侯仰杰

摘要：水土保持监测可以准确测量和评价水土流失情况，为水土流失防治、监督和管理决策提供超前、主动的服务。通过监测准确、及时的掌握水土流失情况，协调水土保持，优化水土流失的防治措施。监测水土流失的过程中应用遥感与地理信息系统技术可以详细监测水土流失情境，切实提高水土流失监测效率。基于此，本文就水土流失动态监测中遥感与地理信息系统技术的应用进行详细探究。

关键词：水土流失;动态监测;遥感技术;地理信息系统;应用

1引言

水土保持监测是防治水土流失的基础工作，是开展水土保持监督管理和目标责任考核的重要措施，是完善生态环境监测、落实国家生态文明建设的重要支撑。水土保持监测体系建设是水利部安排部署的重要任务之一。多年来，水土保持监测工作从无到有、由弱到强，取得了明显成效，有力推进了水土保持事业的发展，但还存在监测机构基础建设不完善、监测任务不能满足管理需求、信息化运用进展缓慢等突出问题。

2 概述

2.1 遥感技术

遥感技术是一种获取地表物体几何和物理性质的技术。早期的遥感图像的解译，通常通过目视判读方法，随着计算机的加速发展，解译方法得到了快速发展，一种使用计算机对原始遥感影像进行图像增强、图像变化、辐射校正、几何校正等一系列的预处理，然后通过相应的遥感处理软件进行进一步精处理，对结果进行处理，最终通过专业技术人员的经验进行解译，直接对解译结果进行处理，生成具有处理特征的遥感影像。目前，遥感可分为高光谱遥感和多光谱遥感。高光谱遥感不仅可以探测到被遮盖的地物，而且可以准确地估计植物生态系统的物理和化学参数的变化，包括土壤水分、土壤特性、土壤生物化学参数、土地利用动态监测变化等。多光谱遥感是利用具有2个及2个以上光谱通道，采用多种传感器对地物进行同步成像的一种遥感技术;将地物反射的电磁波信息划分为若干个光谱波段，用于接收和记录地物信息。当前遥感技术的发展使得遥感技术在水土监控领域得到了广泛的应用。

2.2 地理信息系统

地理信息系统，即GIS技术。GIS简单理解，就是在计算机硬件、软件支持下，对整个或部分地球表层中与空间有关的地理分布数据进行采集、储存、管理、计算、分析的一种空间信息系统。GIS是一个复杂且具有边缘性的学科，其所涉及的领域十分广泛，包括制图学、测量学、地理学、计算机学等，除此之外，其还需要应用到各种其他学科环节，如计算机设计、数据库管理等。GIS具体可以分为5个部分，分别为人员、数据、硬件、软件、过程，只有在五个要素结合下才可以完成对GIS的应用。GIS可以应用于各个领域中，如科学调查、城市规划、土地管理、自然灾害评估等。GIS作为一种新型技术手段，其应用价值十分显著。比如GIS可以形成相应的数据分析，通过对数据进行处理可以形成健全的管理数据库系统，在数据库中所有数据都可以得到有效的利用，进而为相应的工作提供可靠的信息支撑。在GIS应用过程中，还可以实现对数据信息的快速分析，这是因为GIS具备先进的动态预测及地理分析能力，这对确保决策的正确性具有重要的作用。

3 水土流失在生态环境保护中的作用

（1）减少自然灾害。大量数据显示，森林能够大量吸收太阳能日温差较小，夏季可以削弱高温，冬天可以减弱严寒，冬暖夏凉。同时，森林由于绿植较多空气湿度相比正常空气的湿度大约要高20%，有助于农作物产量的提高，加快植树造林，减少自然灾害。在发生洪涝灾害时，可以减弱水流速度，从而降低灾害影响。（2）改善土质。保护生态环境的方式有很多种，改善土质是其中最有效果的方式之一，通常人们使用一些方式来改变土壤的理化性质，例如建造防护栏、防护林等，这些措施极大的改善了土壤的理化性质。另外土地可以吸收落叶等腐烂之后的物质作为大树的养分，从而增加土壤的肥力，改善土壤质量，不仅减少水土的流失，还改善了土壤中有机物质流失问题，在一定程度上保护了生态环境。（3）涵养水源。人类的生命之源就是水，水资源是社会发展的重要资源，是维持人类生活的基础物质。保护生态环境，保护水资源成为我国保持水土工作的重要课题。之所以森林有涵养水源的能力，是因为植物在生长过程中，其根部会吸收地下水分储藏水分，同时在发生洪涝灾害是，森林能大幅度减缓水流速度，不仅能降低灾害影响，还能吸收水分，在枯水期避河流干涸。

4 水土流失动态监测中遥感与地理信息系统技术的应用

4.1 编制水土保持方案

随着我国改革的不断发展，对水土保持方案的编制要求也越来越高，比如项目概括介绍、弃渣场选址的合理性等方面。但是传统技术已无法做到这些要求，此时遥感技术的发展显得十分重要。遥感技术打破了传统技术，编制人员可以通过遥感影响和解译数据，并且可以准确快速地掌握建设项目区概况，及时找到项目建设区的水土流失范围，科学地设置水土保持分区、合理地布设水土保持防治工程措施。该技术的发展可完全替代传统技术用数码相机、笔记本和测量工具进行现场查看，并且工作量少、数据获取简单，更适合技术人员使用。

4.2 水土流失动态监测

水土流失动态监测中，对遥感和 GIS 技术集成应用能更好地收集水土流失现状和水土流失治理信息，为水土保持提供充足依据。运用时应关注 2 方面的内容：一是遥感数据采集功能的强化。水土流失的诱发因素多种多样，为从遥感数据中提取准确信息，可采用多种复合技术手段，全面收集和整理水土流失因素，如区域遥感信息多波段与多平台复合方法、定性分析与定量分析结合方法、遥感信息与地图复合方法等。这些方法和手段的应用可增强遥感数据采集功能，充分发挥遥感和 GIS 技术的优势。二是水土保持信息管理系统构建。在一些重点防治工程及重大开发建设项目中，可运用分辨率较高的三维动态模型，将水土流失预测预报模型引入到典型区域中，配合遥感技术和 GIS 技术，构建数字化的水土保持信息管理系统，对各个区域内的重点区域水土流失情况进行全面动态监测，提升管理的动态性和时效性，推动水土保持管理水平的提高，为政府决策提供可供参考依据，借助数字化、现代化的水土保持管理模式，确保水土保持工作高效完成。

4.3 监测水污染

在监测水污染时应用遥感与地理信息系统技术主要因为污染水具有光谱效应。水中悬浮或溶解的污染度组成浓度不同，这种水体发射能力无论从结构、灰度还是色调、纹理分析在遥感图像上都具有一定区别。在监测内陆水质时应用遥感技术，因为内陆水体本身的光谱特点是复杂多变的，且受到大气辐射的影响，遥感监测可以监测到较少种类的水质参数，因此虽然说广泛应用遥感技术监测内陆水质，但还需要工作人员认真分析并进行区别对待。

5 结束语

虽然我国水土流失问题较为严重，但是我国已将现代现代空间信息技术完美的运用到水土保持工作中，并通过遥感技术、地理信息技术，充分分析和评估土壤质量，解决水土問题。在以后的水土保持工作中，我们需要更好的运用现代空间信息技术，建立国家水土保持信息数据库，及时对区域水土流失进行快速调查，最大化降低损失。

参考文献：

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[2] 王冬.基于3S技术的水土流失动态监测[D].合肥工业大学，2019.

[3] 侯成磊，王秦湘，侯芳，等.基于RS和GIS的库尔勒市水土流失定量监测[J].西部大开发（土地开发工程研究），2019，4（4）：1～7.