張洪云

重慶市萬州區(qū)水土保持中心，重慶 404000

1 3S技術(shù)在水土保持中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

近年來，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，3S技術(shù)也日益成熟。當(dāng)前3S技術(shù)已經(jīng)成為人們獲取信息、分析信息的重要手段，在很多領(lǐng)域都發(fā)揮了重要作用。尤其是在水土保持工作中，3S技術(shù)更是具有傳統(tǒng)技術(shù)手段不可比的優(yōu)勢(shì)。3S技術(shù)能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷與不足，大大提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、全面性，為水土保持工作提供重要的技術(shù)保障［1］。具體而言，3S技術(shù)在水土保持中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在以下方面：

遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)這三項(xiàng)技術(shù)具有很強(qiáng)的信息獲取能力與分析能力，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息傳遞與共享。將遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于水土保持中后，信息獲取難度大大降低，并且所獲得信息數(shù)據(jù)的豐富性、準(zhǔn)確性得到了保障，這也就在一定程度上保證了水土保持決策、水土保持方案的科學(xué)性與可行性［2］。

影響水土穩(wěn)定性的因素是較多的，降雨、風(fēng)等自然要素的侵蝕以及人為活動(dòng)破壞土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，造成水土流失或水土荒漠化問題。誘發(fā)因素不同，土壤、地質(zhì)、地貌受損程度以及具體的惡化表現(xiàn)也有所不同。因此要想對(duì)水土流失、土壤荒漠化等自然環(huán)境問題有一個(gè)系統(tǒng)、全面的了解還需要技術(shù)手段進(jìn)行分析處理。在3S技術(shù)支持下，可構(gòu)建起一個(gè)環(huán)境監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)快速獲取、整理、處理、分析水土保持相關(guān)基本數(shù)據(jù)，提出科學(xué)合理的水土保持工作決策。且在3S技術(shù)的支持下，可以建立起全國(guó)范圍內(nèi)的水土流失和荒漠化檢測(cè)數(shù)據(jù)庫，并同步開發(fā)出水土保持與荒漠化防治模型，從而使得水土保持工作更加規(guī)范、系統(tǒng)，更具前瞻性與針對(duì)性。

2 3S技術(shù)在水土保持中的具體應(yīng)用

2.1 監(jiān)測(cè)水土流失情況

監(jiān)測(cè)水土流失是3S技術(shù)的基礎(chǔ)應(yīng)用。在水土保持工作中，對(duì)水土流失情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲得水土流失相關(guān)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，如水土流失量、水土流失位置、水土流失時(shí)間等，這對(duì)于分析水土流失原因，制定水土保持計(jì)劃具有重要意義。在傳統(tǒng)技術(shù)手段下，要想實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)掌握水土變化情況很難。但是在將3S技術(shù)應(yīng)用于水土保持工作中后，就可直接利用相關(guān)的監(jiān)測(cè)裝置對(duì)保護(hù)區(qū)域進(jìn)行全天候、不間斷監(jiān)測(cè)，從而獲得有關(guān)水土情況的所有信息數(shù)據(jù)。在工作過程中，可利用專門的數(shù)據(jù)處理技術(shù)與軟件對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析后，就能了解水土發(fā)展動(dòng)態(tài)，了解影響水土穩(wěn)定性的各項(xiàng)因素。地理信息系統(tǒng)技術(shù)與遙感技術(shù)可以對(duì)較大范圍內(nèi)的水土流失情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，全球定位系統(tǒng)能準(zhǔn)確定位出流失嚴(yán)重的區(qū)域，便于對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)治理［3］。

具體如，遙感監(jiān)測(cè)采用多時(shí)相遙感圖像復(fù)合技術(shù)能大大提高監(jiān)測(cè)變化的分類精度。地表植被種類繁多且生長(zhǎng)特征不同，一般的監(jiān)測(cè)手段很難排除一些干擾因素而獲得精確度、清晰度高的測(cè)圖。但是遙感技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾性，監(jiān)測(cè)技術(shù)手段也更為先進(jìn)，在監(jiān)測(cè)過程中可以生成精確度十分高的光譜變化圖，便于工作人員掌握區(qū)域內(nèi)的植被覆蓋情況以及地形變化情況，并據(jù)此制定相關(guān)的防治措施，有效防治水土流失。

地理信息庫基于地理空間數(shù)據(jù)庫，能為工作人員提供各類空間、動(dòng)態(tài)地理信息。與傳統(tǒng)技術(shù)手段相比，地理信息庫具有很強(qiáng)的收集信息、分析信息、管理信息、輸出信息的能力，在水土保持中發(fā)揮著重要作用。在水土保持過程中，先通過地理信息系統(tǒng)收集到大量的地理信息數(shù)據(jù)，然后再利用計(jì)算機(jī)程序模擬的地理分析方法從大量數(shù)據(jù)中提取出有價(jià)值信息，并對(duì)有價(jià)值信息做進(jìn)一步分析，最后得到更為準(zhǔn)確的結(jié)論。可根據(jù)最終的結(jié)論調(diào)整水土保持方案、改進(jìn)相關(guān)模型，讓水土保持工作更科學(xué)、高效地開展［4］。

2.2 協(xié)助水土保持規(guī)劃

水土保持規(guī)劃的層面與層次劃分較多，管理部門對(duì)不同層次的水土保持規(guī)劃有不同要求。在進(jìn)行水土保持規(guī)劃、制定水土保持決策時(shí)，為了確保規(guī)劃的科學(xué)性、合理性以及決策的可行性，需要利用3S技術(shù)收集區(qū)域內(nèi)的各項(xiàng)水土信息，了解區(qū)域內(nèi)土壤的受污染、受破壞以及侵蝕程度，在此基礎(chǔ)上結(jié)合當(dāng)?shù)氐奈恢锰卣鳌⒔?jīng)濟(jì)特點(diǎn)與未來發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行地域劃分，從而保證劃分結(jié)果的科學(xué)性、合理性。在制定相關(guān)的水土保持決策時(shí)，管理部門需要依據(jù)信息數(shù)據(jù)了解區(qū)域內(nèi)水土動(dòng)態(tài)變化情況，在此基礎(chǔ)上制定相關(guān)的工作決策，確保決策與實(shí)際情況相符。除此之外，在進(jìn)行水土保持規(guī)劃與決策時(shí)，管理部門還可基于地理信息系統(tǒng)對(duì)區(qū)域內(nèi)土地的使用類型、侵蝕強(qiáng)度、生產(chǎn)效率等情況進(jìn)行分析，對(duì)區(qū)域內(nèi)耕地人口密度進(jìn)行了解。結(jié)合各類信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確找到影響導(dǎo)致土壤侵蝕差異化的主要因素，并建立本地土壤侵蝕數(shù)據(jù)庫，這樣便于工作人員詳細(xì)掌握不同區(qū)域的水土保持與流失情況，掌握區(qū)域內(nèi)水土發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而制定相應(yīng)的防治方案，進(jìn)一步提升水土防治工作的針對(duì)性、科學(xué)性、有效性與前瞻性［5］。另外管理部門也可將3S技術(shù)應(yīng)用于水土保持資金預(yù)算、成本控制等方面。管理部門可以將資料的統(tǒng)計(jì)、分析定量與帶有空間屬性的數(shù)據(jù)庫有機(jī)結(jié)合，并利用GIS精準(zhǔn)的制圖效果，依據(jù)實(shí)際的要求制作出各類圖表，以便于工作人員進(jìn)行預(yù)算、結(jié)算。

2.3 用于水土保持項(xiàng)目評(píng)估

除以上應(yīng)用外，全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)等在水土保持項(xiàng)目評(píng)估等方面也有重要應(yīng)用。通常情況下，縣級(jí)的水土保持管理工作對(duì)于小流域規(guī)劃的技術(shù)資料要求的比較詳細(xì)，地理信息系統(tǒng)是最好的技術(shù)手段。與傳統(tǒng)技術(shù)手段相比，地理信息系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)水土信息的動(dòng)態(tài)化收集與分析，能夠?yàn)樾×饔蛞?guī)劃提供十分豐富、準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)。除了地理信息系統(tǒng)外，全球定位系統(tǒng)可利用其技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行觀測(cè)定位，為管理部門提供更加精確的地理位置信息。在水土保持項(xiàng)目效益評(píng)估中，不同區(qū)域的變化參數(shù)都可以通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料反映。在開展相關(guān)的治理、防護(hù)工作時(shí)，可依據(jù)由3S技術(shù)獲得的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料準(zhǔn)確得知水土保持方案的實(shí)施情況以及實(shí)施效果，了解區(qū)域內(nèi)水土流失、土壤荒漠化等問題的改善情況，對(duì)區(qū)域內(nèi)的植被覆蓋率、土壤侵蝕度、水質(zhì)變化程度、土壤含水率等進(jìn)行綜合評(píng)估，在此基礎(chǔ)上對(duì)水土防治方案作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整優(yōu)化，從而進(jìn)一步提高水土防治工作的針對(duì)性、科學(xué)性、合理性，提高水土流失防治成效［6］。

3 結(jié)語

綜上所述，3S技術(shù)在水土保持中發(fā)揮著重要作用。合理運(yùn)用3S技術(shù)，可有效提高數(shù)據(jù)精度，提高水土保持規(guī)劃的科學(xué)性與水土保持方案的合理性、可行性，提高水土保持成效。目前，3S技術(shù)在具體的應(yīng)用過程中還存在些許問題，建議相關(guān)部門結(jié)合水土保持工作實(shí)際，進(jìn)一步研究和優(yōu)化3S技術(shù)，讓3S技術(shù)的功能作用在水土保持領(lǐng)域得以充分發(fā)揮。