李智廣
(水利部 水土保持監測中心,北京 100053)
為落實《水利部關于加強水土保持監測工作的通知》,為生態文明建設及其目標評價考核、生態安全預警等提供決策信息,根據中央財政項目有關規定和《全國水土流失動態監測與公告項目管理辦法(試行)》,水利部組織相關單位在系統總結全國水土流失監測工作、深入分析水土保持改革發展需求的基礎上,編制了《全國水土流失動態監測規劃(2018—2022年)》(以下簡稱《規劃》),并于2018年2月印發。
《規劃》的實施,將查清國家級重點預防區和重點治理區的水土流失狀況,掌握全國水土流失年度消長情況,不斷豐富水土保持基礎數據庫,進一步提高監測數據應用和信息服務水平,推動形成全國上下協同的監測工作機制,進一步增強監測在政府決策、社會經濟發展和社會公眾服務中的作用。為了讓廣大水土保持監測從業者了解和掌握近期全國水土流失動態監測工作的內容、技術要求及其組織實施,現對《規劃》的編制原則和主要內容進行簡要介紹。
深入貫徹十九大精神,以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,貫徹落實中央關于加快推進生態文明建設的重大決策和部署,全面落實水土保持法和《全國水土保持規劃(2015—2030年)》,按照《水利部關于加強水土保持監測工作的通知》的要求,持續開展國家級重點預防區和重點治理區、不同類型區典型監測點的水土流失動態監測,準確掌握水土流失年度消長情況,為水土保持目標責任考核、生態安全預警和生態文明建設等提供基礎支撐。
(1)統一規劃,分工實施。統籌國家級重點預防區和重點治理區水土流失監測、全國水土流失年度消長分析評價的需求,統一編制全國水土流失動態監測規劃,指導省級動態監測規劃編制,明確各承擔單位的監測任務,持續開展水土流失動態監測。
(2)統一要求,整體推進。統一技術方法,統一監測指標,統一質量要求,按照事權劃分,整體推進水土流失動態監測工作,實現國家級重點預防區和重點治理區水土流失動態監測和全國水土流失年度消長分析評價全覆蓋。
(3)突出重點,合理布局。以國家級重點預防區和重點治理區的水土流失動態監測、全國水土流失年度消長分析評價為重點,確定重點監測區域、一般監測區域和典型監測點,統籌安排監測任務;建立中央和地方協同的水土保持監測工作機制,引領和推進全國水土流失年度消長分析評價工作。
(4)規范管理,強化績效,按照《全國水土流失動態監測與公告項目管理辦法(試行)》和相關管理制度,加強和規范項目管理,明確全國水土流失動態監測的組織實施和保障體系;按照中央財政資金管理的要求,加強項目績效目標考核,提高項目實施效益和資金使用效率,提高服務對象滿意度。
(5)方法科學,注重時效。在地面觀測和野外調查的基礎上,綜合應用衛星遙感、無人機航測等新技術,開展水土流失動態監測和消長分析評價;創新方法和技術手段,加強動態監測的快速反應能力和支撐能力,保證監測成果的現勢性。
(6)對接監管,強化服務。以政府決策、行業管理和社會公眾需求為導向,強化水土流失年度消長分析評價,提高監測成果的支撐作用;加強監測數據整(匯)編,注重信息共享與應用,及時發布水土保持公報,為地方政府水土保持目標責任考核、水土保持改革發展與生態文明建設決策提供依據。
全國水土流失動態監測項目2018—2022年的主要目標是:全面實施國家級重點預防區和重點治理區的水土流失動態監測,開展典型監測點水土流失定位觀測,掌握以縣為單元的水土流失年度消長情況;復核省級水土流失消長分析評價結果,實現全國水土流失年度消長分析評價全覆蓋;做好監測數據入庫管理與成果整(匯)編,發布年度中國水土保持公報;統籌協調、指導省級同步開展國家級水土流失重點防治區以外區域和監測點的水土流失動態監測,整體推進全國水土流失動態監測工作;推進水土流失動態監測數據的共享與應用服務,充分發揮監測成果對水土保持目標責任考核、黨政領導干部生態環境損害責任追究、生態文明建設目標評價考核和生態安全預警等工作的支撐作用,為水土保持改革發展和國家生態文明建設服務。
(1)國家級重點預防區和重點治理區水土流失監測。按照區域水土保持生態功能重要程度、水土流失敏感程度及國家和社會關注程度等,確定重點監測區域和一般監測區域,選擇相應的遙感影像等基礎數據,利用模型計算評價縣級行政區的水土流失面積和強度,分析水土流失動態變化。
(2)典型監測點水土流失監測。根據全國水土保持區劃,選擇各類典型監測點,持續開展水土流失定位觀測,率定水土流失因子和水土保持措施防治效益定額,為綜合研究區域水土流失規律、防治效益,以及水土流失消長分析評價等提供信息。
(3)水土流失年度消長情況分析評價。基于區域水土流失監測結果、監測點觀測數據及相關統計資料,分析評價國家級重點預防區和重點治理區水土流失年度消長情況,組織開展省級水土流失年度消長分析評價結果復核,匯總分析全國及國家重點關注區域的水土流失年度消長情況。
(4)監測數據與成果整(匯)編。對項目監測數據、全國水土流失年度消長分析結果及中國水土保持公報編制中收集的資料等進行整編和匯編,全面開展監測數據共享和應用服務。
國家級重點預防區和重點治理區的監測對象包括全部23個國家級水土流失重點預防區和17個國家級水土流失重點治理區。按照水利部印發的《全國水土保持規劃國家級水土流失重點預防區和重點治理區復核劃分成果》,重點預防區涉及28個省(自治區、直轄市)460個縣(市、區、旗),重點治理區涉及24個省(自治區、直轄市)631個縣(市、區、旗)。
鑒于區位重要性、生態脆弱性和水土流失敏感性的差異,綜合考慮當前經濟和技術條件,分別將重點預防區和重點治理區進一步劃分為重點監測區域和一般監測區域。在重點預防區,重點監測區域為重要江河源頭區、水土保持型重點生態功能區、重度及以上生態脆弱區、國家級自然保護區核心區、國家級飲用水水源保護區一級區、國家公園或森林公園的核心區(重點區域)面積占縣域面積30%以上的縣級行政區;在重點治理區,重點監測區域為水土保持型重點生態功能區和水土流失面積占縣域面積30%以上的縣級行政區;重點監測區域之外的范圍為一般監測區域。
國家級重點預防區的重點監測區域涉及130個縣級行政區,總面積42.59萬km2;一般監測區域涉及338個縣級行政區,總面積291.16萬km2。國家級重點治理區的重點監測區域涉及198個縣級行政區,總面積53.08萬km2;一般監測區域涉及434個縣級行政區,總面積112.99萬km2。其中,有9個縣級行政區被分解在重點監測區域和一般監測區域。
2.2.1 重點預防區水土流失監測
(1)重點監測區域水土流失監測。主要監測土地利用、林草植被覆蓋、水土流失及預防保護措施等,分析評價林草覆蓋率、林緣線和水土流失的動態變化及預防保護效果。選用優于8 m空間分辨率的影像,運用GIS及無人機航測等技術,提取水土流失因子,分析評價水土流失面積、強度和分布。其中,土地利用狀況主要通過遙感解譯獲取,林草植被覆蓋狀況通過NDVI指數轉換和綜合分析獲取,林緣線通過林地空間分析獲取,預防保護措施通過資料收集、遙感解譯、調查和統計分析獲取,林草覆蓋率和林緣線的動態變化通過年際對比分析獲取。在水蝕區,監測并分析計算降雨侵蝕力、土壤可蝕性、坡度坡長、植被覆蓋和水土保持措施等因子,采用中國土壤流失方程CSLE模型[1-2]綜合評價水蝕的面積、強度和分布。在風蝕區,監測并分析計算風力、植被覆蓋和地表粗糙程度等因子,采用耕地、草(灌)地和沙地的風蝕模型[1,3]綜合評價風蝕的面積、強度和分布。在凍融侵蝕區,監測獲取年氣溫、年降水量、地形、植被和土壤等數據,采用侵蝕強度因子值加權和指數模型[1]綜合評價凍融侵蝕的面積、強度和分布。
(2)一般監測區域水土流失監測。主要監測土地利用、林草植被覆蓋和水土流失狀況等。水土流失因子獲取和侵蝕模數計算的技術方法與重點監測區域的相同,區別主要在于選用的影像分辨率不同,應優于16 m。
2.2.2 重點治理區水土流失監測
(1)重點監測區域水土流失監測。主要監測土地利用、植被覆蓋、水土流失及水土保持措施情況,分析評價重點工程的治理程度和蓄水保土效益。選用優于2 m空間分辨率的影像,運用GIS及無人機航測等技術,提取水土流失因子,分析評價水土流失類型、面積、強度和分布。其中,土地利用、工程措施的分布與數量主要通過高分遙感影像解譯獲取,植被覆蓋通過NDVI指數轉換和綜合分析獲取,總治理面積和植物措施面積采用野外調查和資料收集方法獲取。重點工程治理程度通過資料收集、野外調查、統計分析獲取,蓄水保土效益采用典型監測點所監測確定的效益定額和水土保持措施數量綜合評價。水土流失因子獲取和侵蝕模數計算的技術方法與預防區重點監測區域的相同。
(2)一般監測區域水土流失監測。主要監測土地利用、植被覆蓋和水土流失狀況等。水土流失因子獲取和侵蝕模數計算的技術方法與重點預防區的相同。
典型監測點選擇原則包括五個:一是有較強的區域代表性;二是監測內容、監測設施設備齊全,滿足開展監測工作的要求;三是運行管理機構與機制完善,工作基礎好;四是按經濟性和合理性的要求,滿足不同水土流失類型區水土流失定位觀測的工作需要;五是優先考慮國家水土保持科技示范園。
典型監測點包括被列入《全國水土保持規劃(2015—2030年)》及《全國水土保持監測規劃(2011—2030年)》的50個重要監測點,以及根據上述原則遴選的65個監測點,共計115個,其中小流域綜合觀測站(含小流域控制站)59個、坡面徑流觀測場48個(含凍融侵蝕觀測場1個)、風蝕觀測場8個。這些監測點在全國水土保持區劃一級區中均有分布,其中東北黑土區8個、北方土石山區22個、西北黃土高原區23個、北方風沙區6個、南方紅壤區27個、西南紫色土區14個、西南巖溶區11個、青藏高原區4個。
采用地面觀測、綜合調查和資料分析相結合的方法,對典型監測點的水土流失情況進行長期、持續監測,結合國家級水土流失重點預防區和重點治理區的動態監測,綜合分析不同類型區水土流失及其防治效果的動態變化。
(1)小流域綜合觀測站監測。監測內容主要包括水蝕因子、水土流失狀況、水土保持措施及相關生態環境指標等。通過綜合調查與資料分析獲取小流域的地形、土壤、土地利用、植被覆蓋等情況,利用布設在小流域出口的控制站監測小流域徑流泥沙狀況。
(2)坡面徑流觀測場監測。監測內容主要包括水蝕因子、徑流泥沙狀況、水土保持措施及相關生態環境指標等,采用地面觀測的方法獲取坡面徑流小區降雨特征、產流產沙狀況,通過土壤理化性狀、植被生長及多樣性、徑流及其溶質等分析生態環境演化。
(3)風蝕觀測場監測。監測內容主要包括風蝕因子、侵蝕狀況和水土保持措施及相關生態環境指標等,采用地面觀測的方法獲取風沙流強度、降塵量或風蝕厚度等,通過土壤理化性狀、植被生長及多樣性、徑流及其溶質等分析生態環境演化。
(4)凍融侵蝕觀測場監測。凍融侵蝕觀測場的監測內容與方法可參考坡面徑流觀測場,另外還要監測氣溫這個影響凍融侵蝕的主要因素。
(1)國家級重點預防區和重點治理區水土流失年度消長分析評價。基于國家級重點預防區、重點治理區和典型監測點的年度水土流失監測結果,采用資料收集、抽樣調查、現場復核、統計分析、模型計算與咨詢論證等方法,對水土流失年度消長情況進行分析評價,編制形成消長情況分析報告及其專題圖件。
(2)省級水土流失年度消長分析評價結果復核。采用資料查閱、抽樣調查、現場復核與咨詢論證等方法,結合國家級重點預防區和重點治理區監測結果、監測點監測結果、國家和省級水土保持普查結果、水土保持重點工程建設情況、生產建設活動監管等,對省級水土流失年度消長分析評價結果進行復核。
(3)全國水土流失年度消長匯總分析。基于以縣為單元的水土流失年度消長分析評價結果,全面匯總全國水土流失消長情況,并對水土保持區劃、水土流失重點預防區和重點治理區、國家主體功能區、國家重點生態功能區,以及長江經濟帶、國家扶貧攻堅主戰場等國家與社會關注的重點區域水土流失年度消長情況進行分析評價。
(1)國家級重點預防區和重點治理區監測數據。主要包括重點監測區域的土地利用、植被覆蓋、水土流失、水土保持預防保護措施和治理措施及其效益等,一般監測區域的土地利用、植被覆蓋、水土流失等。
(2)監測點監測數據。主要包括水土流失因子、水土流失狀況、水土保持措施和水土保持效益等內容。
(3)水土流失年度消長分析評價結果及其基礎數據。包括以縣為單元的水土流失年度消長分析結果,相關的水土保持重點工程實施情況、生產建設活動擾動土地狀況,以及支撐分析評價的基礎數據與資料、咨詢論證與復核資料。
(4)中國水土保持公報及其基礎資料。中國水土保持公報主要內容包括全國水土流失狀況、水土保持監督管理、水土流失治理、國家水土保持示范工程和重要水土保持事件等。
數據整(匯)編包括資料整理、審核和匯編刊印等3個環節。資料整理應遵守國家相關技術標準規程規范,考證基本資料,分析統計原始數據,整理數據,制作圖表并編制相關說明;采用抽查方法,對數據表、圖件等資料進行詳細審查,評價資料整理成果質量。
審核主要通過自查、審查和集中審核等方式進行。自查由承擔單位組織開展,完成自查后提交技術報告;審查由承擔單位提出申請,有關機構組織相關水行政主管部門和專家參與,通過審查后的成果報送至項目技術負責單位;項目技術負責單位組織集中審核。
匯編刊印包括編制綜合文檔、圖表,編排刊印次序并排印,形成相關多媒體材料,采用刊印、電子出版物、網絡等形式進行整(匯)編成果的發布,將原始記錄資料、刊印成果和電子資料等全部存檔。
按照《全國水土流失動態監測與公告項目管理辦法(試行)》規定,水利部負責組織編制年度實施方案,落實經費,開展監督檢查和審查驗收。流域機構負責本流域項目的協調、監督、檢查與成果審核。
水利部水土保持監測中心和各流域監測中心(站)作為承擔單位,按照項目年度實施方案,具體負責實施,保質保量完成任務。水利部水土保持監測中心作為項目技術負責單位,負責項目技術管理,組織制定和完善數據采集、質量檢查和成果整(匯)編等技術規定,開展業務指導、技術培訓、成果匯刊等,協助開展有關技術審查。
省級水行政主管部門負責所隸屬的、被納入項目的監測點的日常管理,負責復核監測點的觀測數據,負責提供省級水土流失年度消長分析評價結果、省級監測區域和監測點的水土流失監測結果,為全國水土流失年度消長分析評價提供基礎數據。
典型監測點的定位觀測由承擔單位組織相關機構,按照《徑流小區和小流域水土保持監測手冊》[4]等實施,開展觀測數據的整理與復核,及時提交監測成果。
協作單位協助開展監測技術路線制定、專題信息提取、應用軟件開發和數據入庫等工作。
(1)加強組織領導,明晰事權,建立統籌協作機制。各級水行政主管部門要按照《水利部關于加強水土保持監測工作的通知》和《規劃》的統一部署,進一步增加責任意識,明確目標任務,加強領導,精心組織。水利部水土保持監測中心要組織好技術規定編制等工作,指導流域機構及相關監測單位開展工作。各級監測機構要按照《規劃》確定的任務與分工,切實抓好項目的組織實施,加強與相關單位的協調溝通,推進形成上下協同的工作機制,整合資源,形成全國“一盤棋”,確保水土流失動態監測工作及時、全面、科學地展開,既不留空白又避免重復。
(2)強化預算管理,保障經費,確保資金使用效率。按照中央行政事業性項目管理的要求,做好項目滾動規劃編制和年度申報工作,充分保證項目經費。水利部水土保持監測中心和流域監測中心(站)負責做好預算申報,加強資金使用監管,規范項目采購和經費使用,推行績效考核,保證資金安全及使用效率。
(3)建立健全管理制度,加強制度保障,規范項目管理。按照《全國水土流失動態監測與公告項目管理辦法(試行)》規定,做好項目實施各個環節的管理工作,建立目標責任制,健全過程管理、技術審查和驗收制度,加強成果報送、審核、發布、存檔和應用管理,保證項目過程資料的完整性和可追溯性。
(4)嚴格質量控制,確保成果質量,提高成果應用服務能力。承擔單位應嚴格遵循國家技術標準、規程和規范,保證數據采集、信息提取和數據整(匯)編的質量。水利部水土保持監測中心應針對諸如影像處理、信息提取、數據分析、成果驗收、成果
整(匯)編、數據庫管理等環節,組織開展數據的抽查檢驗、分析評估和審核等工作。承擔單位要加強調研,切實推進監測成果應用,提高共享服務和應用水平。
(5)加強培訓交流,強化技術創新,提升監測技術水平。不斷開展相關技術交流、研討和培訓,如“3S”技術應用、水土流失動態監測技術、監測設施設備推廣應用、應用系統操作與維護,不斷提升水土流失監測的自動化、智能化和現代化水平,促進監測成果轉化和推廣應用,全面推進全國水土保持監測工作。
[參考文獻]
[1] 國務院第一次全國水利普查領導小組辦公室.第一次全國水利普查培訓教材之六:水土保持情況普查[M].1版.北京:中國水利水電出版社,2010:206-237.
[2] 李智廣,符素華,劉寶元.我國水力侵蝕抽樣調查方法[J].中國水土保持科學,2012,10(1):77-81.
[3] 李智廣,鄒學勇,程宏.我國風力侵蝕抽樣調查方法[J].中國水土保持科學,2013,11(4):17-21.
[4] 水利部水土保持監測中心.徑流小區和小流域水土保持監測手冊[M].1版.北京:中國水利水電出版社,2016:5-56.