智慧水土保持?jǐn)?shù)字生態(tài)清潔小流域建設(shè)方案研究

關(guān)鍵詞：智慧水土保持;數(shù)字化；生態(tài)清潔小流域；寺溝小流域；青海省

中圖分類號：S157文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2025.08.023

小流域是水土保持和生態(tài)修復(fù)的基本單元，生態(tài)清潔小流域是小流域綜合治理的深化和發(fā)展，是水土保持的創(chuàng)新和拓展[1]。生態(tài)清潔小流域綜合治理是新時代國家推進(jìn)生態(tài)文明和美麗中國建設(shè)的重要抓手和水土保持高質(zhì)量發(fā)展的重要任務(wù)，對新時代推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義[2]。在黃土高原地區(qū)，為有效防治水土流失，在小流域內(nèi)建設(shè)了大量淤地壩，而新時代為了實現(xiàn)小流域山洪災(zāi)害防御的預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”功能建設(shè)，提升小流域應(yīng)對山洪災(zāi)害的能力是智慧生態(tài)清潔小流域建設(shè)的任務(wù)之二[3]。及時有效的小流域洪水預(yù)警預(yù)報，是目前最有效可行的防災(zāi)減災(zāi)非工程措施之一[4] O

數(shù)字水土保持建設(shè)遵循“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”總要求，以“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”為主線，通過推進(jìn)數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)與水土保持業(yè)務(wù)的深度融合應(yīng)用，支撐水土保持管理活動“數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策”，是實現(xiàn)智慧化的水土保持發(fā)展新模式[5-6]。生態(tài)清潔小流域建設(shè)是個長期的過程，構(gòu)建“天空地一體化”的智慧監(jiān)測體系與后期管護(hù)機制對于提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和水土資源利用效率、長期發(fā)揮治理效果至關(guān)重要。通過加強智慧水土保持?jǐn)?shù)字生態(tài)清潔小流域監(jiān)測體系和預(yù)測預(yù)警模型研究，推動監(jiān)測設(shè)備智能采集、實時傳輸、自動入庫，科學(xué)開展分析評價，可大幅推進(jìn)生態(tài)清潔小流域智慧化管理進(jìn)程[1-2] 。

本研究以省回族土族自治縣（以下簡稱“縣”）寺溝小流域為例，以水土保持業(yè)務(wù)數(shù)字化場景建設(shè)為切入點和突破口，開展智慧水土保持?jǐn)?shù)字生態(tài)清潔小流域建設(shè)，探討建設(shè)方案與實踐路徑，以期為類似地區(qū)提供參考。

1 研究區(qū)概況

1.1 自然概況

縣位于省西寧市東北部，黃河上游一級支流湟水河上游，黃土高原西北部，屬西北黃土高原區(qū)甘寧青山地丘陵溝壑區(qū)，生態(tài)區(qū)位重要。區(qū)內(nèi)地貌總體為中山峽谷地貌與低中山丘陵地貌，海拔 2280～ 2900m 。寺溝為湟水河二級支溝，小流域面積46.80km² ，溝道長 20.1km ，流域范圍涉及縣南部的景陽鎮(zhèn)和長寧鎮(zhèn)。屬高原大陸性氣候區(qū)，多年平均氣溫3.0^c ，多年平均降水量 525.2mm ，多年平均風(fēng)速1.6m/s 。土壤類型主要是砂土、粉質(zhì)壤土和紅黏土。水土流失類型以水力侵蝕為主，兼有凍融侵蝕。共建成淤地壩20座，其中大型壩6座、中型壩7座、小型壩7座，分布于流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重的溝道中。

流域內(nèi)分布有大量的灌木林，林草植被覆蓋率約為 30% ，屬省生態(tài)功能區(qū)劃中的較脆弱區(qū)，生態(tài)環(huán)境敏感脆弱，水資源短缺和區(qū)域分配不均，水土資源流失與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展矛盾突出。區(qū)域內(nèi)土壤侵蝕強度大部分為輕度和中度，人為擾動范圍廣，易產(chǎn)生泥石流、滑坡、坍塌、洪澇災(zāi)害等。

1.2 現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)備設(shè)施

1）雨量觀測站。目前寺溝小流域蘭沖村村委會院內(nèi)有1座雨量觀測站，雨情數(shù)據(jù)可供本項目使用

2）氣象站。中咀村村委會西側(cè)監(jiān)測站現(xiàn)有氣象站1座，監(jiān)測要素包括溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨量和光照度。

3）小流域控制站。中咀村村委會南側(cè)有1處三角測流槽，底部夾角呈 90^° ，槽深 1.2m ，長 2.5m ，測流槽上口寬 2.4m 。

2總體框架與數(shù)據(jù)底板

智慧水土保持?jǐn)?shù)字生態(tài)清潔小流域監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)需要分析應(yīng)用場景、指標(biāo)選取、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用等問題，方案設(shè)計階段主要研究應(yīng)用場景、指標(biāo)選取、數(shù)據(jù)采集等環(huán)節(jié)的內(nèi)容。

2.1 總體框架

省縣寺溝智慧水土保持?jǐn)?shù)字生態(tài)清潔小流域監(jiān)測系統(tǒng)以實時數(shù)據(jù)結(jié)合歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以模型分析和動態(tài)監(jiān)測為核心方法，通過可交互的數(shù)據(jù)成果呈現(xiàn)方式將水土保持監(jiān)測、監(jiān)管、決策、應(yīng)急管理前后端完整結(jié)合，提供高效、直觀、準(zhǔn)確的水土保持智慧化管理工具，加快實現(xiàn)縣寺溝小流域水土保持監(jiān)測監(jiān)管的智能化、治理決策的數(shù)據(jù)化、生態(tài)服務(wù)的在線化等生態(tài)環(huán)境治理管理發(fā)展目標(biāo)。

2.2 數(shù)據(jù)底板建設(shè)

2.2.1 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

按照水利部2022年印發(fā)的《水土保持?jǐn)?shù)據(jù)管理辦法（試行）》《水土保持?jǐn)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》《數(shù)字孿生流域建設(shè)技術(shù)大綱（試行）》《數(shù)字孿生流域共建共享管理辦法（試行）》的要求，參考《水利對象基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識符》（SL/T809—2021）等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。

2.2.2 建設(shè)內(nèi)容

數(shù)據(jù)底板建設(shè)內(nèi)容包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)和地理空間數(shù)據(jù)。

1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。包括小流域及其范圍內(nèi)河流、溝系、淤地壩、水土保持分區(qū)、監(jiān)測站點點位、植被覆蓋、土壤類型、土地利用、水土保持措施布局、水土流失狀況等涉及水土保持對象屬性和空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)業(yè)務(wù)需要實時或定期進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。

2）監(jiān)測數(shù)據(jù)。主要包括雨水情監(jiān)測數(shù)據(jù)、水土流失監(jiān)測數(shù)據(jù)、游地壩壩體監(jiān)測數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)、遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)及抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)。根據(jù)各項監(jiān)測指標(biāo)要求實時更新監(jiān)測數(shù)據(jù)

3）地理空間數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)范圍包括寺溝生態(tài)清潔小流域全域和水土保持業(yè)務(wù)重點區(qū)域，在共享水利部L1級數(shù)據(jù)底板，流域機構(gòu)及省L2級數(shù)據(jù)底板的基礎(chǔ)上，運用衛(wèi)星遙感、無人機航空攝影等技術(shù)，在統(tǒng)一坐標(biāo)系和高程基準(zhǔn)條件下，構(gòu)建縣寺溝小流域水土保持地理空間數(shù)據(jù)，實現(xiàn)地理空間數(shù)字化映射。水土保持地理空間數(shù)據(jù)建設(shè)內(nèi)容主要包括數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)字正射影像圖（DOM）及傾斜攝影三維模型等數(shù)據(jù)[7]

3生態(tài)清潔小流域數(shù)字化應(yīng)用場景

2003年以來，我國生態(tài)清潔小流域的建設(shè)取得了豐碩的成果，但在信息化、數(shù)字化等新質(zhì)生產(chǎn)力支撐建設(shè)的層面，還缺乏系統(tǒng)研究和成功經(jīng)驗，更缺少應(yīng)用實踐[8]。水利部明確將淤地壩“四預(yù)”工作納入水土保持領(lǐng)域的重點工作內(nèi)容，小流域山洪災(zāi)害多發(fā)，使小流域的山洪預(yù)警工作備受關(guān)注。水利部印發(fā)的《水土保持“十四五”實施方案》中提出“加快數(shù)字化發(fā)展，推進(jìn)智慧水保建設(shè)”，隨著水土保持智慧化、智能化產(chǎn)品、系統(tǒng)的研究與應(yīng)用蓬勃發(fā)展，信息化技術(shù)在水土保持領(lǐng)域中的應(yīng)用將更加廣泛和深人，建設(shè)智慧生態(tài)清潔小流域成為水土保持綜合治理和管理的新要求。

3.1基礎(chǔ)信息管理

調(diào)用各級地理空間數(shù)據(jù)，疊加雨水情基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)、水質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)、水土保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)、淤地壩基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)，形成小流域管理業(yè)務(wù)共同使用的基礎(chǔ)數(shù)字化場景，基于地理信息技術(shù)，建設(shè)寺溝小流域“一張圖”，實現(xiàn)各類地理空間、水土保持措施、實時監(jiān)測數(shù)據(jù)等的集中呈現(xiàn)與精細(xì)化管理，為管理決策提供支撐。

3.2 水土流失狀況預(yù)報預(yù)警

結(jié)合本地水土保持工作實際及業(yè)務(wù)特點，共享水利部、流域機構(gòu)及省級相關(guān)水土保持模型，重點圍繞小流域尺度的水土流失預(yù)報預(yù)警，形成本地水土保持專業(yè)模型庫。在水土保持基礎(chǔ)信息場景的基礎(chǔ)上，根據(jù)小流域水土流失狀況預(yù)報預(yù)警工作需要，展現(xiàn)水土保持監(jiān)測站網(wǎng)分布，以及監(jiān)測數(shù)據(jù)、調(diào)查數(shù)據(jù)和不同影響條件下水土流失預(yù)報評價所需的算據(jù)，構(gòu)建能夠全面反映水土流失動態(tài)變化、水土流失監(jiān)測評價及特殊條件下水土流失危害程度的小流域數(shù)字化模擬場景。分析水土保持措施對流域水沙的影響、土壤侵蝕對流域泥沙的貢獻(xiàn)，模擬預(yù)測水土流失對河道淤積、水庫庫容及水質(zhì)的影響，以及設(shè)定水土流失治理模式下的預(yù)期成效，精準(zhǔn)化指導(dǎo)水土保持工作開展。

3.3水土流失綜合治理智能管理

在基礎(chǔ)數(shù)字化場景，疊加并整合以小流域為單元的土地利用現(xiàn)狀、水土流失現(xiàn)狀、水土保持綜合治理措施布局及成效評估等數(shù)據(jù)，生成能夠反映水土流失綜合治理緊迫程度、治理項目實施成效及預(yù)期效益的數(shù)字化場景，跟蹤展現(xiàn)水土保持綜合治理工程實施進(jìn)度，表達(dá)水土流失治理措施的設(shè)計與實施過程，呈現(xiàn)治理效果，支撐防治成效評價，從而更準(zhǔn)確地評估水土流失的緊迫性、治理項目的適宜性及治理效果的有效性，精準(zhǔn)化指導(dǎo)生態(tài)清潔小流域建設(shè)工作開展[8-9]

3.4山洪預(yù)報預(yù)警

綜合利用實時降水、土壤、地形等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在雨水情信息場景的基礎(chǔ)上，結(jié)合水文模型中的蒸散發(fā)模型、產(chǎn)流模型、匯流模型、河道演進(jìn)模型、水庫調(diào)蓄模型、模型間洪水演進(jìn)等，經(jīng)過歷史暴雨洪水場次的率定和檢驗，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的報警閾值，對小流域山洪暴發(fā)的可能性及程度進(jìn)行合理預(yù)測預(yù)報，實時預(yù)警

3.5 淤地壩安全度汛預(yù)報預(yù)警

在淤地壩基礎(chǔ)信息場景的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌考慮淤地壩水位庫容關(guān)系、上游來水量、降雨量、泄水量等因素，建立多變量水位預(yù)警模型，預(yù)測水位變化過程；將采集的降雨量、壩體變形數(shù)據(jù)與淤地壩預(yù)警閾值進(jìn)行對比，建立不同級別的預(yù)警預(yù)報體系，對淤地壩的安全運行做到及時、全面、準(zhǔn)確的預(yù)警、預(yù)判。

4數(shù)據(jù)指標(biāo)及采集

4.1 數(shù)據(jù)指標(biāo)

根據(jù)數(shù)字生態(tài)清潔小流域應(yīng)用場景，提出了感知監(jiān)測指標(biāo)。感知監(jiān)測指標(biāo)包括水土保持、安全穩(wěn)定、外部氣象、區(qū)域水質(zhì)、流域生態(tài)、水文地貌等方面。將數(shù)字化技術(shù)與生態(tài)清潔小流域安全運行、治理效果指標(biāo)相結(jié)合，實現(xiàn)數(shù)字化運行、可視化呈現(xiàn)。監(jiān)測指標(biāo)選取的科學(xué)合理性，直接關(guān)系到水土流失規(guī)律及趨勢的分析和預(yù)測，以及應(yīng)用場景管理目標(biāo)能否實現(xiàn)。

項目區(qū)水土流失類型主要為水力侵蝕。水力侵蝕監(jiān)測站點主要觀測水土流失影響因子、水土流失狀況等相關(guān)內(nèi)容，根據(jù)流域水系匯流關(guān)系，構(gòu)建場地、坡面、集水區(qū)、小流域、流域等不同尺度的監(jiān)測設(shè)施、監(jiān)測內(nèi)容和指標(biāo)體系，為掌握水力侵蝕規(guī)律、評價防治措施效果、率定水力侵蝕模型參數(shù)因子提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。為掌握中低山區(qū)降雨規(guī)律、水土流失動態(tài)變化、不同耕作措施引起的水土流失情況，在小流域內(nèi)建設(shè)水土流失徑流觀測場，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)字化、自動化。

除了小流域內(nèi)水土流失特征指標(biāo)的監(jiān)測，還需要監(jiān)測典型區(qū)域降雨量，溝道出口的流量、泥沙量、水質(zhì)指標(biāo)，淤地壩的壩體變形、滲流、壩前水位等

4.2 數(shù)據(jù)采集

建立系統(tǒng)的感知監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)是智慧生態(tài)清潔小流域建設(shè)效果持續(xù)保持的重要手段，也是支撐數(shù)字化應(yīng)用場景的基礎(chǔ)。根據(jù)監(jiān)測感知指標(biāo)，配置對應(yīng)的感知監(jiān)測設(shè)備，選擇性能穩(wěn)定、具有數(shù)據(jù)自動采集并遠(yuǎn)程傳輸功能的感知監(jiān)測設(shè)備，以保證采集數(shù)據(jù)的可靠性、穩(wěn)定性[10] 。

根據(jù)對小流域及周邊監(jiān)測設(shè)備設(shè)施的調(diào)查，需要補充建設(shè)的監(jiān)測設(shè)施包括新建2座雨量觀測站、新建2座小流域控制站、新建8個徑流小區(qū)及配套設(shè)施等。另外，流域內(nèi)有20座淤地壩，本次選取具有針對性的3座淤地壩開展自動化監(jiān)測

4.2.1 新建雨量觀測站

根據(jù)寺溝小流域的支溝發(fā)育以及周邊現(xiàn)有雨量觀測站布設(shè)情況，在什家村村委會院內(nèi)及黑溝 2^# 大型壩新建2座雨量觀測站，并配置遙測終端、翻斗式雨量計、太陽能供電系統(tǒng)等設(shè)備。

4.2.2 新建小流域控制站

小流域控制站布置在寺溝溝口，監(jiān)測內(nèi)容包括流量、水質(zhì)和泥沙

1）流量監(jiān)測。流量采用液位法進(jìn)行測量，在小流域控制站測流槽上方安裝1臺雷達(dá)水位計

2）水質(zhì)監(jiān)測。通過自動化技術(shù)，提高水質(zhì)監(jiān)測的效率和準(zhǔn)確性，以便對寺溝小流域的水質(zhì)進(jìn)行實時監(jiān)測。測流槽內(nèi)安裝水質(zhì)傳感器，監(jiān)測水體pH值、氨氮等指標(biāo)。

3）泥沙監(jiān)測。泥沙監(jiān)測采用光電法泥沙在線監(jiān)測儀，該傳感儀主要采用光的透射衰減原理進(jìn)行泥沙監(jiān)測。在寺溝小流域控制站測流槽內(nèi)安裝1臺泥沙自動監(jiān)測儀。

4.2.3 新建徑流小區(qū)

根據(jù)水土保持監(jiān)測要求，模擬不同工程措施、生物措施及立地條件下的水土流失來進(jìn)行產(chǎn)流及水土流失觀測。在小流域內(nèi)利用場地原始地形坡度和天然植被，在坡面布設(shè)8個水土流失觀測徑流小區(qū)。徑流小區(qū)采用裝配式徑流小區(qū)[11]，水平坡長為 20m ，寬度 5m ，陽坡布置6個，陰坡布置2個。每個徑流小區(qū)分別配備一套光電法水土流失在線監(jiān)測系統(tǒng)[12]

4.2.4 新建淤地壩監(jiān)測點

黑溝是寺溝的一條主要支溝，其主溝道內(nèi)有3座大型淤地壩，其中中咀山大型壩布設(shè)在中咀山主溝道內(nèi)最下游，與上游黑溝 1^# 大型壩、黑溝 2^# 大型壩2座大型壩形成單元壩系。本次對3座大型壩進(jìn)行監(jiān)測。根據(jù)《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（SL/T551—2024），土石壩監(jiān)測內(nèi)容主要包括壩體變形、壩體滲流、雨量、流量及水毀、壩區(qū)等。監(jiān)測設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)為監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1）壩體變形監(jiān)測。壩體變形監(jiān)測主要是對各種荷載作用下產(chǎn)生的變形進(jìn)行長期、系統(tǒng)的觀測和分析，以評估淤地壩的安全性和穩(wěn)定性。淤地壩壩體變形監(jiān)測采用GNSS技術(shù)，選擇在中咀山大型壩進(jìn)行壩體變形監(jiān)測。根據(jù)中咀山大型壩的壩體情況，布設(shè)2臺GNSS接收機，在下游約 100m 處縣侵蝕監(jiān)測點布置1處基準(zhǔn)站。

2）壩體滲流監(jiān)測。滲流監(jiān)測包括滲壓（浸潤線位置）監(jiān)測和滲流量監(jiān)測。中咀山大型壩無滲流明渠，僅對壩體滲壓進(jìn)行監(jiān)測。滲壓監(jiān)測采用在測壓管中安裝滲壓計的方式進(jìn)行。壩體布設(shè)了1個監(jiān)測橫斷面，共2個監(jiān)測點。

3）環(huán)境量監(jiān)測。水位監(jiān)測主要是對淤地壩內(nèi)水位進(jìn)行實時觀測和數(shù)據(jù)采集工作。預(yù)警系統(tǒng)實時監(jiān)測壩前水位，結(jié)合淤地壩水位庫容關(guān)系、上游來水量、泄水量等因素，預(yù)測水位達(dá)到汛限水位的時間，綜合判斷淤地壩的安全性。淤地壩水位監(jiān)測采用氣泡式水位計，實現(xiàn)在無人值守或極端天氣情況下自動監(jiān)測。同時，在上游壩坡安裝水尺，利用高清攝像頭查看水尺水位，輔助校核水位計采集的數(shù)據(jù)。雨量監(jiān)測站建于黑溝 1^# 大型壩壩上，該處監(jiān)測點主要用于監(jiān)測黑溝 1^# 大型壩的實時降雨量，通過翻斗式雨量計采集壩區(qū)及小流域范圍內(nèi)的降雨量，掌握壩區(qū)的瞬時降雨量及不同歷時的降雨量，并通過預(yù)警模型分析降雨量對淤地壩水位的影響。

4）視頻監(jiān)測。針對淤地壩的淤積狀態(tài)、水毀損毀狀態(tài)及壩區(qū)環(huán)境條件，采用視頻自動采集技術(shù)獲取壩區(qū)影像數(shù)據(jù)。具體通過部署AI網(wǎng)絡(luò)攝像機，實施視頻圖像的智能識別、動態(tài)采集與實時傳輸操作，構(gòu)建基于圖像分析的疑似水毀災(zāi)害預(yù)警機制。影像數(shù)據(jù)劃分為圖像序列與視頻流兩種類型，攝像機支持遠(yuǎn)程控制下的全時段、多視角壩體結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境監(jiān)測，所采集的影像信息通過標(biāo)準(zhǔn)化接口同步存儲至監(jiān)控管理系統(tǒng)平臺，以支撐精細(xì)化的監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與分析工作。攝像機布設(shè)于壩前及壩后典型監(jiān)測斷面，監(jiān)測內(nèi)容主要包括壩后水位動態(tài)、壩內(nèi)蓄水、壩體排水及壩體周邊工況等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。視頻監(jiān)控設(shè)備選用4G網(wǎng)絡(luò)高清智能球機，每座淤地壩各布置1臺。

5結(jié)束語

以省縣寺溝小流域為研究對象，圍繞智慧水土保持?jǐn)?shù)字生態(tài)清潔小流域建設(shè)，構(gòu)建了融合多技術(shù)手段的綜合解決方案。

1）技術(shù)整合構(gòu)建智慧監(jiān)測體系。通過遙感、GIS、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)集成，建立了覆蓋小流域全域的多維度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。針對水土流失、山洪災(zāi)害、淤地壩安全等關(guān)鍵場景，篩選并監(jiān)測了包括降雨量和溝道流量、泥沙量等指標(biāo)，配套建設(shè)了相關(guān)智能監(jiān)測站點，實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集與遠(yuǎn)程傳輸，為數(shù)字化管理提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐

2）場景驅(qū)動實現(xiàn)精細(xì)化管理。聚焦基礎(chǔ)信息管理、水土流失狀況預(yù)報預(yù)警、水土流失綜合治理智能管理、山洪預(yù)報預(yù)警及淤地壩安全度汛預(yù)報預(yù)警五大應(yīng)用場景，構(gòu)建了“數(shù)據(jù)采集一模型分析一動態(tài)預(yù)警”的全鏈條數(shù)字化管理體系。例如，基于AI視頻識別技術(shù)實現(xiàn)淤地壩水毀隱患的自動監(jiān)測與預(yù)警，通過水文模型模擬山洪演進(jìn)過程并設(shè)定多級報警閾值，可顯著提升小流域災(zāi)害風(fēng)險預(yù)判能力與治理決策的精準(zhǔn)性。

3）生態(tài)與管理效益雙重提升。智慧水土保持?jǐn)?shù)字生態(tài)清潔小流域建設(shè)，通過“天空地水工”一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)與智能預(yù)警模型的協(xié)同應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)人工監(jiān)測的時空限制，能夠有效提升小流域水土流失識別效率和淤地壩安全監(jiān)測覆蓋度。該建設(shè)方案為黃土高原生態(tài)脆弱區(qū)的水土保持與生態(tài)修復(fù)提供了可復(fù)制的技術(shù)路徑，可支撐區(qū)域水土資源高效利用與防災(zāi)減災(zāi)能力的提升。

研究表明，數(shù)字技術(shù)與水土保持業(yè)務(wù)的深度融合是推動生態(tài)清潔小流域建設(shè)現(xiàn)代化的核心路徑，其成效驗證了“需求導(dǎo)向—技術(shù)賦能—場景落地”建設(shè)模式的科學(xué)性與適用性，可為同類型地區(qū)智慧化治理提供理論參考與實踐范例。

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（責(zé)任編輯 楊傲秋）