現代信息技術在水土保持領域的應用

王慧生

摘要：本文闡述了現階段我國水土領域存在的問題，分析了現代信息技術在我國水土保持領域的應用表現，探究了在水土保持領域中現代信息技術的創新應用，主要包括構建水土保持國家信息數據庫，構建水土保持與流失的監測系統，構建水土流失國家評價模型，構建水土保持國家管理信息系統。

關鍵詞：現代信息技術;水土保持;應用

隨著中國經濟的快速發展，中國已經成為世界第二大經濟體，雖然我國在經濟領域取得了巨大的成績，但是生態環境也遭到了嚴重的破壞，使得我國生態環境當中的水土保持問題變得更為突出，成為備受關注的問題。我國水土流失有著廣泛的分布、有著比較復雜的類型、有著很大的人為因素，并且在水土流失研究方面比國外起步要晚一段時間。當前我國雖然初步進行了水土流失的動態監測、預報、評價等，但是缺乏構建完善的水土監測體系，也缺乏標準的技術指標，這就使得當前還不能很好地解決水土保持問題。因此，在水土保持領域需要加強現代信息技術的應用，將遙感技術、全球定位系統技術和地理信息系統技術運用其中，使它們在中國水土保持領域發揮越來越重要的作用，促進水土保持領域的進一步發展。

一、現階段我國水土領域現狀以及信息化運用存在的問題

（一）現階段我國水土領域現狀

我國面臨著十分嚴重的水土流失問題，依據相關調查研究發現，在我國國土面積當中，我國已經流失的水土面積已經占到百分之三十七，在這其中最為嚴重的就是中西部地區，并且在分布上呈現出面積廣泛、有著多樣的侵蝕形式，比較復雜等特點。之前我國在經濟建設的過程中，過于追求經濟增長，特別是在建設道路、發展采礦業的過程中，人們都嚴重缺失對水土保持的意識，對山區、丘陵等地區進行肆意的開發，使很多區域的植被受到嚴重的破壞，甚至把大量生產的廢棄物肆意丟棄在河流之中，這些錯誤的做法，對我國水土保持造成了嚴重的影響。我國幅員遼闊，有著十分不均勻的人口分布情況，人口集中分布在東部，中西部人口分布的比較少，并且這些區域有著脆弱的生態環境，容易發生水土流失。在我國水土流失地區有著十分不均的人口分布，再加上水土流失地區人員的流動，使得之前能夠改善的居住環境，也喪失了改變的機會，在這樣的情況下，隨著沙化、荒廢，使得一些原本可以耕種的土地也受到破壞[1]。

國家在水土保持治理方面流于表面，缺乏更強的力度。依據相關調查研究發現，在我國廣大的領土面積當中，有將近二百二十多萬的水土流失面積急需要治理，同時需要改造的有大概三十萬平方千米的坡耕地區。但是，在治理水土保持的問題上，多數情況下都重點放在了收益效果快的地區，使得治理缺乏全面性、系統性，不能從根本上對水土保持問題進行解決。在對水土保持技術進行研究的過程中，缺乏足夠的資金支持，缺乏專業的研究人員，并且研究設備比較的落后陳舊，缺乏更新換代，同時大多水保研究部門人員缺乏先進的理念，缺乏創新思想，缺乏較強的綜合素質，使得水土保持技術比較的落后。

（二）信息化運用存在的問題

當前我國水土保持信息化建設有了一定的成效，但是水土保持的各項設備比較的落后，在使用的時候，檢測的結果缺乏準確性，收集數據的工作效率比較低等。在分析數據的時候，需要依據各地實際情況來進行，但是管理人員缺乏薄弱的意識，一般采用通用標準里進行，這樣就能以進行準確的數據分析，不能提供科學有效的管理方案，降低了水土保持管理工作的有效性，影響信息化發展。在水土保持領域缺乏新興的物聯網技術、人工智能技術、大數據等的應用，也缺乏紅外、無損等新興檢測技術的應用。遙感技術、GPS 技術、GIS 技術、無人機監測技術等需要結合實際情況，進一步加強研究，使其能夠更好地在水土保持領域得到應用。

二、水土保持領域主要的技術分析

（一）GIS 技術

在水土保持領域，GIS 技術主要應用于水環境、水土保持等方面，利用GIS平臺，能夠分析、存儲和管理數據，通過終端和權限操作開展水土保持工作。在水土保持領域，GIS技術有著比較全面的應用。能夠對有沒有土壤侵蝕進行判斷，能夠劃分土壤侵蝕的程度，對土壤侵蝕的量進行計算，對水土保持的效果進行評價，對泥沙輸移的情況進行了解，對土壤侵蝕過程中進行預測、模擬等。往往將GIS直接用于水土保持領域來構建模型平臺，這也是GIS技術區別于其他領域的使用。GIS技術還能預測城市的積水與退水，并且能夠存儲、管理高層次和高分辨率的數據。

（二）無人機遙感技術

無人機遙感是一種新型航空遙感手段，利用無人機遙感能夠實時動態監測水土流失的成因、強度、影響范圍及其防治成效等，對國家級、省級水土流失綜合治理工程，能夠檢查過程、抽查驗收成，對水土保持重點工程進行精細化管理，實施信息化管理模式，實施全過程、全方位動態監管，避免人為因素造成生產當中的水土流失。無人機遙感通過航拍，獲得測定范圍內的遙感影像、地形圖、DOM、DEM 等數據，融合和解譯遙感影像，從而對各項監測指標的信息進行提取，比如，水土流失面積、水土保持各項措施、防治責任范圍等。無人機遙感技術能對衛星遙感技術的不足進行彌補，在水土保持領域有著重要的作用。尤其是水土保持“天地一體化”監管示范工程，使得無人機遙感技術在水土保持領域的各個方面得到應用。無人機技術促進水土保持向更高層次發展。

（三）GPS 技術

GPS 技術有著較高的自動化、較高的精度、較高的效率等特點，在水土保持領域得到了應用，能夠對水利信息空間位置進行精確的定位，而且能夠準確地測量地形地貌，GPS技術能夠測量水下地形，還能應于防汛減災。

三、現代信息技術在我國水土保持領域的應用效果

遙感技術從1970年后開始逐漸應用到搜集土壤狀況信息、山河湖海狀況信息等當中，并且在這些信息的基礎上構建了一個信息資料圖庫。這個圖庫不但為政府提供了更加準確的信息，同時有助于解決生態問題。利用遙感技術，能夠對三北防護林問題、黃土高原水土流失問題等進行處理，并且獲得了一定的效果。對于局部地區的水土資料，還有小范圍內河流的水土資料，能夠運用水土侵蝕與水土保持信息系統進行收集，并且能夠對小范圍生態環境狀況進行分析，能夠對水土流失情況進行準確的預測，還能對水土保持狀況進行有效的預測[2]。

在水土環境比較脆弱的地區，借助地理信息系統技術，能夠對這一地區進行土壤評估。在治理黃土高原水土流失的過程中，利用地理信息系統技術能夠對黃土高原的土壤狀況進行探測，從而能夠定量評估土壤的侵蝕情況。借助地理信息系統技術，能夠構建黃土高原地區的水土保持數據模型，這一模型主要包括黃土高原的土地利用情況、土地侵蝕情況、植被種植情況等，這樣能夠更直觀地了解黃土高原的生態環境，有助于更好地治理黃土高原水土流失問題。

四、在水土保持領域中現代信息技術的創新應用

（一）構建水土保持國家級、省級水土保持信息數據庫

隨著現代信息技術的發展，尤其是空間技術的提高，使得收集我國生態環境資源信息不再是難題。在此基礎上能夠構建國家水土保持基本信息數據庫，該數據庫主要包括水土保持數據、土壤侵蝕數據等，這樣能夠為水土保持部門開展工作提供信息支持，有助于更好地落實國家水土保持工作。

（二）構建水土保持與流失的監測系統

充分利用現有數據庫和現代信息技術，構建水土保持與水土流失監測系統，這樣能夠對水土的動態和相關指標進行及時、隨時的了解，依據水土流失的相關指標，能夠對水土流失類型、形態、強度等進行及時的了解，依據監測結果的不同，能夠運用更有針對性的措施來解決水土保持問題。此外，通過現代空間信息技術，能夠構建水土流失相關警報，便于水土保持單位能夠對問題進行及時的發現，這樣能夠及時運用相應的對策[3]。

（三）構建水土流失國家級、省級評價模型

對于我國水土保持問題，需要充分發揮現代信息技術的優勢，積極構建我國水土流失評價模型，要運用多種尺度、拓展更多的用途、采取多樣的方式，將水土流失評價模型進行全方位的構建。要以現代空間信息技術的數據信息作為評價模型構建的基礎，對我國的水土生態情況進行模擬，并且要深入分析水土流失的模型，對水土流失情況進行更加準確的預測，從而促進我國水土保持工作的開展。

（四）構建水土保持國家級、省級管理信息系統

充分運用現代信息技術，能夠構建水土保持國家級、省級管理信息系統，從而更好地對數據進行管理，對文檔進行管理，更好地進行設計規劃，對水土流失進行動態監測，還能對數據通訊進行管理，從而能夠給予相關部門技術支持。運用水土流失快速調查技術，能夠對我國較強的區域水土流失情況，以及比較嚴重的水土流失地區，加大強度更高的監測和防護。但是在經濟社會不斷發展的情況下，對于我國廣大水土流失區域需要加強更為深入的調查。運用現代信息技術，需要借助遙感技術對水土流失信息進行采集，并且要快速地進行區域調查，從而能夠水土流失的區域進行更為全面的掌控，有效推動水土保持工作的發展[4]。

結束語：

在我國生態問題當中，水土流失是十分重要的一部分，通過多年的實踐，對水土流失的治理取得了一定的成果。同時在水土保持工作當中，要充分運用現代信息技術，遙感技術主要用于對國家大范圍以及區域小范圍的水土侵蝕情況進行信息采集，構建水土保持信息系統、監測系統、評價系統等，這些都有助于推動我國水土保持工作的發展。當前我國水土保持存在著很多問題急需要解決，因此，需要花費很長的時間進行研究，并且水土保持問題的治理過程，本身就需要時間、需要系統進行，因此，水土保持部門乃至國家都需要做好長時間戰斗的準備，高度重視對專業人才的培養，為我國水土保持領域注入更多的活力和生機。此外，還需要加強國土保持的宣傳教育工作，讓越來越多的人認識到其重要性。

參考文獻：

[1]劉宗濱.無人機遙感技術在水土保持中的應用探討[J].現代農業科技，2019，No.744（10）：178-180.

[2]賈宇涵，王紅，孫瑜，等.微信小程序在水土保持業務中的研究與應用[J].北京水務，2019，（z1）：29-32.

[3]譚立仁，張富，景永剛.3S技術原理及其在水土保持工作中的應用[J].生態環境與保護，2020，3（2）：15-16.

[4]李永福.推動水土保持監測信息化工作的思路[J].智能城市，2020，v.6（7）：136-137.