遥感技术应用于水土保持动态监测的主要流程解析

摘要 随着科学技术的进步与推广，遥感技术应用范围越来越广，尤其是高空间分辨率的遥感卫星影像的信息应用已经进入推广化，高空间分辨率的遥感卫星影像信息应用在防止水土流失的动态监测、水土保持的规划治理方面已经日趋完善。阐述了遥感动态水土保持监测技术应用的主要特点及其功能，并对遥感动态水保监测技术应用的主要流程进行了解析，以供参考。

关键词 遥感技术；水土保持；动态监测；流程

中图分类号 S157.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）04-0226-02

Abstract With the progress and popularization of science and technology，application scope of remote sensing technology is more and more widely，especially the application of remote sensing satellite image with high spatial resolution has been promoted.In dynamic monitoring of preventing soil erosion，planning and management of soil and water conservation，its application has become more and more perfect.The paper expounded the main features and functions of the remote sensing dynamic soil and water conservation monitoring technology，analyzed the main processes，in order to provide references.

Key words remote sensing technology；water and soil conservation；dynamic monitoring；process

遥感技术是一门新兴现代科学技术，其应用范围越来越广，尤其是对高空间分辨率的遥感卫星影像信息的应用已经进入推广化，高空间分辨率的遥感卫星影像信息在防止水土流失的动态监测、水土保持的规划治理方面的应用已经日趋完善，其广角宏观、快速真实的优势是其他技术不可比拟的，已成为水土流失监测的重要手段之一[1]。当前，随着遥感影像资源的不断丰富、处理技术的日臻完善，影像覆盖得快而广，遥感技术在水土保持监测任务中已经越来越受到认可和重视。

1 遥感动态水土保持监测技术应用的主要特点及功能

1.1 主要特点

遥感动态水土保持监测技术应用的主要特点：首先是方法灵活多样，可以用目视判读，也可以应用计算机图像处理，还可以把两者结合起来综合运用；其次是监测的空间尺度极其广阔，小至某一流域，大至一个省份甚至全国；最后是监测的时间先后跨度大，短自一年或几年的变化，长至数十年的变化。遥感影像主要应用于监测水土流失的先后变化，地方实施人工器械实施水土保持调查数据的真实度、准确性，还有对水利系统水土保持规划的执行情况和进展情况进行有效真实的监督，为生态环境建设决策提供科学依据[2]。

1.2 主要功能

遥感动态水保监测的功能具体包括：面蚀程度监视、沟蚀程度监视，水文要素结构监视、水土流失成因数据集约与分析、未来水土流失危害程度预测，在此基础上对水土保持的因素进行分析，主要有土壤种类划分、土壤侵蚀类型划分、侵蚀强度分类、地貌类型区划、母岩类型区划、植被盖度分析、坡度属性定性等。

2 遥感动态水保监测技术应用的主要流程

2.1 遥感动态水保监测技术应用的资料提取与收集方式

水土保持的实践证明：水土保持、水土流失的发展变化其实是一个时空变化的过程，遥感动态水保监测及评估必须根据目的的不同而采用各异的收集尺度。总的说来，气象卫星影像的监测具有时间分辨率极高、监测范畴极大、数据处理费用较低的特性，不足之处是空间分辨率较低且所收集反映的信息是大范围的地域混合。因此，气象卫星影像的监测适用于大范围、覆盖率、倾斜坡度、地表组成物质比较一致均匀的区域。与之相反的是，资源卫星却具有气象卫星不具备的特性，其波段多、时相多，具有极高的空间分辨率，可获取收集更精确、更真实的地表特征与信息，为水土流失状态信息提取、类比模型分析提供准确的数据支持。其弱点是，对某一个地区的重复观测周期较长，急需提取资料的关键时期难以得到所需的资料信息。因此，在水土保持实践中，为了同时满足水保监测的时间分辨率、空间分辨率的要求，则需将不同来源的信息（遥感、非遥感）进行重组复合，可以大大提高水保监测的数据源的精准度、精确度[3]。

2.2 应用遥感动态水保监测技术提取土壤侵蚀信息

遥感动态水保监测技术应用提取土壤侵蚀信息主要是以卫星影像为主要信息来源，把1/10万地形图和1/25万数字化地图作为基本底图，样区调查以1/10 000和1/50 000地形图为工作底图，同时可以结合各种专业图件（采用地质、地貌、植被、土壤、土地利用等图件）、水文气象资料及其他统计资料，采用专业化遥感图像处理技术、计算机辅助人机交互解译技术、GIS空间分析技术等科技手段，同时将野外路线调查、典型样方调查与建立解译标志结合起来，并利用多光譜、多源图像处理技术及其专家的经验分析，达到对土壤侵蚀类型、土壤侵蚀级别、地表组成物质汇集、水土保持分区、覆盖率、坡度等土壤侵蚀信息进行客观真实的提取。

2.3 应用遥感动态水保监测技术提取土地利用变化信息

遥感动态水保监测技术应用主要是对不同时相土地信息的遥感数据进行组合、融合，用来提取土地利用的变化资源信息，同时与实地调查、变更详查等数据进行比对，对监测到的变化信息进行逐一核查，并对重点区域的土地图斑进行逐个比对，非重点区域实施统计比较的检查方法，对提取的信息结果进行反复核查和修改，直到达到要求的精度为止。最终将生成的不同格式的水土流失专题数据报表，经过统计分析来预测未来一个时期内水土流失变化动向[4]。

3 遥感动态水保监测应用的精度评定与监测结果分析

遥感动态水保监测精准度的高低是衡量水保监测科学性的关键技术指标，其中监测技术方法、信息来源是监测精准度高低的两大主要因素。在实测过程中，要应用最新最近的土地利用现状图和应用器进行实地实测，对于面积较小的试验区域，要同时针对5个像元以上的变化信息图斑逐一进行检查并实施精准定位；对于面积较大的监控区域，要实施抽样核查，然后对动态变化图斑的属性、面积大小、精度比较等数据进行客观统计。遥感动态水保监测是充分利用了遥感的多传感器、多时相的特性，对不同时相在同一区域的遥感数据进行变化信息的收集与提取。遥感监测的时相周期性和变化连续性为动态水保监测提供了基础性的条件。利用周期内收集的实时遥感图像，对监测区域内土壤侵蚀强度的年度变化进行真实客观监测，最后得出土壤侵蚀总量、年周期变化趋势、植被覆盖率动态变化、工程措施治理的效果、生物措施治理的效果，最终用此结果对某一区域的水土流失程度、生态环境恶化程度提出警戒或划出红线。

4 应用遥感动态水保监测的意义

应用遥感动态水保监测新技术，对水土保持进行真实的动态监测，利用已经贮存的土地利用数据、水保监测数据及图件、近期卫星遥感信息，在GPS和GIS的双重支持下，对水土保持、水土流失进行有效的动态监测，准确掌握水土保持的最新动态变化，将空间遥感数据、其他测量数据进行比对和综合，大幅度提高了遥感技术在水土保持信息化应用中的高度，为政府制定水土保持治理政策、各级领导宏观决策、水土流失监督执法、完善水土保持规划、提出水土流失治理等提供科学、准确的依据，是水土保持工程由传统向现代转变的重要举措。

5 参考文献

[1] 張新玉，杨元辉.我国水土保持小流域综合治理模式研究[J].水土保持特刊，2011（12）：58-61.

[2] 董敏，李海宽，于亚文.地面遥感监测系统在水土保持监测中的应用初探[J].水土保持研究，2004，11（2）：63-64.

[3] 郭索彦.关于水土保持动态监测的总体设想[C]//全国第一届水土保持学术研讨会论文集.北京：水利出版社，2002.

[4] 郭玉涛，张生德.遥感技术应用于水土保持监测[J].中国水利，2004（7）：59-60.