3S 技術(shù)在水土保持與荒漠化防治中的應(yīng)用

■童河華 ■鉛山縣水利局，江西 鉛山 334500

現(xiàn)階段我國環(huán)境面臨的最嚴(yán)峻的問題就是水土流失和荒漠化現(xiàn)象，由于其分布范圍廣、治理起來十分復(fù)雜，嚴(yán)重影響了社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，引起了有關(guān)人士的重視。3S 技術(shù)在水土流失和荒漠化治理中起著重要作用，通過動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和預(yù)報(bào)對基本情況進(jìn)行一定的了解，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行治理。

1 水土流失與荒漠化概述

1.1 水土流失

水土流失就是指人類對土地的利用，尤其是對水土資源的不合理的開發(fā)和經(jīng)營，導(dǎo)致土壤的覆蓋物遭到破壞，土壤中的表土、心土流失致使母質(zhì)流失，最終出現(xiàn)巖石暴露，水土流失可分為水力侵蝕、重力侵蝕和風(fēng)力侵蝕三種情況。水土流失在自然狀態(tài)下是及其緩慢的一個過程，且能夠和土壤的形成處于一個相對穩(wěn)定平衡的狀態(tài)，但是由于人類的生產(chǎn)和活動的增多的影響，對地表植被造成一定的破壞，加速的土壤流失的速度，從而形成了水土流失。

1.2 荒漠化

我國對于土地荒漠化治理主要針對于防沙治沙的工作。荒漠化主要是指干旱、半干旱、亞濕潤干旱地區(qū)的土地出現(xiàn)退化現(xiàn)象，主要是由于氣候出現(xiàn)變異，人類各種活動所導(dǎo)致的。荒漠化的范圍在干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)最為常見，其主要表現(xiàn)形式就是土地荒漠化。另外，荒漠化還有一種表現(xiàn)形式就是指非荒漠化環(huán)境逐漸向荒漠化環(huán)境轉(zhuǎn)變，隨著荒漠化的程度不斷加劇，導(dǎo)致了水土流失現(xiàn)象更為嚴(yán)重，荒漠化在一定程度上會影響到當(dāng)?shù)氐耐恋厣a(chǎn)潛力和生產(chǎn)力，致使土地生產(chǎn)潛力和生產(chǎn)力出現(xiàn)下降，也對環(huán)境造成了一定的污染和破壞，嚴(yán)重阻礙惡劣當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展速度，影響了人們的生活水平和生活質(zhì)量。

2 3S 技術(shù)概念

3S 技術(shù)，主要包含遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)，隨著3S 技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)開始進(jìn)行緊密的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了3S 技術(shù)一體化發(fā)展。遙感技術(shù)是一種綜合性技術(shù)，能夠有效對地球表層的信息進(jìn)行搜集，另外，遙感技術(shù)能夠進(jìn)行攝影、掃描、傳輸和處理等工作，有效對信息進(jìn)行預(yù)測，現(xiàn)階段在環(huán)境質(zhì)量檢測、植被資源調(diào)查中大多采用遙感技術(shù)。地理信息系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)軟件，能夠?qū)Φ乩硇畔⑦M(jìn)行管理，有效的對地理信息進(jìn)行分類、分級等工作，也能夠?qū)ζ溥M(jìn)行組合和分析。全球定位系統(tǒng)是導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，主要通過衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)海、陸、空全方位的定位，現(xiàn)階段的軍事、野外考察、土地調(diào)查等都運(yùn)用全球定位系統(tǒng)。

3 3S 技術(shù)在水土保持與荒漠化防治中的應(yīng)用

3.1 遙感技術(shù)(RS)在水土保持與荒漠化防治中的應(yīng)用

3.1.1 水土流失與荒漠化的遙感調(diào)查

運(yùn)用遙感技術(shù)對水土流失與荒漠化的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查，在進(jìn)行衛(wèi)星相片的選擇時，要保證所選擇的相片在同一時間段，并且要求影像清晰，各個指標(biāo)都能夠明確表現(xiàn)出來，根據(jù)不同的分類對衛(wèi)星相片進(jìn)行分析，從而得出當(dāng)?shù)厮亮魇Ш突哪念愋汀⒊潭鹊葍?nèi)容，并結(jié)合在實(shí)際調(diào)查中的具體情況，進(jìn)行評價(jià)，制定完整且有效的水土流失和荒漠化現(xiàn)狀圖。

3.1.2 水土流失與荒漠化的遙感監(jiān)測

和遙感調(diào)查技術(shù)不同的是，遙感監(jiān)測技術(shù)選用的是多個時間段的影像和資料，并采用遙感影像復(fù)合技術(shù)，遙感影像復(fù)合技術(shù)就是對同一個地區(qū)多個季節(jié)和多個年代的影像進(jìn)行監(jiān)測，充分提高檢測的準(zhǔn)確度。在多年代影像復(fù)合監(jiān)測技術(shù)中，選用兩個不同年代的影像進(jìn)行比較，能夠使監(jiān)測的結(jié)果更加科學(xué)有效、清晰明了。在多季相遙感影像復(fù)合分類技術(shù)中，由于植被在不同季節(jié)會產(chǎn)生不同的光譜拜年話，這就使得在進(jìn)行監(jiān)測時應(yīng)選擇差別最小影像進(jìn)行分類和復(fù)合，提高監(jiān)測的精準(zhǔn)度。

3.2 地理信息系統(tǒng)(GIS)在水土保持與荒漠化防治中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)是指將多個學(xué)科進(jìn)行交叉，并將其應(yīng)用到地理學(xué)的研究當(dāng)中，是一種較為新型的技術(shù)，地理信息系統(tǒng)技術(shù)主要是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，通過地理模型進(jìn)行分析分析，從而能夠提出多種動態(tài)的或是空間的地理信息，在地理研究中起著重要作用。地理信息系統(tǒng)是在地理決策和研究的基礎(chǔ)上，建立一定的地理模型，從而對空間和區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的動態(tài)監(jiān)測，進(jìn)而得出地理信息，地理信息系統(tǒng)具有較強(qiáng)的動態(tài)性和空間性的特點(diǎn)，能夠通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對地理信息進(jìn)行精確的采集和分析，最終進(jìn)行信息的管理和輸出，進(jìn)行地理數(shù)據(jù)管理，完成一些人類難以完成的難度較高的工作。所以，在進(jìn)行水土保持和荒漠化防治中，能夠更加方便、有效的對水土保持和荒漠化進(jìn)行資料的收集和整理，建立模型并將最終結(jié)果準(zhǔn)確顯示出來，以利于水土保持和荒漠化防治工作的開展。

3.3 全球定位系統(tǒng)(GPS)在水土保持與荒漠化防治中的應(yīng)用

隨著全球定位系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，全球定位系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)也越來越明顯，在進(jìn)行水土保持生態(tài)建設(shè)工作中的應(yīng)用也越來越多，全球定位系統(tǒng)具有功能多、精度高，全球地面連續(xù)覆蓋，實(shí)時定位速度較快，操作和觀測較為簡單，抗干擾能力較輕，觀測點(diǎn)間無需通視等特點(diǎn)，一些重點(diǎn)項(xiàng)目已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)全球定位系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用和普及。在全國水土保持和荒漠化防治工作中，明確要求充分利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和實(shí)時分析工作。

3.3.1 水土保持領(lǐng)域

全球定位系統(tǒng)能夠?qū)λ帘３止ぷ髌鸬綐O大的輔助作用，通過全球定位系統(tǒng)中的RTK 技術(shù)，能夠繪制出三維土地利用現(xiàn)狀圖，具有較高的準(zhǔn)確度，同時，利用全球定位系統(tǒng)能夠編制出數(shù)字地面模型，隨后進(jìn)行相關(guān)的工作處理，能夠根據(jù)以上圖表能夠?qū)ν恋貭顩r進(jìn)行分析，從而制定出相應(yīng)的水土保持方案，有效對水土流失和荒漠化開展防治工作。

3.3.2 水土流失動態(tài)監(jiān)測

通過全球定位系統(tǒng)，通過衛(wèi)星遙感影像準(zhǔn)確找到地點(diǎn)后，在控制網(wǎng)上進(jìn)行外業(yè)觀測，以此為根據(jù)求出地點(diǎn)的坐標(biāo)，從而糾正遙感影像中的精度不夠的方面，從而對水土流失進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，并且根據(jù)各種圖表和資料，從中選擇明顯的地點(diǎn)，更加有利于外行人進(jìn)行觀測，能夠準(zhǔn)確求出三維坐標(biāo)，從而在建立立體模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集工作，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的后續(xù)工作，并對變化量進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，保證監(jiān)測過程中的信息和資料真實(shí)可靠且科學(xué)有效。

4 總結(jié)

水土流失和荒漠化現(xiàn)象的不斷加劇，給我國環(huán)境帶來了極大的挑戰(zhàn)，針對水土流失和荒漠化進(jìn)行治理有利于國家進(jìn)行相關(guān)的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，促使經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展，改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境的同時，提高人們的生活質(zhì)量，有效的實(shí)現(xiàn)并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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