水土保持生態修復工程的監測技術分析

□靳阿亮（廣東省水利電力勘測設計研究院）

0 前言

水土保持監測就是從維護生態環境的角度出發，通過多種方式與方法，對水土保持的狀況進行有效的動態監測與評估，也就是通過對土壤侵蝕的狀況、環境影響、防治的結果等方面進行監測與評估，還要對水土保持狀況的情況進行準確、及時的公布。水土保持監測可以有效的對生態環境進行預防、治理與監督，是水土保持建設的根本，同時也是水土保持工作中的重要部分。

1 水土保持監測的必要性與意義

在進行水土保持的規劃、監督以及治理的過程中，需要對土壤侵蝕以及影響的定性、定量、與定位等信息進行有效的掌握與了解，水土保持監測的實施，可以有效的反映土水流失的發生與發展過程中的變化規律，土壤侵蝕與生態環境之間的聯系，以及對水土保持的治理效果進行及時的反饋，為水土保持的管理與研究提供更好的服務，不斷的提高水土保持的技術水平。水土保持監測對生態環境的預防、治理與監督都有著重要的作用，水土保持監測對水土保持管理工作的有效實施提供了保障，水土保持監測與水土保持管理工作只有相互支持與配合，才能科學、合理的實施預防、治理與統一管理的職能,環境管理的重要手段就是監測的實施;只有水土保持監測與有效管理緊密的結合，才能更好的反映出生態環境的質量狀況，才可能有效的加強監督管理。

我國水土保持監測與預報體系的完善，對土壤侵蝕的原因以及防治的現狀進行準確、有效、動態的檢測，可以有效的促進水土保持基本信息的建設，不斷加強水土保持信息化水平的建設，為了定期公告提供有效的信息資源，科學、合理的利用水土資源的相關政策與規劃提供基本的材料，對政府制定相關政策防治水土流失、保護生態環境、人們生活的狀況以及可持續發展的實施提供科學、合理的依據。

自實施水土保持生態修復工程以來，多種生態修復的措施也在不斷的出現，為了厘清不同生態修復措施的效果，對生態修復措施進行全方面的評價，對生態修復措施的不斷完善，就需要對水土保持生態修復實施全面的監測，對水土保持生態修復工程進行比較全面系統的跟蹤監測，對于土壤侵蝕的原因、變化規律、以及周邊生態環境的質量都有著重要的影響，對水土保持措施帶來的經濟效益、生態效益進行合理的監測與分析，并通過監測數據來進行較全面、綜合的評價，不斷的探索出效果最好的生態修復方式，從而為水土保持的研究與管理提供服務。

1.1 水土保持監測的內容

為了更好的掌握水土保持生態修復的規律以及效果，對于水土保持生態修復工程實踐的正確指導，生態環境的改善，不斷推動水土保持的發展水平，就需要對水土保持生態修復工程進行有效的監測，以及對實施效果進行綜合的評價。水土流失狀況的監測主要包含：土壤侵蝕的類型；土壤侵蝕的強度；土壤侵蝕的分布情況；土壤侵蝕的發展趨勢；土壤侵蝕的危害。水土保持監測就是對不同因素的影響造成水土的流失的現象進行有效的防治，以及相關影響的程度進行綜合監測的工作。

1.2 水土保持生態修復監測的內容主要包括以下幾個方面

1.2.1 土壤侵蝕的情況

土壤的侵蝕情況主要包括土壤侵蝕的類型、土壤侵蝕的面積大小、土壤侵蝕的分布情況、土壤侵蝕的程度、土壤侵蝕的發展變化規律、以及土壤侵蝕造成的危害等。

1.2.2 土壤侵蝕因素

土壤侵蝕的因素主要包括降雨量的影響、地質地形的影響、土壤的影響、水土文化的影響、以及植被的影響等自然因素與人為活動因素的影響。

1.2.3 生態修復工程的執行狀況

生態修復工程的執行狀況主要包括區域內不同保持生態修復措施的類型、規模大小、分布情況、以及實施的進度與質量情況等。

1.2.4 生態修復的效益

生態修復效益主要包括植被因素、土壤因素、蓄水保土效益、以及社會效益與經濟效益幾個方面。

植物因素主要包括植物的類型、植物的結構、植物的分布情況、植物的種類、植物的生長量、植物的覆蓋面積等；

土壤因素主要包括土壤的比重大小、土壤的容重、土壤的孔隙度、落葉層的厚度、土壤有機質含量、pH 值的大小、以及土壤肥力指標變化的情況等；

蓄水保土效益主要包括生態修復措施的蓄水效益、保土效益等，區域內的主要河流的含沙量、洪峰量的變化情況等；

經濟效益主要包括區域內的基本情況、生產情況、生產的投入與產出情況、林地、草地、坡地、以及耕地年增產效益等；

社會效益主要包括人們生態保護意識的高低、生產方式的轉變、產業結構的調整、政策的宣傳情況、規章制度的執行情況、勞動生產率等。

2 水土保持生態修復工程監測技術

監測技術在水土保持生態修復工程中的應用，是實現水土流失與水土保持高精度動態監測與預報的重要方法與手段，同時，監測的結果也為相關部門提供了監測區域內的水土流失的分布情況、面積大小、水土保持植物的變化、以及流失量的變化情況信息資源，通過監測技術來有效的掌握監測區域內的水土流失面積情況、分布情況、以及流失強度的情況。總的來看，水土保持生態修復工程監測要綜合運用遙感技術、地理信息系統技術、以及全球定位系統，遙感技術可以有效的獲取影響水土流失因素的信息情況，全球定位系統可以有效的確定地理位置的信息情況，地理信息系統可以對監測信息的處理、分析與管理。

2.1 基本原理與方法

土壤侵蝕是在地表面發生的現象，所以一些比較典型的侵蝕標志很容易被遙感影像記錄，所以遙感技術成為了對土壤侵蝕全過程進行動態監測的重要手段，而地理信息系統技術具有很強的空間數據處理與分析的能力，可以高速、有效的對遙感數據與非遙感數據進行處理。

水土保持遙感監測應用地理信息系統的數據信息來增加遙感信息量，一方面，有利于把未獲取的信息通過遙感技術補上去；另一方面，還可以通過對影像內的信息通過合理、有效的分析，來獲取影像上沒有直接反映的信息。

2.2 水土保持遙感監測技術中地理信息系統的流程

水土保持遙感監測的目的就是通過遙感信息以及相關信息，能夠準確無誤的獲取檢測區域內的土地利用情況、植被生長情況、土壤被侵蝕的狀況、水土保持的質量情況等。盡可能的為水土保持的監測與管理提供有效的保障。

2.2.1 地理信息系統在水土保持遙感監測工作流程

水土保持遙感監測就是運用地理信息系統來對遙感信息與非遙感信息進行全面、有效的分析，從而獲取土壤侵蝕的狀況與不同形式的數據統計。確定好監測的內容與目標，通過對監測的內容來制定監測計劃，通過對監測區域內的遙感影像、地形圖等相關資料的搜集來獲取信息，以及通過對野外的實踐勘察，掌握監測區域內的水土保持與水土流失情況，與原始的調查資料相結合獲取相關的輔助信息，采用計算機自動識別技術等對遙感影像的解釋說明。

2.2.2 土壤侵蝕的評價方法

通過地理信息系統與遙感技術的結合，充分的利用地理信息系統較強的空間數據組織能力與分析運算能力，對原始的調查方法的優點進行加工整理應用。通過實際監測的數據得到的結構為基礎，將遙感數據與非遙感數據有效的結合，通過每個因子算式以及監測模型的運算，逐步算出每個影像單元年平均的侵蝕量，從而獲取監測區域內的侵蝕量。

2.2.3 水土保持遙感監測的質量控制

水土保持監測的重要技術指標就是監測精度，影像監測精度的主要因素是檢測方法與信息員兩種。依據最近的土地利用現狀圖像以及使用地理信息系統進行野外的實際監測，對信息圖斑的變化進行抽樣檢查或者系統的檢查，通過全球定位系統進行精確定位，以此來驗證監測精度。

3 總結

水土保持生態修復工程在遙感技術、全球定位系統、地理信息系統的應用下，利用水土保持觀測數據以及遙感影像，對水土保持的現狀進行有效的監測，通過遙感數據以及專業數據進行有效、合理的分析，及時有效的掌握監測區域內的水土流失的動態。綜合多種監測技術與方法的運用，對水土保持治理工程的驗收、預測水土流失及其防治都有著重要的影響。