水土流失動態(tài)監(jiān)測技術(shù)問題解析

張榆興 郝永宏

（黃河水土保持綏德治理監(jiān)督局，陜西 榆林 719000）

0 前言

水土流失動態(tài)監(jiān)測過程中，普遍運(yùn)用了遙感技術(shù)與GIS技術(shù)?，F(xiàn)如今，我國在水土流失方面的監(jiān)測已取得了諸多成果，但不可否認(rèn)的是，在個別方面也存在一些問題，如缺失系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、觀測方式等。所以，針對其中存在的問題，應(yīng)該善于分析問題產(chǎn)生的主要原因，然后進(jìn)行解決，從而真正地保障我國水土流失動態(tài)監(jiān)測的質(zhì)量。

1 動態(tài)監(jiān)測的主要特征

我國水土流失動態(tài)監(jiān)測的主要特征體有2點(diǎn)。1）運(yùn)用統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)和技術(shù)方式。水力侵蝕運(yùn)用了我國水土流失的方程收集了2 800個氣象點(diǎn)，計(jì)算侵蝕力因子運(yùn)用首次水利普查可侵蝕性因子k值計(jì)算地形因子。2）野外調(diào)查和室內(nèi)解譯二者之間相融合來進(jìn)行此工作，在提取信息時構(gòu)建簡易圖斑和標(biāo)志，在野外復(fù)核時還須及時核對信息，這樣能增強(qiáng)圖斑的解譯效果[1]。再者，利用遙感影像解譯，也能夠及時了解水土流失的真實(shí)情況。

2 水土流失面積界定

水土流失面積主要指的是土壤侵蝕量大于允許土壤的流失量，超過侵蝕強(qiáng)度的土壤面積，由于降雨的空間以及年際的變化，因此對于不同區(qū)域來說，在豐水年水土流失量往往較大，而在枯水年水土流失量則較小[2]。因相同年份降雨存在空間分異性，所以會致使相同區(qū)域相鄰位置的水土流失情況之間具有較大的不同，難以判斷何處為水土流失的實(shí)際地塊，應(yīng)在何處實(shí)施治理。

3 多年平均土壤侵蝕模數(shù)和年度水土流失量的區(qū)別

如果需要量化水土流失量，應(yīng)該運(yùn)用當(dāng)時的植被覆蓋情況以及降雨情況等相關(guān)資料，然后代入模型加以計(jì)算，或者運(yùn)用年度降雨相關(guān)數(shù)據(jù)中的植被情況，量化土壤侵蝕量后，而得知年土壤侵蝕總量，也可以運(yùn)用多年平均值對土壤侵蝕因子加以獲知，然后將土壤侵蝕模型帶入其中來計(jì)算土壤侵蝕模數(shù)，這能夠體現(xiàn)出平均土壤侵蝕量以及水土流失總量。運(yùn)用的各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為多年平均值，所以計(jì)算所得到的土壤侵蝕模數(shù)一般多為多年平均情況，和暴雨出現(xiàn)而造成的水土流失量則有著明顯的差異性，難以體現(xiàn)出當(dāng)時水土流失的真實(shí)狀況。年度個別大暴雨所造成的水土流失量，對于水土流失總量具有較大的貢獻(xiàn)性，例如粗略計(jì)算年土壤侵蝕量，則能夠明確雨強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)，只對幾次大暴雨的水土流失量加以計(jì)算，就能夠得到水土流失的最終估算值。

4 全國水土流失普查和動態(tài)監(jiān)測的區(qū)別

在我國，水土流失普查工作為一項(xiàng)十分重要的調(diào)查性工作，要求相關(guān)部門與相關(guān)組織一起進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)查，每隔一段時間就應(yīng)組織一次，這樣能體現(xiàn)出我國水土流失的整體發(fā)展情況，從而為我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及宏觀決策等方面提供有效根據(jù)。運(yùn)用統(tǒng)一技術(shù)時點(diǎn)、以及方式和數(shù)據(jù)成果普查對象，針對工作需求，能夠被劃分為生產(chǎn)建設(shè)、土壤侵蝕、崩崗以及水土保持方式等幾項(xiàng)內(nèi)容，以我國水土流失本底情況為基礎(chǔ)。

5 水土流失動態(tài)監(jiān)測技術(shù)問題解析

過去在開展水土流失監(jiān)測工作的過程中，以定期監(jiān)測的方式為主，但是，外部環(huán)境因素的變化導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)水土流失問題。由此，水土流失動態(tài)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這項(xiàng)技術(shù)相對于傳統(tǒng)的水土流失監(jiān)測方式來說具有更高的靈活性以及及時性，確保有關(guān)部門能夠及時采取有效措施防控水土流失。但是在實(shí)際操作的過程中，此項(xiàng)技術(shù)依然存在諸多缺陷，它只能動態(tài)監(jiān)測水土流失的發(fā)生情況，針對水土流失問題的發(fā)生原因卻無法做到很好的監(jiān)測。

有研究顯示，雖然最近幾年我國水土流失問題的發(fā)展程度得到了有效遏制，但是形勢依然十分嚴(yán)峻，水土流失不僅侵蝕了大量耕地，同時會加大泥石流、滑坡等問題的發(fā)生概率，2019年，我國因各類自然災(zāi)害而導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失超過3 000億元，其中，由于水土流失問題而導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失以及間接經(jīng)濟(jì)損失占比較大。

6 全覆蓋模型計(jì)算應(yīng)優(yōu)化的方面

水土流失動態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用水平直接影響到動態(tài)監(jiān)測的準(zhǔn)確性、實(shí)效性，同時還應(yīng)嚴(yán)格按照水土流失動態(tài)監(jiān)測流程進(jìn)行檢測，以下流程是某水土流失冬天檢測部門所制定的動態(tài)監(jiān)測流程（如圖1所示），可以將其作為參考，結(jié)合單位自身的實(shí)際情況，合理制定動態(tài)監(jiān)測流程。

6.1 土壤侵蝕因子區(qū)域化優(yōu)化

土壤侵蝕模型處于固定狀態(tài)，其主要指的是土壤侵蝕會受到植被、氣象、水土以及土壤等方面的影響，由于我國氣象以及地形等方面的自然條件存在很大的差異性，所以為了顯著增強(qiáng)模型計(jì)算最終結(jié)果的準(zhǔn)確程度，對于不同的土壤侵蝕因子來說，需要以具體的數(shù)據(jù)信息作為根據(jù)。一方面應(yīng)該針對當(dāng)?shù)氐膶?shí)際觀測數(shù)據(jù)，來明確適宜的土壤侵蝕因子值。土壤可蝕性因子主要是由小區(qū)觀測數(shù)據(jù)計(jì)算來加以獲知的水土保持策略。另一方面，必須根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)性的觀測數(shù)據(jù)來與植被農(nóng)業(yè)小區(qū)之間進(jìn)行比較，最終獲得數(shù)據(jù)結(jié)果。

圖1水土流失動態(tài)監(jiān)測技術(shù)流程

6.2 確定容許土壤流失量

容許土壤流失量主要是針對生產(chǎn)能力和土壤資源等方面而明確的，土壤流失量的最大限度一般基于成土速率，現(xiàn)階段運(yùn)用的土壤侵蝕分級規(guī)范主要是利用之前的研究成果。但是我國水土保持工作從現(xiàn)階段的情況來看，已經(jīng)獲得了一些成果，生態(tài)環(huán)境以及植被覆蓋率等方面也獲得了顯著的改善，因此在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對于土壤流失量的容許程度和現(xiàn)階段土壤流失真實(shí)情況之間有著不小的差異性。例如個別地區(qū)容許土壤流失量偏高等，各個強(qiáng)度等級標(biāo)準(zhǔn)的侵蝕模數(shù)也會在很大程度上導(dǎo)致輕度侵蝕的總面積占較大比重，所以應(yīng)深入研究，明確各個侵蝕類型的實(shí)際容許土壤流失量。

6.3 深入分析全國水土流失分布規(guī)律

動態(tài)監(jiān)測所得到的水土流失面積主要是根據(jù)柵格來進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)的。要綜合了解不同地方的水土流失實(shí)際分布狀態(tài)，從而為水土流失的治理以及預(yù)防等方面提供重要的依據(jù)。應(yīng)該了解水土流失地塊的有效判斷方式，以及確定水土流失的侵蝕程度以及地塊情況等，制作水土流失分布圖。另外，應(yīng)該計(jì)算和統(tǒng)計(jì)不同尺度及土地水土流失的真實(shí)情況，了解各個土地運(yùn)用類型，水土流失的實(shí)際面積，從而為優(yōu)化以及調(diào)整土地運(yùn)用格局。根據(jù)地形數(shù)據(jù)來了解不同區(qū)域運(yùn)用類型水土流失分布的一般規(guī)律，還應(yīng)分析好耕地退耕情況。另外，也需要根據(jù)水土流失石漠化的實(shí)際情況來分析導(dǎo)致水土流失情況產(chǎn)生的主要因素，進(jìn)而提出治理策略。根據(jù)監(jiān)測獲知的水土流失情況以及分布性差異等方面來明確治理區(qū)域，最終為相關(guān)編制工作的開展予以有效輔助。

6.4 分析智能自動解譯技術(shù)方式

水土流失動態(tài)監(jiān)測工作和林業(yè)調(diào)查以及國土調(diào)查等方面工作的關(guān)注點(diǎn)有著很大的差異性，一般是從水土流失的量化以及解譯等方面來全面考慮治理水土流失情況的主要策略，所以能夠?qū)ξ覈嚓P(guān)部門所制定的土地利用分類方式加以調(diào)整與貫徹。全覆蓋動態(tài)監(jiān)測具有較大的任務(wù)量，每年度進(jìn)行這項(xiàng)工作時也具備重復(fù)性特征，所以在平時的工作中，可以對相關(guān)規(guī)范性內(nèi)容以及解譯標(biāo)志庫等內(nèi)容加以積累，然后對裸土以及梯田等顯著特點(diǎn)的圖斑智能自動系統(tǒng)進(jìn)行深入分析，以此來提升該項(xiàng)工作的開展質(zhì)量與開展效率。

例如，可以將3S技術(shù)應(yīng)用到水土流失動態(tài)監(jiān)測中，能夠更全面地了解水土流失情況，尤其是管道動態(tài)監(jiān)測圖，可一目了然地了解不同地區(qū)的水土流失情況，分析出地區(qū)的土地利用類型分布情況、植被覆蓋情況等。

6.5 水土保持信息系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

從水土保持信息系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括3點(diǎn)。1）系統(tǒng)研究調(diào)查。以研究和明確用戶的實(shí)際需求情況，分析信息傳輸方法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，并將此當(dāng)作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及功能設(shè)計(jì)的重要根據(jù)。2）系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)以及主要功能。以“一邊建設(shè)一邊運(yùn)用”為一項(xiàng)主要原則，針對用戶的實(shí)際需求，來得出需求結(jié)果，進(jìn)而將系統(tǒng)分為幾個邏輯以及功能模塊，以此來開展相關(guān)工作。3）系統(tǒng)建設(shè)的主要技術(shù)層面問題。針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在的安全問題，還應(yīng)該根據(jù)實(shí)際內(nèi)容來制定相關(guān)的應(yīng)對措施以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)等，從而解決網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在的一些問題，切實(shí)保障水土保持信息系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)效果，為相關(guān)工作的開展提供較好的保障。

7 結(jié)語

總而言之，對于我國水土流失動態(tài)監(jiān)測技術(shù)問題，還應(yīng)加以細(xì)致的解析，對于水土流失動態(tài)監(jiān)測技術(shù)運(yùn)用階段存在的問題，還應(yīng)采取有效的方式及時解決。明確我國水土流失動態(tài)監(jiān)測的主要特征、以及水土流失面積的界定方式，以便了解相關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，從而為水土流失動態(tài)監(jiān)測工作的開展提供重要的保障。