利用3S(RS遙感技術(shù),GPS全球定位技術(shù),GIS地理信息技術(shù))技術(shù),實(shí)現(xiàn)福建省水土流失現(xiàn)狀及變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),水土流失現(xiàn)場(chǎng)踏勘及治理成果上報(bào),并構(gòu)建我省水土流失治理成果展示系統(tǒng)和水土流失治理動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái),為水土流失治理提供決策支持。
長(zhǎng)汀水土流失監(jiān)測(cè)三維地理信息系統(tǒng)原型
現(xiàn)狀分析
(一)福建省水土流失治理取得初步成果。水土流失監(jiān)測(cè)和治理對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)省的建設(shè)有著舉足輕重的意義。以長(zhǎng)汀為代表,經(jīng)過(guò)多年努力,福建省的水土流失治理取得了很大的成效,并得到了國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)和省領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,“長(zhǎng)汀經(jīng)驗(yàn)”在全省得到學(xué)習(xí)和推廣。
(二)福建省水土流失治理缺乏有效的系統(tǒng)和技術(shù)手段支撐。水土保持管理工作涉及大量的地表定位、地理屬性信息。目前就全省水土流失治理現(xiàn)狀而言,仍然缺乏有效的地理信息系統(tǒng)和技術(shù)手段支撐,各類(lèi)管理工作大多是依靠定性、半定性的資料分析,效率不高,科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足日益發(fā)展的水土保持實(shí)踐的需要。水土保持管理部門(mén)掌握的資料僅能反映部分管理地域的狀況,特別是由于對(duì)管理地域的空間分布和屬性特點(diǎn)的聯(lián)系缺乏把握,對(duì)空間信息的收集、分析缺乏高精度快速有效的方法,難以及時(shí)了解水土流失的發(fā)展及其治理動(dòng)態(tài)。因此,有必要將新技術(shù)手段引入水土流失治理和監(jiān)測(cè)中,推進(jìn)全省水土保持管理工作的開(kāi)展。
(三)3S技術(shù)在水土保持領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)了廣闊的前景。以3S技術(shù)為代表的地球信息科技的突飛猛進(jìn)為現(xiàn)代水土保持管理工作的發(fā)展提供了新的契機(jī)。3S技術(shù)是遙感技術(shù)(RS),地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)的統(tǒng)稱(chēng),是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合,多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。
3S技術(shù)在該水土保持領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)了廣闊的前景:利用RS技術(shù),水土保持管理部門(mén)可以迅速獲得大范圍管理地域的土壤、植被、水文等因子比較準(zhǔn)確的資料,利用GPS技術(shù),可以為相對(duì)較小的地域提供精度更高的幾何定位信息,還可以實(shí)時(shí)糾正、校正RS圖象。利用G1S系統(tǒng)則可以將RS、GPS采集的空間數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)建立各種層次、各種類(lèi)型的水土保持管理數(shù)據(jù)庫(kù)。GIS系統(tǒng)具備的各種空間查詢(xún)和分析功能、制圖功能則為水土保持的各項(xiàng)工作,如各種層次、各種范圍的規(guī)劃,水土保持工程設(shè)計(jì),土壤侵蝕預(yù)報(bào)與模擬,水土流失監(jiān)測(cè),水土保持效益評(píng)估等等提供有力的支持。利用GIS系統(tǒng)的空間查詢(xún)和分析功能,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管理地域的科學(xué)、定量分析,節(jié)省大量的人力、物力,從而為管理決策服務(wù)。3S技術(shù)將在福建省水土保持和治理中發(fā)揮巨大的作用。
實(shí)施辦法
(一)利用遙感(RS)技術(shù),監(jiān)測(cè)水土流失現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài)變化。一年一次覆蓋全省(或22個(gè)水土流失重點(diǎn)縣)的不同分辨率的遙感影像,包括較低分辨率的SPOT5影像,較高分辨率的快鳥(niǎo),GeoEye,WorldView等影像,以及更高分辨率的航拍影像,以便利用遙感技術(shù)手段,從宏觀(guān)到微觀(guān),監(jiān)測(cè)全省重點(diǎn)縣和長(zhǎng)汀的水土流失現(xiàn)狀及其動(dòng)態(tài)變化,為治理決策提供參考。
(二)利用GPS技術(shù),實(shí)現(xiàn)治理現(xiàn)場(chǎng)踏勘及治理成果上報(bào)。配備GPS數(shù)據(jù)采集和上傳設(shè)備,實(shí)現(xiàn)水土流失典型治理點(diǎn)的定位和實(shí)地踏勘,并實(shí)現(xiàn)水土流失數(shù)據(jù)和治理效果的采集和上報(bào),以方便掌握水土流失治理效果。
(三)利用3S技術(shù)結(jié)合,構(gòu)建水土流失治理動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)。采用GIS技術(shù),將遙感技術(shù)和GPS技術(shù)結(jié)合,建設(shè)我省水土流失治理成果展示系統(tǒng)和水土流失治理動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)。成果展示系統(tǒng)整合遙感影像,高程數(shù)據(jù)以及水土流失治理成果的專(zhuān)題數(shù)據(jù),結(jié)合多媒體技術(shù),在三維地圖展示水土流失治理的現(xiàn)狀,治理規(guī)劃,治理措施,以及取得的成效。水土流失治理動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)以水土流失監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),林業(yè)數(shù)據(jù)以及土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),建立水土保持綜合信息庫(kù),滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)人員對(duì)水土保持信息查詢(xún)管理的需求,并結(jié)合NDVI(植被覆蓋指數(shù))計(jì)算,以及地面坡度數(shù)據(jù),土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù),林業(yè)數(shù)據(jù)的綜合計(jì)算分析,實(shí)現(xiàn)不同時(shí)期流失狀況對(duì)比?;谝苿?dòng)終端采集的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)水土流失采集數(shù)據(jù)的管理,對(duì)比分析和驗(yàn)證等,為水土流失治理提供決策支持,為構(gòu)建區(qū)域生態(tài)屏障,實(shí)現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的高度統(tǒng)一提供強(qiáng)有力的地理信息技術(shù)支撐。
成效評(píng)估
通過(guò)水土流失治理動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)建立以及遙感影像水土流失監(jiān)測(cè)機(jī)制的建立,預(yù)期能夠取得以下成效:
一是基于遙感影像的水土流失動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)機(jī)制建設(shè)及數(shù)據(jù)的集成,將為福建省水土保持和治理部門(mén)及時(shí)監(jiān)測(cè)全省水土流失發(fā)展趨勢(shì),為水土流失治理項(xiàng)目的立項(xiàng)審批,資金的投入及監(jiān)管提供重要的依據(jù),減少水土保持項(xiàng)目立項(xiàng)的盲目性,節(jié)約財(cái)政資金投入。
二是通過(guò)對(duì)GPS實(shí)時(shí)踏勘及治理成果上報(bào)機(jī)制的建立以及上報(bào)數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計(jì),能夠?qū)?xiàng)目的治理成效進(jìn)行綜合的評(píng)估,從而有效的監(jiān)管立項(xiàng)的水土流失治理項(xiàng)目的治理成效,并對(duì)項(xiàng)目采用的治理手段和治理措施進(jìn)行評(píng)價(jià),為其他治理項(xiàng)目的開(kāi)展提供借鑒。
三是平臺(tái)提供水土保持綜合信息庫(kù)及各種分析展示功能,能夠滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)人員對(duì)水土保持信息查詢(xún)管理的需求,并通過(guò)平臺(tái)提供的各種專(zhuān)業(yè)的分析和計(jì)算功能,為水土保持部門(mén)的決策提供技術(shù)支持。
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