大數據在水土保持監測技術中的應用

□張　毅（河南省水土保持監督監測總站）

大數據在水土保持監測技術中的應用

□張毅（河南省水土保持監督監測總站）

大數據技術在水土保持監測的結合使用，能夠使得水土流失發生的規律以及發展的探索更為高效，這有助于災害的提前預判，從而為生態決策的制定提供足夠的理論依據，使得最終的大數據決策發揮出更大的效果。為了使得水土保持監測工作得以持續的進行，要進行大數據的深入研究，并且制定好發展的計劃，有條不紊地進行大數據的應用探究工作，從而確定最為合適的大數據應用方案，將其真正運用到水土保持監測過程之中。

大數據；水土保持；監測；技術

1　引言

水土保持工作和我國生態文明建設是極為密切的，而水土保持工作的根本任務就是水土保持監測和監督，這也是水土保持生態決策制定的核心依據。水土保持監測是以保護水土資源以及維護生態環境為基礎目的，結合多種技術手段，對水土流失的原因、類型、強度、影響區域、危害和防治效果等進行實時、動態、連續的監測與評估，這是進行水土流失預防監督的基礎工作。水土保持監測技術中對于大數據的應用探索正是基于這一需求之下，因而探索研究大數據在水土保持監測中的應用有著比較明確的理論參考價值與實踐指導意義。

2　大數據的發展

2.1大數據的發展特點

隨著大數據近年的持續發展，當前大數據的特點主要為數據規模巨大、多樣性突出、速度快、應用價值高等。大數據的數據規模巨大這是基礎特點，其主要是進行數據的收集、傳送以及存儲，因而規模和數量肯定是巨大的，而數量大自然也代表了信息量的巨大，數據所反映出的信息十分全面，這就使得數據的真實性更為可靠，能夠更為全面的展現出所需要的信息。大數據的數據類型多樣性是必然的，因而大數據所收集的數據是多種類型的，其并不是單一的定向收集，而是全面集中。大數據技術下的數據以及信息獲取速度是十分迅速的，其整個過程十分連續，并且隨著傳感、采集等相關技術的使用，所消耗的時間越來越短，最快的幾秒內就能夠完成工作。大數據的應用價值之高主要體現在數據本身上，其經過重組、發展以及相互作用，產生附帶的信息價值等，借以給行業的發展帶來良性幫助。

2.2大數據的發展現狀

最近幾年，大數據已經成為了新的戰略性資源，并且引起了世界各國政府的重視。以美國為例，在2012年就制定了大數據的研究和發展計劃，之后世界上很多的國家都開始了這一技術的戰略性研究。對于行業而言，主要在互聯網、金融、通信等行業有著更為廣泛的使用，而隨著大數據的不斷發展，在其他行業也開始得以使用。大數據應用成功的案例也比比皆是，不僅在科技行業，在一些體育競技活動中也開始使用大數據技術進行分析預測，借以制定應對策略。就我國的大數據應用而言，發展相對較晚，不過確實引起了人們的廣泛關注，而我國的信息化建設進程在不斷的加快中，對于大數據的研究與應用也成為了國家級戰略任務。在我國的行業方面，電商、銀行、通信等的大數據使用已經極為廣泛，并且取得了比較大的成功，產生了巨大的價值，而由此我國的其他行業也逐漸進行大數據的應用試驗。水土保持監測技術中對于大數據的應用也由此拉開帷幕。

3　水土保持監測技術中大數據技術應用條件及方法

我國當前的水土保持工作開始向預防監督實時化、綜合治理科學化、監測評估及時化等更為先進的層面發展，因而需要更多的監測數據來提供支持，而在水土保持監測中進行大數據應用能夠使得這一問題得以有效解決。

3.1應用條件

水土保持監測工作的過程是連續和長期的，要對水土保持的信息進行及時的獲取以及傳送、收集，主要是進行水土流失影響因子監測、水土流失狀況監測、水土流失危害監測、水土保持措施及效益監測等4大方面，而這些監測所獲得的數據規模的數量是巨大的，所以有著成為大數據的先決條件。在進行大數據的應用之后，能夠使得管理、分析更為科學、合理，可以使得最終的預判更為準確，對于水土保持監測的數據分析、決策制定等有著明顯的幫助作用，可以使得水土保持監測的目的得以更好的實現。我國的水土保持監測網絡以及信息系統的工程在2011年就已經完成，主要為一個監測中心以及七個流域機構監測中心站，在各省、部分市區也設置了監測總站，并且有相應的數據收集、處理以及傳送設備，依靠水利信息網實現了互聯互通，使得我國的主要水土流失區域有了相對比較完整的監測系統。在數據庫以及信息系統的建設上，我國的水土保持監測中心已經有了專業的數據庫，對國內水土流失、水土保持管理、生態建設等數據進行存儲。我國的部分省市也有了相關的數據庫，借以確保水土保持監測工作的順利開展，而且數據庫中的監測數據也在不斷的增加之中。隨著我國水土保持監測網絡的建立與逐年完善，我國的監測工作也在持續進行，而且相關的數據也在不斷增多之中，這使得我國的水土保持監測技術中的大數據使用有了極為良好的發展基礎。

3.2應用方法

一般對于不同的監測內容要選用相應的監測方法。對于水土流失面積大、侵蝕性強度高的區域進行監測，主要采用3S技術，結合相關數據進行分析與評估。對于局部的水土流失嚴重、人為水土流失等情況，在監測上主要以定點觀測及調查統計為主，再結合相關的數據進行分析與評估。我國水土保持監測的發展是比較晚的，所欠缺的經驗難以在短期內得以補充，所以存在的問題也比較多。因而在大數據的應用上，一般是結合具體的監測方法進行配合使用，確保大數據給監測工作所帶來的積極效果。主要的數據采集方法如圖1所示。

圖1　數據采集方法圖

目前我國正推進數字化在各行業中的應用，基于當前的網絡環境，建立起分布式的水土保持監測成果數據庫，促進水土保持監測基礎數據安全管理更為全面。同時在法規制度上也不斷完善，將監測數據進行共享，并且加強了監測數據對社會公眾、管理決策的服務力度。我國也開始利用大數據監測技術，對自動化監測儀器進行有計劃、有組織的開放與使用，而且在部分地區已經實現了監測工作的全自動化，確保了數據信息的全面性和傳播速度。

4　大數據時代對水土保持監測技術的發展及展望

4.1合理進行大數據規劃

在水土保持監測技術中對于大數據的應用，需要進行合理的規劃，在細致的研究之上要確保分析的科學性，要按照監測工作的需求進行大數據的使用，逐步將其融入到已有的技術之中，使得其發揮出應有的作用，最終使得大數據得以全面使用。在進行大數據的規劃時，要按照水土保持部門的有關規定進行，確保與信息化建設的相適應，而并非盲目實施。

4.2提高數據收集與提取能力

監測數據的收集與信息數據的提取能力提升，直接決定著數據處理過程的高效性。要提升監測設備的自動化水平，確保監測數據收集時的快速準確性。要加強站網的自動化、系統化程度，提升監測數據的處理與分析能力。對于遙感影像的信息源數據提取能力要不斷進行提升，增強其數據收集的時效性，以此來提升水土保持監測數據的提取能力，確保數據的完整性、準確性、實時性。

4.3加強數據共享與應用

關于水土流失的原因和過程是較為復雜的，其影響因素也較多，而大數據的應用基于大量的數據之上，要積極獲取不同領域的信息，例如林業、氣象、水文地質、農業等數據的共享，通過結合分析，使得大數據的價值得以開發實現，而最終確保大數據的監測有效性以及應用深度。

4.4進行大數據的深入發展與研究

在我國的重點區域進行特殊布局，使得監測數據的獲取更為迅速，并且在集成和應用分析上不斷進行探析，幫助決策部門依照大數據分析結果進行解決對策的制定，以此來提升決策的有效性。在實際的應用方面，更要按照實際的需求，進行大數據應用方案的制定，通過實踐來不斷進行應用方案的改進，最終使得大數據應用得以實現。

5　結論

在我國經濟快速發展的情況下，生態環境需要更多的保護，而大數據的出現不僅是給經濟的發展帶來了全新的可能，更是使得我國水土保持監測技術的發展有了更大的機遇，我國在進行信息化社會建設的同時，要進行大數據的深度研發以及規劃，要逐步使得大數據應用到水土保持監測中去，真正使得預測的準確性得以提升，為最終的決策提供更有力的依據，使得我國的水土生態得以更好地保護，促進我國社會環境的健康發展！

（責任編輯：張進平）

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1673-8853（2016）08-0059-02

2016-06-21