GIS在水土保持規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用

江小毛 趙 蕾

(貴州天保生態(tài)有限公司，貴州 貴陽 550002)

1.GIS在水土保持規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用方法

(1)通過實際應(yīng)用GIS空間疊加計算法，以INFO軟件對區(qū)域內(nèi)的坡度圖、坡向圖進(jìn)行系統(tǒng)分級，運(yùn)用最大高差來為高程分級視流域進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)過程中極差不能小于10m。坡向的設(shè)置通常與植被分布有關(guān)，一般分為陰坡、陽坡、半陰坡、半陽坡。坡度、施工措施、植被、工程量的計算都與土地實際情況緊密相關(guān)。

(2)通過對規(guī)劃地區(qū)設(shè)置1:50000的土地利用現(xiàn)狀圖，并且進(jìn)行矢量化統(tǒng)計，將所的小斑矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行整體與分析，然后對小斑邊界地區(qū)進(jìn)行拓?fù)涮幚恚詈蟮贸鲆?guī)劃地區(qū)各個小流域的所有小斑位置。

(3)對規(guī)劃地區(qū)進(jìn)行遙感影像的資料數(shù)據(jù)解譯，通過在區(qū)域內(nèi)建立USLE模型，對解譯區(qū)域中不同地區(qū)的區(qū)域特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計。然后選擇疑點(diǎn)較多的位置進(jìn)行野外驗證，將所得土地利用情況、土壤侵蝕程度、植被狀況、地貌特征等情況進(jìn)行規(guī)格化的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，最后通過對該地區(qū)1:50000梯形圖進(jìn)行矢量化，將所得數(shù)據(jù)結(jié)合地形圖進(jìn)行詳細(xì)比對，從而得出規(guī)劃設(shè)計的具體方法。

2.GIS在水土保持規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)的水土規(guī)劃設(shè)計方式，GIS技術(shù)在實際應(yīng)用于水土規(guī)劃設(shè)計的過程中顯著的提高了規(guī)劃工作的速度與效率，在今后的水土保持規(guī)劃設(shè)計的過程中具有相當(dāng)大的應(yīng)用優(yōu)勢［1］。

(1)GIS在實際應(yīng)用的過程中具有極強(qiáng)的成果直觀性，通過有效利用GIS生成的各種專題圖，可以直觀的幫助規(guī)劃設(shè)計者了解該區(qū)域的水土保持情況與基礎(chǔ)狀況看，有助于規(guī)劃設(shè)計者更好的執(zhí)行方案，顯著增強(qiáng)規(guī)劃設(shè)計成果的表現(xiàn)效果。

(2)GIS在實際應(yīng)用的過程中具有精確度較高的優(yōu)勢。以往的項目區(qū)域資料往往存在著現(xiàn)實性不強(qiáng)，精確度不高的問題，這一問題為規(guī)劃設(shè)計過程造成了嚴(yán)重的影響，極易導(dǎo)致規(guī)劃位置發(fā)生偏差，從而造成嚴(yán)重的危害。利用GIS強(qiáng)大的信息計算功能可以有效提高資料統(tǒng)計規(guī)劃過程中的準(zhǔn)確率，從而為規(guī)劃設(shè)計帶來可靠性上的保障。

(3)GIS在實際應(yīng)用的過程中具有高效化的工作特點(diǎn)，通過對遙感監(jiān)測資料進(jìn)行系統(tǒng)分析，GIS技術(shù)可以快速完成包括措施規(guī)劃以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查在內(nèi)的多種統(tǒng)計工作，其高效化的工作效率，為水土保持規(guī)劃設(shè)計提供了極大的便捷。

3.GIS在水土保持規(guī)劃中的應(yīng)用舉例

3.1 項目區(qū)域概況

通過對水土保持規(guī)劃相關(guān)資料的查閱，資料中顯示，在長江與珠江分水嶺地帶，這一地區(qū)平均每年水土流失都會造成大量的泥沙堆積，對水域的生態(tài)環(huán)境造成了極其嚴(yán)重的損害，致使該區(qū)域內(nèi)土地肥力下降，土壤中缺乏植被生長所需的微量元素，更導(dǎo)致田地中的化肥與農(nóng)藥殘留直接進(jìn)入了水域，對水域內(nèi)的水源與生態(tài)資源造成嚴(yán)重污染，更對該地區(qū)人民的生活用水造成了安全隱患。因此，針對這一地區(qū)進(jìn)行水土保持規(guī)劃設(shè)計就顯得尤為必要且具有重大的意義。

3.2 項目區(qū)域危害情況的成因

根據(jù)上述地區(qū)水土保持監(jiān)測中心站的資料顯示，項目地區(qū)近年來水土流失情況嚴(yán)重，通過應(yīng)用GIS技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，系統(tǒng)得對項目地區(qū)的土地利用現(xiàn)狀、土壤侵蝕狀況、坡度情況、土壤侵蝕地情況進(jìn)行系統(tǒng)的分析與統(tǒng)計，可以有效得出以下結(jié)論。

(1)結(jié)合上述項目地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)情況及土地調(diào)整情況進(jìn)行分析，可以了解到該地區(qū)的人均農(nóng)田面積存在嚴(yán)重不足，據(jù)統(tǒng)計資料顯示該地區(qū)為人均農(nóng)田面積僅為0.058hm2，距離人均0.067hm2的標(biāo)準(zhǔn)有很大差距，且在土地利用的過程中，該地區(qū)存在嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)不合理現(xiàn)象。這些土地資源利用的不充分、不合理情況，正是導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)水土流失的主要原因之一。

(2)結(jié)合上述項目地區(qū)土地情況進(jìn)行分析，可以了解到該地區(qū)存在嚴(yán)重的土地侵蝕情況，這一情況在該地區(qū)的分布范圍較廣，并且伴有溝蝕，以坡地、耕地所受到的侵蝕最為嚴(yán)重。通過GIS技術(shù)所給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，該地區(qū)87.5%的耕地區(qū)域都存在侵蝕狀況，水土流失情況相當(dāng)嚴(yán)重。因此，大范圍的出現(xiàn)侵蝕狀況，也是導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)水土流失的主要原因之一。

3.3 項目區(qū)域危害治理的方向

(1)對于5°～15°的范圍性耕地，通過實行石坎梯地的方式，對該地區(qū)進(jìn)行防范處理，并且在梯地上配備相應(yīng)的坡面水系工程，然后將剩余的區(qū)域施行保土耕種。

(2)對于15°～25°的坡耕地，通過實施保土耕種，然后對剩下的單片區(qū)域施行經(jīng)濟(jì)林栽種。

(3)對于25°以上的坡耕地，選擇土地情況較好的區(qū)域施行果林耕種，然后在剩余區(qū)域營造生態(tài)林，采取封禁治理的方式有效防止水土流失的發(fā)生。

(4)對于項目區(qū)域內(nèi)水土流失嚴(yán)重的流域施行修建谷坊的措施，以此來保護(hù)農(nóng)田免收水土流失所造成的侵害。

以上幾種治理措施為今后的水土保持規(guī)劃設(shè)計過程提供了有效參考，在實際應(yīng)用GIS進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計的過程中，通過應(yīng)用info軟件，以規(guī)劃圖的形式為土地利用規(guī)劃進(jìn)行小斑選取，從而有效得出典型的小流域水土保持規(guī)劃的總體設(shè)計，這成為當(dāng)下乃至未來水土治理過程中值得推廣及實際應(yīng)用的發(fā)展方向。

3.4 項目規(guī)劃設(shè)計成果

經(jīng)過以上分析，項目地區(qū)的各項防治措施包括，石坎梯地、蓄水池、排灌溝渠、沉沙池、田間道路、谷坊、坡耕地造生態(tài)林、坡耕地造經(jīng)濟(jì)林、荒山造生態(tài)林等，這些措施為項目地區(qū)做到了水土流失的防止與改善，項目整體各項指標(biāo)都優(yōu)于國家所規(guī)定的基準(zhǔn)值。

4.結(jié)語

綜上所述，GIS技術(shù)在水土保持規(guī)劃設(shè)計的實際應(yīng)用過程中，以其準(zhǔn)確直觀的技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)，為實際的項目計算及數(shù)據(jù)編輯創(chuàng)造了有利條件，更為實際項目的規(guī)劃設(shè)計提供了可行性參考，保證了規(guī)劃設(shè)計的科學(xué)性與合理性，讓我國水土保持規(guī)劃工作向著更加專業(yè)、更加全面的方向不斷邁進(jìn)。

［1］吳華進(jìn)，吳先祖，馬進(jìn)出.水土保持規(guī)劃設(shè)計中實際應(yīng)用GIS技術(shù)的探究 ［ J］.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)院報，2013，12(09):23－24.