浅谈3s在庄河市水土保持工作中的应用

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简介： 3s[3s即遥感技术（Remote Sensing）简称RS、地理信息系统（Geographic Information System）简称GIS、全球定位系统（Global Position System）简称GPS]技术的引进，填补了传统水土保持工作的空白。它是一个融计算机图形和数据库于一体，储存和处理空间信息的高新技术，把地理位置和相关属性有机结合起来，根据实际需要准确真实、图文并茂地输出给用户，满足对空间信息的要求，借助其独有的空间分析功能和可视化表达进行决策，并能在有限的空间中，发挥最大效益。当前，3S技术日益成熟，在庄河市水土保持工作中应用已初见成效。
关键字：水土保持；可持续发展；应用

一、前言

（一）背景

　　庄河市位于辽东半岛的东南部，濒临黄海，是大连、丹东、鞍山、营口四地区的交汇处，隶属大连市。全市总面积为4039.03km²，大小河流364条，总长1500公里，纵横交错，形成了完整的水系网，流域面积为2853.2平方公里。

　　目前，庄河市的生态环境建设并不很乐观，水土流失现象严重。依据2000年辽宁省遥感资料调查，庄河市共有水土流失面积1429.84k㎡，其中强度侵蚀面积125.78 k㎡，占总流失面积的9%，中度侵蚀面积338.29k㎡，占总流失面积24%，轻度侵蚀面积957.85k㎡，占总流失面积的67%。

　　大连市是我国缺水城市之一，淡水资源匮乏，淡水人均占有量只占全国人均占有量的四分之一。而大连市重要的淡水水源地—英那河水库、碧流河水库就位于庄河境内，只有保护和建设好水源地的生态环境，才能提高水源的涵养能力，改善水源质量，保证充足的水源，保证大连经济的可持续发展。因此，加强庄河市水土保持工作至关重要。

（二）庄河市水土保持生态环境建设的任务

　　目前，庄河市水土保持工作面临着严峻的挑战。水土流失防治任务艰巨，有1429.84k㎡水土流失面积需要治理。首先，要加强对主要供水水源地、库区、生态环境脆弱区和开发集中区等区域的水土流失的预防保护和监督管理。把项目开发建设过程中造成人为水土流失减少到最低程度。其次，坚持以小流域为单元进行综合整治，因地制宜配置各项治理措施，做到工程措施、林草措施、农业耕作措施有机结合，更好地发挥各项治理措施的作用。突出重点，抓好示范。在立地条件好的地方，实施水土保持生态修复工程，实行封育保护，封山禁牧，充分发挥大自然的力量和生态的自我修复能力，促进大范围的水土保持生态建设，加快水土流失防治步伐。最后，重点加强水土流失监测和管理信息系统建设，提高水土流失调查评价和监测预报水平。

（三）3s技术的引进

　　多年来，党和政府对水土保持治理工作非常重视，做了大量工作。特别是辽宁省开展农田基本建设“大禹杯”竞赛以来，水土保持综合治理成效显著，共治理水土保持流失面积458.46 km²。但在治理过程中，仍然存在着不少问题。归纳起来有以下几点：

　　1、传统的水土保持生态环境规划工作已跟不上时代的步伐，浪费大量的人力、物力，规划治理不合理、不规范，效果不明显。

　　2、在现代水土保持工作中，信息总量急剧膨胀，管理不善，缺乏水土流失变化趋势的明确信息，没有正规的信息管理系统，查找、实施效率不高。

　　3、没有现代化的生态环境监测系统，对我市的生态环境的认识和管理，具有一定局限性和盲目性，难以获得所需的生态环境建设的综合信息，缺乏必要的技术支持。

　　4、人们的环境保护意识淡薄，边治理边破坏的现象非常严重，盲目的开矿、修路、采石等造成人为水土流失现象时有发生。

　　因此，今后的水土保持工作治理任务还很艰巨。3s[3s即遥感技术（Remote Sensing）简称RS、地理信息系统（Geographic Information System）简称GIS、全球定位系统（Global Position System）简称GPS]技术的引进，填补了传统水土保持工作的空白。它是一个融计算机图形和数据库于一体，储存和处理空间信息的高新技术，把地理位置和相关属性有机结合起来，根据实际需要准确真实、图文并茂地输出给用户，满足对空间信息的要求，借助其独有的空间分析功能和可视化表达进行决策，并能在有限的空间中，发挥最大效益。当前，3S技术日益成熟，在庄河市水土保持工作中应用已初见成效。

二、3s在庄河市水土保持中的应用

　　（一）水土保持规划中的应用

　　首先，应做好前期的准备工作，打开3S工具，新建一个GIS工程，将当地的近期遥感图像、现有的专题图（如庄河市土地利用图、庄河市水土流失现状图、庄河市土壤图、庄河市植被图等）、利用现代测量手段GPS进行测量的有效数据分别导入、输入工程中；第二步，在GIS工程管理器里，创建所需要的图层，3S工具提供了创建点、线、多边形、注记、GPS等类型的图层，也可通过导入工具导入其他格式的数据来形成图层。对于新建的图层设置投影，以便有地理信息。然后进行输入、编辑等；第三步，当创建一个图层后，系统会自动生成与图层对应的数据表，也可通过修改数据表（添加字段）来实现，例如：长度、面积、项目名称等。通过创建属性字段，生成专题图（即填充图例，如：土地利用现状图、土壤质地图）下图为庄河市土壤质地专题图。

　　第四步，创建地图，选择已经存在的一个或多个图层进行叠加，形成完整的地图。如下图：

　　在地图内可实现空间分析，如小流域的地形分析（坡度的计算、坡向、绘制剖面线、计算土石挖填方、计算出水洪水的淹没或水库淹没面积、可视区域分析）水文分析（分析水流方向、汇流累积、沟谷的提取、沟谷去短枝、沟谷编码、沟谷分级、流域划分等）。如对一个地块进行查询，可直接点击该地块，切换到属性表时，则有一个相应的属性数据闪亮。操作起来方便、快捷。如图所示：

　　创建之后的地图可以插入到“拼版”中修饰输出，也可以直接输出为图片。

　　在3S系统软件中，我们可以进行土壤侵蚀分析、资源评价、措施布局、措施设计、工程制图、概（估）算、效益分析、经济评价等一系列的水土保持规划工作的平台，应用起来更科学、直观。

　　（二）监测中的应用

　　3S特殊的地理信息功能，使它在我市水土保持监测中起着举足轻重的作用。利用3S工具进行监测，其方法是在GIS技术支持下的遥感监测，可以将现有的水土流失及其保护措施进行生态环境质量分析动态监测，即对土壤侵蚀的发生发展状况、环境影响及其控制的测定和分析。在庄河市水土流失监测中，主要是针对庄河港、黑岛电厂、花园口工业区、各小城镇建设工业园区、海产品养殖、修建防潮大堤、丹庄高速路，以及四大水库上游的监测。监测的对象包括土壤、地形、植被、气象、水文、土地利用现状、人为等影响水土流失的类型、流失强度的各因素、以及水土保持治理措施的进度、质量、效益等内容。我们是利用GPS定时测距的空间交汇导航、准确的时间信息，具有记录地物属性的功能实地进行测量、将所测量的数据导入GIS工程，校正遥感影像。进行跟踪调查、综合分析、研究。发挥其最大经济效益、社会效益。

　　（三）管理中的应用

　　在3S在支持下，由于计算机支持空间数据管理，我们将现有的工程进行有组织的管理，一个工程对应一个目录，工程里的所有图层、属性数据表、专题图、地图、统计图表、拼版等都保存在工程目录下。工程管理器是对工程下的各种文件进行可视化分类管理，工程中的数据是独立的，工程之间也不共享数据，它为我们快速管理、编辑与查询提供了极大的方便。在我们打开的空间数据中，能产生有用信息，快速、准确地提供科学决策依据，增强工作效率。

三、结论

　　水土资源是人类生存的根本，保护和利用水土资源，对经济和社会的可持续发展具有极为重要的意义。 3S技术的引进，是我市水土保持工作中一个历史性的转折。它实现了水土保持项目前期工作与水土保持监测信息系统建设一体化的思想，在规划设计阶段采集的数据直接作为治理项目的基础数据，不仅保证了小流域治理设计，验收、监测等数据的一致性，也达到事半功倍的效果，降低了水土保持成本，是一个方便、快捷的现代化管理工具。