水土流失动态监测技术问题解析

2020-06-19张榆兴郝永宏

中国新技术新产品 2020年6期

张榆兴郝永宏

（黄河水土保持绥德治理监督局，陕西榆林 719000）

0 前言

水土流失动态监测过程中，普遍运用了遥感技术与GIS技术。现如今，我国在水土流失方面的监测已取得了诸多成果，但不可否认的是，在个别方面也存在一些问题，如缺失系统化的数据统计、观测方式等。所以，针对其中存在的问题，应该善于分析问题产生的主要原因，然后进行解决，从而真正地保障我国水土流失动态监测的质量。

1 动态监测的主要特征

我国水土流失动态监测的主要特征体有2点。1）运用统一的信息数据和技术方式。水力侵蚀运用了我国水土流失的方程收集了2 800个气象点，计算侵蚀力因子运用首次水利普查可侵蚀性因子k值计算地形因子。2）野外调查和室内解译二者之间相融合来进行此工作，在提取信息时构建简易图斑和标志，在野外复核时还须及时核对信息，这样能增强图斑的解译效果[1]。再者，利用遥感影像解译，也能够及时了解水土流失的真实情况。

2 水土流失面积界定

水土流失面积主要指的是土壤侵蚀量大于允许土壤的流失量，超过侵蚀强度的土壤面积，由于降雨的空间以及年际的变化，因此对于不同区域来说，在丰水年水土流失量往往较大，而在枯水年水土流失量则较小[2]。因相同年份降雨存在空间分异性，所以会致使相同区域相邻位置的水土流失情况之间具有较大的不同，难以判断何处为水土流失的实际地块，应在何处实施治理。

3 多年平均土壤侵蚀模数和年度水土流失量的区别

如果需要量化水土流失量，应该运用当时的植被覆盖情况以及降雨情况等相关资料，然后代入模型加以计算，或者运用年度降雨相关数据中的植被情况，量化土壤侵蚀量后，而得知年土壤侵蚀总量，也可以运用多年平均值对土壤侵蚀因子加以获知，然后将土壤侵蚀模型带入其中来计算土壤侵蚀模数，这能够体现出平均土壤侵蚀量以及水土流失总量。运用的各项基础数据为多年平均值，所以计算所得到的土壤侵蚀模数一般多为多年平均情况，和暴雨出现而造成的水土流失量则有着明显的差异性，难以体现出当时水土流失的真实状况。年度个别大暴雨所造成的水土流失量，对于水土流失总量具有较大的贡献性，例如粗略计算年土壤侵蚀量，则能够明确雨强标准，只对几次大暴雨的水土流失量加以计算，就能够得到水土流失的最终估算值。

4 全国水土流失普查和动态监测的区别

在我国，水土流失普查工作为一项十分重要的调查性工作，要求相关部门与相关组织一起进行大规模的调查，每隔一段时间就应组织一次，这样能体现出我国水土流失的整体发展情况，从而为我国社会经济的发展以及宏观决策等方面提供有效根据。运用统一技术时点、以及方式和数据成果普查对象，针对工作需求，能够被划分为生产建设、土壤侵蚀、崩岗以及水土保持方式等几项内容，以我国水土流失本底情况为基础。

5 水土流失动态监测技术问题解析

过去在开展水土流失监测工作的过程中，以定期监测的方式为主，但是，外部环境因素的变化导致经常出现水土流失问题。由此，水土流失动态监测技术应运而生，这项技术相对于传统的水土流失监测方式来说具有更高的灵活性以及及时性，确保有关部门能够及时采取有效措施防控水土流失。但是在实际操作的过程中，此项技术依然存在诸多缺陷，它只能动态监测水土流失的发生情况，针对水土流失问题的发生原因却无法做到很好的监测。

有研究显示，虽然最近几年我国水土流失问题的发展程度得到了有效遏制，但是形势依然十分严峻，水土流失不仅侵蚀了大量耕地，同时会加大泥石流、滑坡等问题的发生概率，2019年，我国因各类自然灾害而导致的直接经济损失超过3 000亿元，其中，由于水土流失问题而导致的直接经济损失以及间接经济损失占比较大。

6 全覆盖模型计算应优化的方面

水土流失动态监测技术的应用水平直接影响到动态监测的准确性、实效性，同时还应严格按照水土流失动态监测流程进行检测，以下流程是某水土流失冬天检测部门所制定的动态监测流程（如图1所示），可以将其作为参考，结合单位自身的实际情况，合理制定动态监测流程。

6.1 土壤侵蚀因子区域化优化

土壤侵蚀模型处于固定状态，其主要指的是土壤侵蚀会受到植被、气象、水土以及土壤等方面的影响，由于我国气象以及地形等方面的自然条件存在很大的差异性，所以为了显著增强模型计算最终结果的准确程度，对于不同的土壤侵蚀因子来说，需要以具体的数据信息作为根据。一方面应该针对当地的实际观测数据，来明确适宜的土壤侵蚀因子值。土壤可蚀性因子主要是由小区观测数据计算来加以获知的水土保持策略。另一方面，必须根据标准性的观测数据来与植被农业小区之间进行比较，最终获得数据结果。

图1水土流失动态监测技术流程

6.2 确定容许土壤流失量

容许土壤流失量主要是针对生产能力和土壤资源等方面而明确的，土壤流失量的最大限度一般基于成土速率，现阶段运用的土壤侵蚀分级规范主要是利用之前的研究成果。但是我国水土保持工作从现阶段的情况来看，已经获得了一些成果，生态环境以及植被覆盖率等方面也获得了显著的改善，因此在相关标准中对于土壤流失量的容许程度和现阶段土壤流失真实情况之间有着不小的差异性。例如个别地区容许土壤流失量偏高等，各个强度等级标准的侵蚀模数也会在很大程度上导致轻度侵蚀的总面积占较大比重，所以应深入研究，明确各个侵蚀类型的实际容许土壤流失量。

6.3 深入分析全国水土流失分布规律

动态监测所得到的水土流失面积主要是根据栅格来进行计算和统计的。要综合了解不同地方的水土流失实际分布状态，从而为水土流失的治理以及预防等方面提供重要的依据。应该了解水土流失地块的有效判断方式，以及确定水土流失的侵蚀程度以及地块情况等，制作水土流失分布图。另外，应该计算和统计不同尺度及土地水土流失的真实情况，了解各个土地运用类型，水土流失的实际面积，从而为优化以及调整土地运用格局。根据地形数据来了解不同区域运用类型水土流失分布的一般规律，还应分析好耕地退耕情况。另外，也需要根据水土流失石漠化的实际情况来分析导致水土流失情况产生的主要因素，进而提出治理策略。根据监测获知的水土流失情况以及分布性差异等方面来明确治理区域，最终为相关编制工作的开展予以有效辅助。

6.4 分析智能自动解译技术方式

水土流失动态监测工作和林业调查以及国土调查等方面工作的关注点有着很大的差异性，一般是从水土流失的量化以及解译等方面来全面考虑治理水土流失情况的主要策略，所以能够对我国相关部门所制定的土地利用分类方式加以调整与贯彻。全覆盖动态监测具有较大的任务量，每年度进行这项工作时也具备重复性特征，所以在平时的工作中，可以对相关规范性内容以及解译标志库等内容加以积累，然后对裸土以及梯田等显著特点的图斑智能自动系统进行深入分析，以此来提升该项工作的开展质量与开展效率。

例如，可以将3S技术应用到水土流失动态监测中，能够更全面地了解水土流失情况，尤其是管道动态监测图，可一目了然地了解不同地区的水土流失情况，分析出地区的土地利用类型分布情况、植被覆盖情况等。

6.5 水土保持信息系统整体设计

从水土保持信息系统整体设计内容包括3点。1）系统研究调查。以研究和明确用户的实际需求情况，分析信息传输方法的优点与缺点，并将此当作系统结构设计以及功能设计的重要根据。2）系统的主要结构以及主要功能。以“一边建设一边运用”为一项主要原则，针对用户的实际需求，来得出需求结果，进而将系统分为几个逻辑以及功能模块，以此来开展相关工作。3）系统建设的主要技术层面问题。针对网络环境中存在的安全问题，还应该根据实际内容来制定相关的应对措施以及数据传输的相关标准等，从而解决网络环境中存在的一些问题，切实保障水土保持信息系统的整体设计效果，为相关工作的开展提供较好的保障。