試析3S技術在水土保持工作中的應用

釧茂芳

摘 要 3S技術是遙感技術、全球定位系統以及地理信息系統的統稱。在3S技術體系內，又包含了傳感器技術、計算機技術、空間技術以及導航技術、衛星定位等諸多先進技術手段，這使得3S技術具備空間信息采集、分析、處理、儲存、傳輸以及應用等諸多功能。在現代的水土保持工作中，3S技術發揮著重要作用。本文運用調查研究法、文獻研究法等對3S技術在水土保持工作中的應用進行分析論述，希望能為相關工作帶來些許幫助。

關鍵詞 3S技術 水土保持 GIS技術

中圖分類號：TP7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2020）04-0016-02

土壤是人類賴以生存的重要資源，近年來土壤荒漠化、土壤鹽堿化、水土流失等一系列環境問題不斷加重，使人的生存發展受到嚴重威脅。基于此，就必須運用先進技術手段加強對水土環境的勘察與監測，并依照具體的情況采取科學化的應對方案，落實好水土保持工作，為社會的可持續發展提供保障。研究與實踐證明，3S技術在水土保持工作中有著顯著優勢，合理運用3S技術可大大提升水土保持工作質量與水平，讓各項環境問題得到有效控制。下面結合實際，對3S技術在水土保持工作中的應用實踐展開分析。

1 3S技術對現代水土保持管理工作的意義

水土保持管理工作的內容繁多，涉及到地表定位和地理屬性分析等等。在以往的工作過程中需要進行繁瑣的繪圖制圖，并且要對大量的辦公文件進行管理，所以具體的人工作業僅能通過圖紙反映的狀況進行分析，卻無法判斷管理地域的空間分布及屬性，信息收集和分析的高效性難以實現，難以對水土流失的發展方向以及治理的動態進行及時的掌握，這樣長期以來水土保持的規劃以及工程管理工作需要消耗大量的人力、物力以及資金，各項管理工作的開展都需要依靠各種定性的資料進行分析，其工作人員的工作效率不高，此類工作模式的經濟性不達標，難以達到理想化的實踐標準。

隨著3S技術的發展，3S技術在水土保持管理工作領域具有廣闊的應用前景。科學的利用該項技術，能夠實現大范圍的信息分析，對于植被、土壤和水分情況加以判斷，遙感技術可以對大范圍的水土流失狀況進行及時的了解以及處理，是進行水土勘測狀況的必備手段。利用GPS技術可以對較為小的地域進行精準的定位，也可以對其進行實時的糾正，對圖像數據庫進行及時的矯正。GPS定位和RS定位進行結合就可以為3S技術的核心—GIS系統提供較為準確的數字信息源，從而達到自主管理的效果，可以對空間數據進行有效的分析。在水土保持工作具體開展的時候，GIS系統能夠及時的將RS和GPS收集到的空間數據以及其他數據建立一個具有多種層次、多個類型的管理數據庫，并且可以通過RS和GPS技術來對數據庫的數據進行及時的更新，使數據庫與實地的狀況保持一致。GIS系統具有可以進行空間查詢和分析的功能，為水土保持的各個層次以及各個范圍的規劃等工作提供了有力的支持。

2 3S技術應用于基礎數據調查與處理

各項水土保持工作必須基于真實的數據開展。有關部門在制定水土保持方案并落實各項保持措施之前，必須運用各種技術手段掌握區域內的水土環境現狀，了解水土特征，從而讓各項水土保持措施更加科學有效。在開展水土基礎數據調查以及處理工作時，工作人員可將GPS、GIS、RS等先進技術應用于數據調查工作，利用3S技術精準獲得區域內地質、土壤、植被、坡向、降水量以及土地利用現狀等各項基礎數據，以便后續各項工作能順利有效開展。如調查區域內的土地利用現狀以及植被覆蓋率等重要信息時，利用RS技術進行數據調查與信息處理，并制成專題圖，為后續各項工作提供便利[1]。制出專題圖后，便可通過地形圖提取區域內的坡向、坡度以及高程等重要信息，讓水土保持方案的設計有精準數據可做參考。具體的制圖技術為：先將水土保持制圖標準符號填充到相應位置，之后輸入比例尺、文字標注以及圖名等就會輸出任意比例尺的專題圖。在數據分析階段，利用GIS技術構建起經濟模型與空間模型，基于該技術對土地資源保護現狀以及水土保持投資等進行計算評估，并且基于空間模型對區域內的土壤侵蝕情況進行分析評估。根據以上評估結果，相關部門就能做出更為精確與科學的決策[2]。

3 3S技術應用于水土保持監測

在水土保持工作中，水土監測是必不可少的一個環節，通過全面、動態監測水土侵蝕以及治理情況并對治理方案做出調整，才能讓最終的治理效果更為理想。為提高監測結果的精準性，可利用3S技術構建水土保持本底信息庫，建立起治理區的各項監測指標，根據每年度所獲得的監測數據形成動態的監測管理系統，之后利用評價模型對土壤侵蝕與治理情況做出準確分析與精準評價。將3S技術適當的與水土保持工作相互結合，能夠發揮出監測裝置的基本成效，實現全天候、不間斷監測的目的，獲取水土情況涉及到的多元化數據資源，借助于專門的技術手段和軟件展開分析，全面的解讀影響到水土環境的因素。

相較于傳統技術手段，3S技術在水土保持監測方面具有很大優勢。如遙感監測就是運用了現代化遙感圖像復合技術，使得監測過程中的變化更加的精準，實際的精度明顯提高。地表植被種類較多，涉及到的生長特征差異明顯，傳統單一的監測手段無法保證實際的效果，基本的精確度和清晰度也會受到各種因素的干擾。將遙感技術適當的運用到位，可以獲取精確度明顯的光譜變化圖，方便工作者可以判斷出區域情況和地形變化趨勢，適當地規避環境惡化問題。地理信息庫就是在地理空間數據庫的基礎之上，使得工作人員擁有更大的作業空間，全面的掌握多元化信息[3]。

4 3S技術應用于水土保持項目評估

水土保持項目評估的重要性十分明顯，在水土保持項目評估工作中，全球定位系統、遙感技術以及地理信息系統等同樣具有十足的影響力。相較于傳統技術手段，地理信息系統動態收集水土信息變化數據，為小流域規劃提供十分豐富、準確的參考信息。GPS利用空間定位、衛星遙感定位等功能對區域內土壤侵蝕區域進行定位，為有關部門提供更加精確的地理位置信息。在水土保持工作開展期間，可以適當的使用現代化的3S技術，將區域中的環境改善情況加以獲取，對區域植被覆蓋率和水質變化程度展開有效評估，根據評估結果對治理方案做出調整，讓水土保持工作更加科學有效。

5 3S技術在水土保持工作中的應用前景

應用3S技術可以使水土保持管理工作達到信息化、自動化和高效化，利用3S技術可以對水土流失進行普查，并且可以對數字資源庫進行建立。對水土流失狀況進行普查是對水土流失狀況進行動態監管以及實現數字化管理的第一步，利用遙感技術可以對水土侵蝕、利用以及植被覆蓋情況進行全面的了解，并且以遙感信息為主，利用GPS技術進行矯正來建立管理地域的數字化資源庫。應用3S技術，能夠準確的判斷土壤實際侵蝕的情況，還可適當的通過數字化資源庫，完成有效的規劃。依照數據庫的地理分析，明確判斷水土流失特征，通過科學分析技術發展趨勢和相關影響要素，制定出科學對策，合理的解決水土流失的問題。

在對數字化資源庫進行建立后要確保數字化資料的有效性，使數字化資料可以更好的為技術人員提供規劃指導。還需要通過對水土保持實踐以及水土侵蝕情況進行后續的跟蹤和監測，并且要對數據資料進行及時的更新。在后續的跟蹤和監測時要對重點流失區進行動態監測，也要對退耕還林情況進行跟蹤檢測。在對數據庫進行更新時要利用GPS和GIS技術來進行監督執法，在日常管理工作中利用這GPS和GIS系統來對管理地區的水土保持情況進行監管是非常有必要的，可以對水土保持破壞情況進行實時的監控。監督執法屬于一項重要的舉措，是可靠的支撐依據，借助于3S系統，能夠完成對管理地域的點、線、面進行實時監控，方便監督人員詳細的判斷實際情況，確保違法行為的范圍以及危害的情況得到有效的控制。并且隨著數字化技術的不斷發展，水土保持定時監測工作可以發展成實時監測，為水土保持監督執法工作帶來更大的幫助。

在開展水土保持工作時要開展水土保持公眾宣傳，這也是水土保持工作之一。利用3S技術來將獲得的數字化資料圖像進行格式化，然后以各種形式向社會以及相關部門進行匯報，并且將其轉變成具有演示功能的信息形象，來使公眾對水土保持工作更加的了解，調動整個社會加入到水土保持的工作中。利用3S技術來對水土保持的植物、工程措施進行設計和配置，可以提高其自身的科學性和經濟效益。利用GIS系統對各個流域治理的方案和措施進行模擬以及分析，可以為水土保持建設服務提供幫助。同時利用動態監測資料可以對水土保持項目進行實時的反應，對水土保持工程不同區域的水土侵蝕程度，植被覆蓋面積以及植被生長狀況，土壤的水含量狀況等參數進行了解，從而為相關的項目和工程提供服務。

6 結語

綜上所述，3S技術功能豐富，實用性強，在水土保持工作中有著重要作用，是進行水土流失動態監測，水土保持規劃等相關工作較為準確以及高效的工具。在當前背景下應進一步加大對3S技術的研究與應用，采取有效手段促進3S技術與水土保持工作深度融合，進而提高水土治理效率，提升水土保持工作水平。

參考文獻：

[1] 張洪云.3s技術在水土保持中的應用[J].江西建材，2020 （08）：221-222.

[2] 王冬，楊學志，董張玉，鄒橙.基于3S技術的磨子潭水土流失動態監測研究[J].合肥工業大學學報（自然科學版）， 2020，43（08）：1052-1058.

[3] 于文輝.水土保持與荒漠化防治中“3S”技術的應用分析[J].農村實用技術，2020（05）：149-150.

（玉溪市水利建設大隊，云南 玉溪 653100）