重的水土流失类型[1]。水土流失是指在自然和人为作用下特定地块上水和土的损失[2]。截止到2011年，我国水土流失面积达到了365万km2，占全国国土总面积的37.1%[3]。据统计，我国目前需要治理的水土流失面积高达200万km2[4]，水土流失几乎遍布各省、市、自治区，其中西部地区水土流失最严重，分布面积最大，中部次之，东部流失相对较轻[5]。我国作为一个水土流失最严重的国家之一，水土流失给我国经济造成的损失相当于国民生产总值3%左右[6]，为有效遏制水土流失，我国早在1991年就颁布了《中华人民共和国水土保持法》，为我国的水土保持工作的开展提供法律依据，而且后来还特别提出了我国21世纪水土保持奋斗目标：近期（2001—2010）目标：每年治理水土流失面积5万km2，10年新增水土流失治理面积50万km2，重点水土流失治理工程区初见成效，基本遏止生态环境恶化趋势，坚决控制住人为造成的水土流失。中期（2011—2030）目标：在巩固提高水土保持治理成果的基础上，继续保持较高的治理速度，目标末期使水土流失治理程度达到75%以上，重点治理工程区大见成效，全面控制人为造成新的水土流失。远期（2031—2050）目标：全国宜治理的水土流失面积全部治理完成，水土流失和沙漠化基本得到控制，坡耕地梯田化，宜林宜草地全部绿化，“三化”草地得到恢复，根治人为造成的水土流失，改变恶劣的生态环境，全国大部分地区实现山川秀美[7]。

2 水土保持监测概述

2.1 国内对水土保持监测概念的讨论

水利部编写的水土保持术语中提到，水土流失监测，是对水土流失发生、发展、危害及水土保持效益定期进行的调查、观测和分析工作[8]。曾大林[9]认为水土保持监测是运用多种技术手段对水土流失的成因、数量、强度、影响范围、危害及其防治效果进行动态监测和评估。陈世梅[10]《关于水土保持监测基本方法的思考》中提到，根据对于信息采集与处理的深度，水土保持监测有广义和狭义两种理解。广义的水土保持监测是对水土流失及其治理信息进行全面的采集和处理过程，包括信息采集、信息传输、信息存储、信息处理、信息服务及其相关的应用系统，也包括这些信息采集—传输—处理—分发等的网站和计算机网络系统。而狭义的水土保持监测，仅仅指水土保持信息采集。根据水土保持法及实施条例的规定，水土保持监测内容包括水土流失因子、水土流失状况和水土保持效益三个方面[11]。水土流失监测按空间尺度不同分为小区、小流域和区域监测[2]。根据监测途径、监测对象的差异，水土保持监测在我国可以分为微观监测和宏观监测两类。前者的观测以小区/样地、坡面和重力侵蚀为主，后者则主要是基于地表覆盖信息的遥感监测[12]。

2.2 水土保持监测的意义

我国幅员辽阔，地形、气候丰富多样，因此水土流失成因复杂，近年来，城市化快速发展和生产建设项目急剧增加，在自然原因和人为原因的综合作用下，水土流失问题进一步加剧且危害严重。水土保持监测是水土保持规划和效益评价的基础，通过监测可以了解到水土流失的面积、程度、类型、分布范围、发展变化规律等，获取了地方水土资源和生态环境现状这些基础数据后，有助于查清水土流失现状，科学评估水土保持效益，发现工程建设中影响水土流失的关键因素，对水土流失综合治理和生态环境建设宏观决策以及科学、合理、系统地布设水土保持等各项措施具有重要意义。

2.3 水土保持监测的方法

2.3.1 地面监测地面监测是一种因地制宜的监测方法，在确定监测点布设的过程中需根据各地水土流失实际特点，划分重点预防保护区、重点监督区、重点水土流失治理区，这种监测由于具有定点、定时、定位的特点，能够很好地反映当地水土流失问题。

2.3.2 “3S”与水土保持监测 “3S”技术是英文遥感技术（Remote Sensing，RS）、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）、地理信息系统（Geographical Information System，GIS）、这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。“3S”技术于20世纪70年代引入我国后，在土壤侵蚀研究应用方面取得了长足进展，目前在水土流失动态监测、水土保持管理信息化建设等方面应用已经十分普遍[2]。

RS可以集成多种传感器、多级分辨率、多谱段和多时相，具有全球覆盖、快速、多光谱、大信息量等诸多优点[13]，通过使用目视解译法、遥感光谱分析法、模型参数化方法、人机交互式解译等遥感解译方法，分析不同遥感平台的影像资料，开展对水土保持监理的动态效益监测；GPS技术具有全天候、三维定点定速定时高精度和可移动定位的测量特点，可用于水土保持的规划和设计、水土流失情况的监管和水土的利用情况变化等的调查，还可用于动态监测水土保持的生产建设项目[14]；GIS具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力，还具有区域空间分析，多要素综合分析和动态预测能力[15]，将相关数据作为基础来提取小流域，有利于数字化下流域的构建，通过分析小流域水土保持治理的成效和小流域土壤侵蚀预测报告等，并与小流域水土保持治理的实际情况相结合，对相关的信息资源进行有效的搜集，并处理矢量化和属性赋值，从而使小流域数据库模型得以构建，有利于监测部门做出科学合理的决策[14]。因此RS和GPS是信息获取的手段，而GIS则更多地表现在有关信息的存储、处理和应用上，综合应用“3S”技术构建水土保持综合管理及监测平台，可以实现水土保持监测的全方位、立体化、多层次的快速监测。

2.3.3 激光雷达与水土保持监测激光雷达是由发射机和接收机两部分组成的一种主动传感器。激光是具有大功率、高度方向性的光束。实际工作中可根据不同工作的测量精度需要，设定不同的发射功率进行激光扫描，从而实现对开挖边坡、崩岗、山体滑坡等许多形式的水土流失的精细测量[16]。

2.4 水土保持监测存在的问题

我国水土保持监测的地面监测点有100多个，超过6 000名的技术人员[4]，但相比于其他发达国家，我国水土保持监测专项工作受起步较晚且国土辽阔，地形复杂多样等条件的限制，使得监测理论和技术都有待于完善和发展。

高铁、水利、煤矿等开发建设项目过程中会对当地水土资源环境产生很大的影响，而在生产建设项目过程中往往由于水土保持监测体制和管理方面的缺失、惩罚力度的不强，最大利润的驱使使得很多生产建设单位在做水土保持评估各项工作时并不能很好地落实同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”制度，从而导致一些法律法规并不能被好好地遵守。

各种监测方法各有其自身特点，因而得到的数据格式、内容、范围比较独立，并不能互相很好地匹配，从而导致无法得到一套全面的水土保持监测数据。

3 展望

水土保持监测要抓主要矛盾的主要方面，要更多地关注特殊目标和地区的水土流失现状，我国现有水土流失严重县646个，其中82.04%处于长江流域和黄河流域[17]。因此我们急需完善监测网络体系，将流域监测与“3S”和信息技术、计算机技术有效结合，从而提供更加可靠的水土保持各方面的数据。

从地方政府和相关水土保持部门来说，要做好自己的本职工作，严格按照国家各项法律法规来落实各项工作，并加强水土保持宣传工作，提高公众保护水土的意识，发挥人民群众的巨大作用；对于生产建设企业和单位来说，要了解水土保持工作的重要性，承担社会责任，自觉遵守水土保持各项法律法规。

参考文献：

[1]李智广.中国水土流失现状与动态变化[J].中国水利， 2009 （7）：8-11.

[2]付晓婷，曹佳云，贺丹.GPS在水土保持监测中的应用[J].地下水，2011，33（3）：200-203.

[3]杜秋.完善我国水土保持法律制度研究[D].石家庄：石家庄经济学院，2013.

[4]尹利.试论我国水土保持监测的类型与方法[J].中国水运：下半月，2015，15（7）：152-153， 155.

[5]笪志祥，汪绍盛，方天纵.国内外水土保持研究现状[J].亚热带水土保持，2009，21（2）：24-26.

[6]张靖宇，周春波，李国辉.Google Earth在生产建设项目水土保持监测中的应用[J].安徽农业科学，2014，42（34）：12347-12349.

[7]沈崇灵.法理学[M].北京：北京文学出版社，1994：51-52.