基于ArcGIS分析驻马店市西部山区水土保持现状及防治措施

徐波 王幸 刘丽莉 禹旭

（1.郑州智象测绘信息技术有限公司，河南 郑州 450003；2.泌阳县水土保持预防监督监理站，河南 泌阳463700；3.偃师市自然资源和规划局，河南 洛阳 471900；4.河南省测绘工程院，河南 郑州 450003）

1 绪论

我国是一个多山的国家，在960万平方公里的陆地面积中，69%被山地、丘陵和高原所占据。由于复杂的自然因素和长期不合理地使用自然资源，许多地区发生严重的水土流失。当前，我国处于工业化和城市化突飞猛进的发展阶段，大型的水利设施、公路、铁路、能源开发等基础性设施都在大规模建设，资源、环境和社会发展的矛盾日益突出，水土资源和生态环境的压力也在不断增大[1]。因此，加强水土流失的综合防治，促进人与自然的和谐相处，保障国家生态安全和经济社会的可持续发展，是一项长期的战略任务[2]。本文分析调查驻马店市西部山区水土流失的原因及现状，提出缓解水土流失的措施，以期为推动驻马店市经济可持续发展提供保障。

2 水土保持基本概念

上世纪80年代，我国进入了一个以小流域为单元开展水土流失综合治理的新阶段。一个小流域，其实就是一个水土流失单元，水土流失的发生、发展全过程都在小流域内产生，具有一定的规律性。

水土流失是自然因素和社会经济因素共同作用的结果。影响水土流失的自然因素主要是地形、地质、土壤及其成土母质等。在自然状态下，土壤侵蚀比较缓慢，且能够在自然形成过程中得到部分补偿，土壤系统能够保持平衡状态；而人类不合理的经济活动是造成水土流失的直接原因，如滥伐森林、陡坡开荒、顺坡耕地、过度放牧、铲挖草皮、乱弃矿渣废土等。

综上所述，所谓水土保持，主要是指对自然因素和人为活动造成的水土流失所采取的预防和治理措施[3-4]，是防治水土流失，保护、改良与合理利用山区、丘陵区和风沙区水土资源，维护和提高土地生产力，充分发挥水土资源的经济效益和社会效益，建立良好生态环境的综合性科学技术[5-6]。

3 驻马店市山地分布情况

从驻马店最新的遥感影像和1∶1万基础测绘数据可以看出，驻马店市属于丘陵地带，山地总面积为2768.51平方公里，主要分布在驿城区、泌阳县、确山县、西平县和遂平县，山地具体面积及所占县域面积比例如表1所示。

表1 驻马店市西部山区基本情况

4 基于ArcGIS分析驻马店市山体破坏情况

4.1 原始数据的提取

根据地形分类规定，倾角在6°以上的称为山体。所有山体范围是利用10米×10米格网的DEM数据计算出坡度，并对坡度进行分类，最终结合影像数据矢量计算出来的6°以上坡度范围而得出。

4.2 数据加工

首先利用ArcGIS工具箱中的填洼、流向、流量等工具，提取驻马店市西部山区中水网等信息。其次根据相关部门提供的生态红线、水源地保护区、森林公园等资料，叠加在影像数据中并进行矢量化。再次，根据影像中的山体破坏现状和相关部门提供的数据，分析山体的破坏情况及破坏原因。

4.3 Geodatabase建立数据库

根据加工得到的数据建立矢量数据库，并分别建立山体破坏因素的图层，在相应图层里添加相关字段信息，建立各破坏因素的属性表，以便下一步对破坏因素进行专题分析。

通过对相关数据的分析对比得出，驻马店市域内山体破坏主要集中在采矿、风力发电、光伏发电、采砂、建筑等方面，利用驻马店市西部山区最新的遥感影像图（如图1所示），分析山区范围内山体破坏的相关因素，并提取各个破坏因素的破坏面积。具体破坏因素、破坏面积及其所占比例如表2所示。

图1 驻马店西部山区部分遥感影像图

表2 山体破坏因素及面积

图2 山体破坏类型及破坏面积

通过表2和图2、图3可知，山体滑坡破坏的面积最大，其次是采矿、开荒、光伏发电和风力发电等。这些都是导致水土流失的人为因素，虽然某些行为直接或间接地促进了当地经济的发展，但长远来看，如果不能减小这些因素造成的负面影响，最终将不利于驻马店市经济、人文、自然资源等的长远发展。

图3 山体破坏面积所占比例

5 解决措施

目前，主流的水土保持方法主要由水土保持农业技术、水土保持林草、水土保持工程三部分组成。其中，水土保持农业技术通常是结合耕作，在具备相关条件的耕地上修建临时性具备蓄水能力的水池，如区田、畦田、沟垄种植等。水土保持林草即采取生物技术种植一些能够储水的植物，降低水土流失量。水土保持工程是通过修建各类工程，拦蓄地表径流，增加土壤入渗，从而达到减轻或制止水土流失、开发利用水土资源的目的[7-9]。三种方法相互依赖，相辅相成。水土保持工作对整治国土、减少干旱和山体滑坡灾害、发展山区经济等具有重要意义，针对驻马店市山体破坏情况，建议从以下几点加强管控。

5.1 增强民众的水土保持意识

广泛的宣传和社会舆论对于加强水土保持生态建设工作具有重要作用，应充分利用电视、报纸和网络等方式面向社会开展全方位、多层次的宣传，让更多的人意识到加强水土保持生态建设的重要性，认识到生态环境保护对于经济建设、促进人与自然和谐发展的重要意义。

5.2 加强水土保持工作的技术支撑

在水土保持工作开展中还需防止新的水土流失，这一过程需要专业的技术支持。通过聘请相关专家、技术人员对水土问题进行实地考察，制定针对性的水土保持方案。

5.3 加强政府监管

要确保水土保持生态环境建设工程的健康长久发展，相关政府部门必须完善地方法规体系建设，建立健全监督执法体系，增加违法成本；加强生态脆弱区、生态敏感区以及泥石流易发区等区域的生态修复工作，同时严格控制在这些地区进行除修复行为外的任何形式开发建设活动，遏制人为原因造成的水土流失恶化趋势。

5.4 加大水土保持工作的资金投入力度

为了确保水土保持工作的顺利开展，可以根据水土流失的实际问题进行责任划分。对已存在的问题政府提前介入，保障修复治理资金的投入，同时引入社会资金；对以后出现的问题，以“谁破坏谁治理”为原则，对责任单位或个人处以一定的罚金，争取在最短时间内对破坏地区进行修复。

6 结论

通过ArcGIS分析处理驻马店市最新的卫星遥感影像，结合相关资料获取山体破坏面积及破坏因素。通过对山体破坏数据进行分析可知，驻马店市西部山区山体的破坏情况非常严峻，山体滑坡造成的水土流失最严重；其次是采矿、开荒、光伏发电、风力发电等人为因素造成的山体破坏。针对破坏原因和破坏程度，提出相应的解决方案，以保障驻马店市经济健康可持续发展。