3s技术在水土保持中的应用

张洪云

重庆市万州区水土保持中心，重庆 404000

1 3S技术在水土保持中的应用优势分析

近年来，科学技术迅猛发展，3S技术也日益成熟。当前3S技术已经成为人们获取信息、分析信息的重要手段，在很多领域都发挥了重要作用。尤其是在水土保持工作中，3S技术更是具有传统技术手段不可比的优势。3S技术能有效弥补传统技术的缺陷与不足，大大提高数据的准确性、全面性，为水土保持工作提供重要的技术保障［1］。具体而言，3S技术在水土保持中的应用优势与应用价值主要体现在以下方面：

遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统这三项技术具有很强的信息获取能力与分析能力，同时也能实现远程信息传递与共享。将遥感技术、全球定位系统以及地理信息系统应用于水土保持中后，信息获取难度大大降低，并且所获得信息数据的丰富性、准确性得到了保障，这也就在一定程度上保证了水土保持决策、水土保持方案的科学性与可行性［2］。

影响水土稳定性的因素是较多的，降雨、风等自然要素的侵蚀以及人为活动破坏土壤结构的稳定性，造成水土流失或水土荒漠化问题。诱发因素不同，土壤、地质、地貌受损程度以及具体的恶化表现也有所不同。因此要想对水土流失、土壤荒漠化等自然环境问题有一个系统、全面的了解还需要技术手段进行分析处理。在3S技术支持下，可构建起一个环境监控网络，可实现快速获取、整理、处理、分析水土保持相关基本数据，提出科学合理的水土保持工作决策。且在3S技术的支持下，可以建立起全国范围内的水土流失和荒漠化检测数据库，并同步开发出水土保持与荒漠化防治模型，从而使得水土保持工作更加规范、系统，更具前瞻性与针对性。

2 3S技术在水土保持中的具体应用

2.1 监测水土流失情况

监测水土流失是3S技术的基础应用。在水土保持工作中，对水土流失情况进行监测，获得水土流失相关的各项数据信息，如水土流失量、水土流失位置、水土流失时间等，这对于分析水土流失原因，制定水土保持计划具有重要意义。在传统技术手段下，要想实时、动态掌握水土变化情况很难。但是在将3S技术应用于水土保持工作中后，就可直接利用相关的监测装置对保护区域进行全天候、不间断监测，从而获得有关水土情况的所有信息数据。在工作过程中，可利用专门的数据处理技术与软件对海量数据进行处理分析后，就能了解水土发展动态，了解影响水土稳定性的各项因素。地理信息系统技术与遥感技术可以对较大范围内的水土流失情况进行监测，全球定位系统能准确定位出流失严重的区域，便于对该区域进行重点治理［3］。

具体如，遥感监测采用多时相遥感图像复合技术能大大提高监测变化的分类精度。地表植被种类繁多且生长特征不同，一般的监测手段很难排除一些干扰因素而获得精确度、清晰度高的测图。但是遥感技术具有较强的抗干扰性，监测技术手段也更为先进，在监测过程中可以生成精确度十分高的光谱变化图，便于工作人员掌握区域内的植被覆盖情况以及地形变化情况，并据此制定相关的防治措施，有效防治水土流失。

地理信息库基于地理空间数据库，能为工作人员提供各类空间、动态地理信息。与传统技术手段相比，地理信息库具有很强的收集信息、分析信息、管理信息、输出信息的能力，在水土保持中发挥着重要作用。在水土保持过程中，先通过地理信息系统收集到大量的地理信息数据，然后再利用计算机程序模拟的地理分析方法从大量数据中提取出有价值信息，并对有价值信息做进一步分析，最后得到更为准确的结论。可根据最终的结论调整水土保持方案、改进相关模型，让水土保持工作更科学、高效地开展［4］。

2.2 协助水土保持规划

水土保持规划的层面与层次划分较多，管理部门对不同层次的水土保持规划有不同要求。在进行水土保持规划、制定水土保持决策时，为了确保规划的科学性、合理性以及决策的可行性，需要利用3S技术收集区域内的各项水土信息，了解区域内土壤的受污染、受破坏以及侵蚀程度，在此基础上结合当地的位置特征、经济特点与未来发展规划进行地域划分，从而保证划分结果的科学性、合理性。在制定相关的水土保持决策时，管理部门需要依据信息数据了解区域内水土动态变化情况，在此基础上制定相关的工作决策，确保决策与实际情况相符。除此之外，在进行水土保持规划与决策时，管理部门还可基于地理信息系统对区域内土地的使用类型、侵蚀强度、生产效率等情况进行分析，对区域内耕地人口密度进行了解。结合各类信息数据准确找到影响导致土壤侵蚀差异化的主要因素，并建立本地土壤侵蚀数据库，这样便于工作人员详细掌握不同区域的水土保持与流失情况，掌握区域内水土发展趋势，进而制定相应的防治方案，进一步提升水土防治工作的针对性、科学性、有效性与前瞻性［5］。另外管理部门也可将3S技术应用于水土保持资金预算、成本控制等方面。管理部门可以将资料的统计、分析定量与带有空间属性的数据库有机结合，并利用GIS精准的制图效果，依据实际的要求制作出各类图表，以便于工作人员进行预算、结算。

2.3 用于水土保持项目评估

除以上应用外，全球定位系统、遥感技术以及地理信息系统等在水土保持项目评估等方面也有重要应用。通常情况下，县级的水土保持管理工作对于小流域规划的技术资料要求的比较详细，地理信息系统是最好的技术手段。与传统技术手段相比，地理信息系统可实现对水土信息的动态化收集与分析，能够为小流域规划提供十分丰富、准确的参考数据。除了地理信息系统外，全球定位系统可利用其技术优势进行观测定位，为管理部门提供更加精确的地理位置信息。在水土保持项目效益评估中，不同区域的变化参数都可以通过动态监测资料反映。在开展相关的治理、防护工作时，可依据由3S技术获得的动态监测资料准确得知水土保持方案的实施情况以及实施效果，了解区域内水土流失、土壤荒漠化等问题的改善情况，对区域内的植被覆盖率、土壤侵蚀度、水质变化程度、土壤含水率等进行综合评估，在此基础上对水土防治方案作出适当的调整优化，从而进一步提高水土防治工作的针对性、科学性、合理性，提高水土流失防治成效［6］。

3 结语

综上所述，3S技术在水土保持中发挥着重要作用。合理运用3S技术，可有效提高数据精度，提高水土保持规划的科学性与水土保持方案的合理性、可行性，提高水土保持成效。目前，3S技术在具体的应用过程中还存在些许问题，建议相关部门结合水土保持工作实际，进一步研究和优化3S技术，让3S技术的功能作用在水土保持领域得以充分发挥。