自动化信息技术在水土保持监测中的应用

张成

【摘要】 水土保持监测是指对水土流失及其治理动态实施监测，并通过监测数据分析评价水土流失危害及其治理成效的过程。本文介绍了水土保持信息化概况，结合青岛市水土保持监测平台分析了自动化信息技术在水土保持监测中的具体应用，简述了3S技术在未来水土保持信息化建设中的应用前景。

【关键词】 水土保持 自动化信息技术 3S技术

一、水土保持信息化概况

水土保持信息化是指运用自动化信息技术，对水土保持相关数据进行采集、传输、存储、分析，最终得出水土保持解决策略的过程。现阶段，我国水土保持信息化建设已初见成效，信息化基础设施建设稳步推进，建立了较为完整的数据采集与数据存储体系。然而，在数据分析、数据共享、策略制定等后期数据分析处理领域相对滞后。水利部印发的《全国水土保持信息化规划（2013～2020年）》中提出，水土保持信息化建设的总目标为：到2020年，初步建成覆盖全国各级水土保持部门的数据采集、传输、交换和发布体系，建成国家、流域和省三级水土保持数据中心，形成上下贯通、完善高效的全国水土保持信息化基础平台。由此可见，建设具备数据共享、策略分析、公众信息服务功能的现代化水土保持监测系统是水土保持信息化建设的主要方向。……

二、自动化信息技术的具体应用

青岛市水土保持监测系统共包含五个水土保持监测子站，分别位于青岛市辖区内的五个不同区市，监测中心设置在青岛市水利局西海岸供水管理处。本系统包括数据在线监测系统、平台软件及服务器系统、视频监控系统三大部分。

1、数据在线监测系统。数据在线监测系统分布在五个水土保持子站，通过就地传感器实现数据实时监测。主要包括土壤温湿盐传感器、降雨量传感器、气象传感器，分别对径流小区内的温湿度、电导率、降雨量、风速、风向等水土保持数据进行实时采集，通过水土保持子站内的RTU（远程终端控制模块）对传感器采集的各类数据进行预处理，并通过GPRS网络传输至水土保持监测中心，进行下一步的数据存储和分析。

3、平台软件及服务器系统。本部分主要包含水土保持监测平台组态软件和数据服务器。组态软件提供整个监测系统的人机交互界面，主要包括实时数据、历史数据、历史曲线、数据表格四个界面。实时数据界面将数据在线监测系统采集的数据显示在实时数据子画面中，监测五个水保子站径流小区的实时运行状态。历史数据界面依托于数据库技术，将服务器中存储的历史数据以报表形式显示在界面中。历史曲线界面将温湿度、电导率、降雨量等数据以曲线的形式显示，方便直观地进行数据分析研究。数据表格界面在每一场降雨结束后，自动生成包含本次降雨的起止时间、降雨量、雨强、泥水含沙量等数据的表格，保存在数据库中，进行数据归类存档。数据服务器系统采用工业级服务器，对水土保持监测数据进行安全有效的存储，为组态软件的功能实现提供硬件支持。

3、视频监控系统。视频监控系统实现对径流小区内的土壤侵蚀、植被覆盖、天气状况等水土保持图像信息的实时监控，同时对水保站内的自动化设备运行状况进行反馈。本系统主要由网络摄像机、交换机、显示器、视频服务器等设备组成。网络摄像机采集各个径流小区的视频信息，通过光纤专线将视频信号传输至水土保持监测中心，在显示器上进行分屏显示、并将信号存储至视频服務器中。

三、3S技术在未来水保监测中的应用

3S技术是遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位技术和计算机通信技术相结合，对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。在水土保持监测中，土地利用现状、植被、土壤、地质状况等数据通过RS技术采集至数据服务器，数据分类矢量化后加入到GIS数据图层中，结合地形图生成空间数据模型，建立水土保持空间数据库。利用GPS系统进行空间定位，确保各项监测数据在不同的时间点上保持相同的地理坐标，实现通过地理坐标进行水土保持信息的检索查询。三者结合，建立完善的水土保持监测信息管理系统。通过该系统可以实时获取精确、完整的数据资料，为水土流失监测、水土保持规划、水土流失防治提供科学的方法和依据。3S技术是一种新兴的自动化信息技术，具备准确度高、覆盖面广、时效性好的优点，将被广泛的应用到未来水土保持信息化建设中。

结束语：随着我国水土流失防治工作的不断推进，水土保持信息化建设逐渐得到有关部门的高度重视。自动化信息技术作为现代科学技术的结晶，为建成科学化、系统化、高效化的水土保持监测平台提供了强大的技术支撑。随着水土保持信息化建设的不断推进，自动化信息技术将体现出更高的应用价值和广阔的发展前景。

参 考 文 献

[1]…水利部水土保持司.…水土保持信息化建设现状及基本思路…[J].…中国水利，…2004（4）：49-51.

[2]…程燕妮，…赵院.…全国水土保持监测信息系统数据库设计…[J].…水土保持通报，…2007，27（4）：26-29.endprint