水土保持监测的基本思路

水土保持监测的基本思路

摘要：水土保持检测是对不同地区的水土流失等环境变化的监测手段，本文主要介绍了水土保持检测的目的、重要意义、检测原则、检测内容以及其存在的技术问题。最后总结了水保检测的成果和发展方向。 关键词：水土保持检测 原则 内容 技术问题 1 水土保持监测的目的、意义和任务

水土保持监测包括水土流失及其治理的监测。我国水土流失分布广泛, 按侵蚀营力的不同, 可分为水力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀和风力侵蚀四种类型。其中水蚀主要分布在山地丘陵区; 风蚀主要分布在长城以北, 其次在黄土平原沙土区与滨海地带; 冻融侵蚀主要分布在高寒山区; 重力侵蚀主要是山地丘陵区的山体自然崩塌、泻溜。我国水土流失以水蚀和风蚀为主, 其中水蚀的发生最为普遍且程度严重, 西北黄土高原、西南云贵高原、北方土石山区、南方丘陵山区和东北黑土地等地区是典型水蚀区。水土流失不同于自然侵蚀过程, 它的发生、发展同人类活动密切相关, 人们在生产活动中, 陡坡开垦、超载过牧、乱砍滥伐林木等破坏植被的活动及开矿、修路、采石等随意改变地表面状态的不合理活动都可导致或加速水土流失。另一方面, 人们以科学技术为指导, 调整土地利用结构, 采取植树种草、修筑梯田等水土保持措施可有效防治水土流失, 保护水土资源, 改善生态环境, 提高土地生产力。但是, 由于我国各地经济自然条件的复杂性和多样性, 水土流失的形式、程度和范围等差异较大, 国家有关管理和决策机构对水土流失和水土保持状况及发展趋势等难以有较为准确的把握, 各种地理、地貌、气候和人类活动的长期动态变化的数据缺乏。因此, 无论是国家还是地方政府在制定社会经济发展政策、规划时, 定量化、系列化或较完整的数据资料不足, 这就不能不影响到决策和规划、计划的准确性[1 ,2 ] 。鉴于此, 水土保持监测的目的和意义在于：根据国家、地方的国民经济发展规划和生态、经济发展状况, 定期调查、测量和记录水土流失及其治理的现状及问题, 研究其动态和发展趋势, 为国家、地方(省、市、县、乡、村) 防治水土流失, 保护、改良和合理利用水土资源制定政策、规划, 编制优化农林牧产业结构的计划, 改善生态环境条件和人类生产、生活现状, 实现可持续发展战略提供基本资料。

建设全国水土保持监测网络与信息系统，及时对水土流失进行监测和预报，全面了解和掌握全国水土流失的变化情况，研究水土流失防治对策，为国家制定水土保持生态建设规划的宏观决策提供科学依据，对我国2l世纪水土保持生态建设战略目标的实现具有重要意义。[3]

为实现这一目标, 水土保持监测的基本任务: 一是定期监测全国和地方水土流失面积、程度、强度,土地利用状况, 植被状况, 土地生产力状况和群众经济状况, 并适时提供有关数据、图件。二是定期监测全国和地方水土流失治理状况, 如水土流失治理面积、河流含沙量、各类水土保持工程、植被覆盖率、优化农林牧(副) 业产业结构和土地利用结构、土地生产力的提高, 农民经济状况的改善等, 并与水土流失监测结果和前次水土保持监测结果对比, 向国家和地方有关部门定期提供决策依据。三是根据需要和条件, 定期提供全国和地方重点水土流失区或水土流失治理区的自然、经济和社会发展状况的监测数据和图件等。四是定量化分析多种因素与水土流失的关系,建立各地区不同水土保持措施与区域经济、社会发展模型, 预测、预报水土流失及人为影响

因素的变化趋势, 并为有关重点地区或流域综合治理做优化规划分析, 为水土保持和区域发展服务。 2 水土保持监测的原则 2、1 检测的服务性

水土保持监测的主要任务是向全社会提供不同尺度范围、不同信息细度的水土流失状况及相关的基础数据，支撑主管部门制定防治水土流失、保护和合理利用水土资源的政策，支持相关行业的科学研究、技术开发、科技推广和规划决策等，支持各级人民政府制定国民经济和社会发展计划。因此，水土保持监测必须根据行政管理用户、技术研究用户和一般公众用户等三类用户对监测信息的需求，确定具的监测对象、方法，制定相应的监测方案，选定工作人员，配置仪器设备。 2、2监测的规范性

水土保持监测的内容、技术方法、数据处理与整(汇)编和监测成果的公告等，必须遵循相关的技术标准利管理规定。管理规定必须既注重数据采集和处理阶段的效率与时效性，又注重信息管理和应用

阶段的方便与可知性；技术标准必须既强调同一层次上的统一性和可比性，又强调不同层次上的差异性和特殊性。

为了在技术方面保证水土保持监测的规范化，除遵循有关的技术标准和规范外，还需要注意下面五个方面的问题：

（1）认真做好数据需求分析

（2）数据与观测系统的标很化和规范化 （3）数据质量保证和质量控制体系 （4）数据文档的编制 （5）数据交流和发布 2、3监测的综台性

针对不同的水土保持监测对象和项目任务，不仅要直接监测水土流失及其影响因素，而且要选择与监测对象和项目任务育接关联的社会、经济及其他方面的监测内容，从多个角度反映水土流失及其预防、治理的力法、措施和效益等状况。在水土保持监侧的方法上，既要利用现代先进的高新技术，也要采取常规方法；既要在广泛条f1下了解和确定区域的基本状况，又要实地观测和采集具体的指标，互相补充相得益彰，使得监测结果更加全面、科学和可靠。水土保持监测的综合性主要表现在如下三个方面：

（1）监测对象的完整性 （2）监测内容的全面性 （3）监测方法的多样性 2、4监测的动态性

单一的观测只能揭示系统在时间上静止、空间上固定的状态，而在时间上连续和在空间上扩大的观测通常会更加有用，前者揭示出的是在某种干预时系统所引起的变化，例如水土保持工程对控制水土流失的效果；后者揭示出的是观测到的可变事物之间有意义的相互关系，例如土壤类型与可获得的水之间的关系。

水土保持监测应定期或不定期进行，开展连续定位观测、周期性普查和临时性监测，或定位观测、普查和临时监测相结合，以便了解水土流失及其防治现状、分析其动态变化、预测其演变趋势。在大量的监测、专题研究和调查的

基础上，综合开展物理过程分析、机理研究和数量统计等，建立各个监测指标、土壤流失量和水土保持效益等预报模型，以期实现定位、定量的动态监测和预报。

2、5监测的层次性

水土保持监测的层次性既是监测对象、水土保持防治项目组织管理的客观要求，也是水土保持科学研究发展的必然结果。[4] 3 水土保持监测的内容

水土流失所采取的预防和治理措施。”因此，水土保持监测范围应包括水土流失及其预防和治理措施。《中华人民共和国水土保持法实施条例》第二十三条规定：“国务院水行政主管部门和省、自治区、直辖市人民政府水行政主管部门应当定期分别公告水土保持监测情况。公告应当包括下列事项：(一)水土流失四积、分布状况和流失程度；(二)水土流失造成的危害及其发展趋势；(二)水土流失防治情况及其效益。”因此，监测内容应包括以下四个方面：

（1）影响水土流失的主要因子

主要包括降雨和风、地貌地势、地面组成物质及其结构、植被类型及覆盖度、水土保持措施的数量和质量等。

（2）水土流失状况

包括土壤侵蚀类型、强度、程度、分布和流失量等，主要仪括水力、风力侵蚀引起的面蚀、沟蚀、滑坡

崩塌、泥石流等。 （3）水土流失灾害

主要包括下游河道泥沙、洪涝灾害、植被及生态环境变化，对周边地区经济、社会发展的影响等

（4）水土保持工程效益

包括实施的各类防治工程控制水土流失、改善生态环境和群众生产条件与生活水平的作用等。[5] 4 主要技术问题

近年来, 我国和世界上一些国家在水土流失治理监测和防护林效益监测等方面做了不少探索性工作,取得了一些成果和经验。但由于多种原因, 至今还未有成熟的系统性的和各方适用的水土保持监测方法。国外流域项目的监测方法是从产量指标、效果指标和受益指标这三项入手, 指标简明, 可操作性强。国内小流域治理监测是从生态经济系统的角度出发, 监测内容一般包括小流域立地因子, 水土保持措施, 社会经济状况, 土地利用状况, 农林牧副渔业生产现状。对人口生产质量、文化、教育状况进行监测的不多。采用的先进方法是GIS 支持下的信息管理系统, 卫片、航片及各种专题图都能得到应用[6 ,7 ] 。

4、1 自动化地面观测

目前我国水土保持监测机构拥有100 多个地面观测、实验站和超过6 000 名技术人员, 但地面监测点的密度相对于水土流失面积占国土37% 的中国来说是远远不够的。而且目前我们的地面监测设施还有待于进一步加强和完善。另外, 对开发建设项目进行全面、及时的跟踪监测还比较困难。扩大地面监测点的覆盖面, 增加监测频次和监测内容是我们的长期目标。因此, 发展自动化的地面观测手段将是我们实现这一目标的重要基础。当前地面观测的效率瓶颈包括取样、分析、数字化观测结果生成和地表量测等环节。这些环节涉及的径

流、泥沙、土壤取样技术, 泥沙样品分析技术, 滑坡和泥石流监测技术, 开发建设项目水土流失的跟踪测量等技术的自动化程度都有所提高, 但大多存在经济性和可靠性不高的问题。这些技术也是监测部门普遍关心的领域, 自动化地面观测相关技术的发展, 不仅需要提高监测效率和数据精度, 还需要考虑在人工成本日益上升的背景下提高监测经济性的设计。自动化地面观测技术中比较薄弱的领域包括风蚀监测、沟道侵蚀监测等。取样、样地和小区布设的设计等问题也是在提高自动化程度中需要改进的。[8] 4. 2 监测信息管理技术

我国未来的水土保持监测将基于全国水土保持监测网络, 开展网络化的综合监测。在全国监测网络中, 微观和宏观的数据将根据不同的权限进行管理和共享。届时全国数百个监测点将为各级监测机构提供更加全面和完整的数据。新的信息网络专业管理系统, 将把全国水土保持监测基础数据的采集、传输、交换和处理有机地结合起来。监测信息管理技术将决定我国网络化监测的总体水平。当前亟需根据各级监测机构的业务需求, 发展监测管理信息系统。由于全国水土保持监测网络的物理结构是一个多层C?S 和B?S 混合结构, 在全国四级监测机构和监测点中的分布和数据发布、传输与共享需求较复杂, 监测管理信息系统的开发设计将有较大难度。而监测点内的数据传输和处理、监测点与监测分站之间的信息交换则是难度较大的另两个领域。在这两个领域, 不同环节的数据传输和处理的实时性要求是不同的, 其分类对待对技术设计和数据收集、处理的经济性和总体效率影响很大。[9] 4. 3 调查技术

询问调查、抽样调查、典型调查等和地面观测一样, 也属于常规监测方法。但相对地面监测和遥感监测技术而言, 水土保持监测的调查技术还不够成熟。尤其询问调查、典型调查和地面观测技术差异很大, 所使用的技术需要考虑较多的社会经济和人文因素, 调查技术对调查成果可能产生很大影响, 从而影响水土流失和水土保持评价, 但目前相关研究却甚少。著名国际水土保持技术合作组织——世界水土保持方法和技术纵揽(WOCA T) 设计了一系列水土保持技术调查表(Q T ) , 以标准化的方式提供了评价世界各地水土保持技术的依据, 值得我国水土保持监测中的典型调查参考。但是我国幅员辽阔, 各地自然条件差异大, 社会经济发展水平不一, 设计标准化的调查技术还需要充分考虑水土流失和农村经济结构的区域差异。[10] 5 结束语

我国水土保持监测实践和理论研究上都还是一个十分年轻的领域, 要为全国微观、宏观的网络化监测提供有力支持还需要长期的努力和大量的工作。近年随着地球信息技术和计算机技术的发展, 监测工具和监测手段的改善和进步具备了诸多有利条件, 但监测的基础性研究, 包括土壤侵蚀与水土保持领域的相关理论研究之缺乏, 限制了监测方法的发展。尤其是监测定量化方面的困难, 很大程度源于土壤侵蚀和水土流失应用研究的局限。发展我国自己的侵蚀监测预报模型(包括区域监测模型) , 是监测领域最为急迫的需要之一。实施中的全国水土保持监测网络和信息系统的建设, 将成为近年我国水土保持监测发展的框架。监测信息管理技术、观测技术的研究和应用推广, 将与该项建设密切结合, 进一步推动我国水土保持监测业务的开展,更好地支持国家和地方的水土保持规划、治理与监督工作,服务于各种公益性需求。

全国水土保持监测应取得如下成果:

(1) 全国三大水土流失类型区、主要江河流域、省、地、县、小流域(乡、村) 的水土流失及其治理现状和发展动态的数字和图片等信息。这些信息每隔3～5 年通过全国卫片监测成果进行控制修正。

(2) 重点监测和典型监测每年提供监测数据和图件。

(3) 在一定范围(全国、大流域) 建立通用的计算机信息管理系统, 并通过Internet 等手段建立信息网络。

(4) 每年提交全国水土保持监测报告和专项(全面、重点或典型监测) 报告, 每5 年提交一次连续监测报告。

监测站报告由监测总站汇总, 由监测中心汇总监测总报告。

在设立全国水土保持监测中心的基础上, 原则上每个大流域设置一个监测总站, 在各大流域的每个水土流失二级类型区设置一个监测站。各个机构的组成如下:全国水土保持监测中心由专家咨询处、地面遥感监测处、气象遥感监测处、地面调查汇总处、计算与制图处和协调综合处等构成。水土保持监测总站的构成与监测中心相对应, 根据本站监测对象的特殊性, 可在某些方面有所变化。监测站主要由负责具体工作的若干人员组成。

参考文献

1 N. GIL , Watershed development with special reference to soil and water conservation , FAO , UN , 1979

2 王礼先1 水土保持学1 北京: 中国林业出版社, 1995 3 刘振主编/水土保持监测技术/中国大地出版社 , 2004.07

4 李中魁1 小流域综合治理监测与评估1 西安: 西安地图出版社,1966 5 水土保持检测理论与方法/郭索彦主编/中国水利水电出版社，2010、9 6 刘震,等. 水土保持监测技术[M] . 水利部水土保持监测中心,2003. 7 李壁成1 遥感技术发展新动态及在土壤侵蚀监测中应用的探讨1 水土保持通报, 1995 (2)

8 水土保持科普知识读本/水利部水土保持司编辑/2003 9 庄逢甘主编/1997

10 区域水土流失快速调查与管理信息系统研究/李锐等主编/2000

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4psv.html