水土保持監測系統的設計

彭 娟

(畢節市水土保持辦公室，貴州畢節551700)

水土保持監測系統的設計

彭 娟

(畢節市水土保持辦公室，貴州畢節551700)

水土保持的監測指的就是對于水土流失以及治理的動態的監測，介紹了水土保持監測指標體系的原則，分析了水土保持監測的布局及要求，闡述了該系統的設計原則并對系統的總體框架進行了分析。

水土保持;監測系統;監測布局;自然環境;技術框架

在我國的環境問題中，水土流失是一個非常嚴重的現象。水土保持在我國是生態環境中的重中之重，是我國水土保持監測網中的一個重要的監測對象，水土保持監測工作在我國是強化對于水土流失的監控以及管理的一個重要的工作，本文就對此作出探討。

1 水土保持監測指標體系原則

明確我國水土保持監測的內容對于開展實際到位的工作是一項基礎性的工作，對于在我國構建水土監測體系來說，應該遵循的主要原則有以下幾項:

1)全面性以及典型性:全面性指的就是構建出的這個水土保持監測指標體系要能夠涵蓋我國大多數的區域，可以具有全面性的適用性;典型性指的就是構建出的監測系統可以具有代表性，能夠反映出水土的保持以及流失之間的動態關系以及效益。

2)實用性:監測結果的最大特點就是必須要具備可比性，亦既每個指標的具體監測方法都應該緊密結合當地的具體情況來進行，這樣才可以讓最后的監測結果具有實用性。

3)相對的獨立性。盡可能的把指標的相關性降到最低，這樣就可以避免增加監測工作量和可能會出現的非常復雜的各種數據。

水土保持的監測指標體系，從整體上主要分為3個層次，也就是指標。指標類以及指標亞類3種。其中對于指標類的選擇，按照項目的防治范圍區域內水土流失的不同層度的影響因子以及各自的動態變化情況和后續危害、以及實施水土保持等5個內容。

對于水土流失現象的影響因子的指標類，其中地形因素主要是對于降水量以及營力等起決定作用，另外地貌是產生地域差異的最重要的主導因素，也是可能會影響到土壤的侵蝕程度的最重要的因素之一。水文氣象因素是與土壤侵蝕現象有直接關系的因素，因為它會直接影響到水土流失的發展。除了上述之外，降水是另一個可能會造成水土流失的原因，土壤因為其化學組成以及物理結構等，可能會影響到土壤的抗蝕能力。

水土流失的狀況指標類，主要包括了水上流失的范圍以及水土流失量的范圍。水土流失范圍指標亞類與施工的工藝有關系;水土流失量指標亞類就需要在監測現場連續地對水土流失動態情況進行觀測，然后得出最后的水土流失強度以及總量的數據。

水土流失的危害指標，主要就體現在人們對于土地資源的破壞以及突發性的災害等方面。土地資源的破壞，主要指的是在工程的占地現象導致的面積減少以及土壤結構的破壞。突發性的災害指的是不可預測的泥石流以及滑坡等自然災害可能會對周邊的生態環境產生的影響。

2 水土保持的監測布局分析

2.1 總體布局思路分析

首先要做的就是要確定一個監測的范圍，然后才是去解決監測布局的問題。

水土流失的狀況主要會受到自然條件以及工程自身的特點兩者結合的影響。監測布局就是要去尋找其中的共性的特點來進行布局，然后按照自然條件以及工程的施工內容等分成很多的區來建設監測點。對于監測點的定位以及設計等都是根據監測內容來確定的，并且要進行連續的動態監測。

2.2 監測范圍

水土保持的監測范圍主要包括空間范圍以及時間范圍兩種。其中空間范圍指的是要在工程建設以及人所生存的區域會產生水土流失現象的那些部分，這個區域與水土流失的防治范圍是基本一致的，但是不包括那些沒有受到人的活動影響到的區域。時間范圍值就是在建設時間內所造成的水土流失現象的時段，主要分為準備期及建設期和恢復期等幾個階段。

3 水土保持監測的需求分析

水土保持監測，其主要涉及到的部門就是監測單位以及管理機構，監測單位主要涉及的是水土保持的設計以及管理信息和分析工作，主要作用就是實現了監測數據的管理信息化以及管理服務等。所以監測單位主要的作用就是水土保持的數據采集以及設計和針對信息的管理和成果分析。

監測管理機構的主要任務就是針對數據的采集以及管理和應用。

按照監測數據的內容來看可以分為基本情況以及水土保持的方案數據和監測數據等。根據監測數據的結構可以分為空間數據以及時間數據、多媒體數據等。其中空間數據主要包括矢量數據以及柵格數據。其中屬于數據主要指的就是現場的調查以及觀測等取得的各種數據。另外多媒體數據主要指的就是各種電子文檔以及表格、視頻和音頻文件等。

4 監測系統的設計以及后期實現

監測系統的設計主要包括開發建立水土保持監測數據庫及對于數據的存儲和隨時的動態監測;開發數據并且將數據輸入到子系統中，并且對其提供多種的方式來進行空間數據以及多媒體數據的接口來實現數據的采集;開發項目的基本情況的信息以及保持方案的信息、監測信息這些基本信息的高效率管理都是依靠這個系統來實現的。

監測系統的原則性，主要可以分為以下幾個方面。

1)簡單實用原則:①要求這個系統的界面是美觀的并且友好的，要讓工作人員在使用時能產生一種親近感以及自然感。同時還要求這個系統是非常易于轉移的;②要求系統要與水土保持的監測工作緊密結合起來，并且操作上比較簡單且靈活方便，能輔助人員來解決實際中遇到的問題;③要方便工作人員在野外進行實地考察時易于數據的處理。

2)專業性和標準原則:這個原則要求的就是這個系統的設計一定要嚴格按照國際上的通行標準以及我國的行業標準來制定。水土保持監測工作一定要具有較為明顯的專業性以及符合相關技術規范，其得到的數據才是可信的，才能為下一步的工作提供更為確信的參考。

3)先進性以及科學性原則:要選擇一個較為成熟的開發手段和工具來進行監測系統的開發和建設，對于數據庫系統及其開發方式等都要充分考慮到單位的經濟因素以及技術因素來進行。

4)開放性以及擴充性原則:監測系統要具有良好的開放性，要可以跟全國的網絡聯合起來進行系統的升級以及區域合作。

水土保持監測工作就是以技術為核心并且結合了網絡來對水土保持工作進行的數據采集以及信息管理的現代技術手段，實現了對于水土保持工作的隨時的空間監測。

5 系統的總體技術框架分析

結合水土保持監測的系統結構以及目前行業內比較熱點的空間數據技術等，系統的主要技術框架可分為:①數據采集系統，這是對水土保持現象進行監測的基礎，主要作用就是可以為水土保持工作的業務系統提供其需要的空間尺度以及時間尺度和各種專題數據等;②空間數據庫，其主要作用就是管理各種二維以及三維圖形和數據;③中間件技術。根據其數據發布的不同也要采用不同的中間件技術。二維數據可以采用ArcIMS技術，而三維數據場景就可以采用SDE影像存儲技術;④客戶端，客戶端可以根據不同的功能而采用不同的軟件技術。對于空間數據的查詢以及維護等可以采用ArcGIS系統來實現，對于三維數據就可以用GIS軟件來進行管理。對外向用戶提供信息服務可以采用Web瀏覽器來作為主要的客戶端，然后根據不同的服務來使用不同的Web客戶端。

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［2］水利部水土保持司.水土保持信息化建設現狀及基本思路［J］.中國水利，2004(04):49-51.

［3］王曉平.以水土資源的可持續利用保障經濟社會的可持續發展——訪水利部水土保持司司長劉震［J］.中國水利，2004(24):40-42.

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1007-7596(2012)07-0221-02

2012-06-20

彭娟(1971-)，女，貴州畢節人，工程師，研究方向:水土保持。