3S技術(shù)在水土保持與荒漠化防治中的應(yīng)用研究

王麗英

摘要 水土流失和荒漠化是社會經(jīng)濟發(fā)展面臨的重要問題。在工業(yè)化背景下，自然生態(tài)環(huán)境遭到破壞，污染不斷加劇，水土保持和荒漠化治理迫在眉睫?；诖?，本文探討3S技術(shù)在水土保持和荒漠化治理中的應(yīng)用，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞 3S技術(shù);水土保持;荒漠化防治;應(yīng)用研究

中圖分類號：S157 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）08–0122–02

Application of 3S Techno-logy in Soil and Water Conservation and Desertif-ication Control

WANG Li-ying（Shandong Tiancheng Engineering Consulting Co. LTD， Weifang， Shandong 261061）

Abstract Soil erosion and desertification are important problems facing social and economic development. With the continuous strengthening of industrial production， the impact and pollution on the natural ecological environment are also increasing， and the pressure of soil and water conservation and desertification control is also increasing. This paper discusses the application of 3S technology in soil and water conservation and desertification for reference.

Key words 3S technology; Water and soil conservation; Desertification control; Applica-tion research

水土流失和荒漠化現(xiàn)象的出現(xiàn)大多是由人為因素和自然因素造成的，最明顯的是人為因素。在社會發(fā)展形勢下，土地開發(fā)破壞了生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致可利用的土地和水資源減少，進而影響到農(nóng)業(yè)發(fā)展。因此，解決水土流失和荒漠化問題十分重要。應(yīng)用3S技術(shù)可以監(jiān)測、獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，形成科學(xué)的治理體系，更好地落實水土保持工作。

1 水土流失、荒漠化、3S技術(shù)的概述

水土流失是一個緩慢的過程，雖然可能與周圍環(huán)境暫時平衡，但會因為開發(fā)而不斷擴大，使土壤表層進入惡性循環(huán)，加快水土流失，嚴重破壞土壤環(huán)境。

荒漠化是我國西部地區(qū)主要的土地退化問題，問題的根源是生態(tài)環(huán)境的變化。3S技術(shù)在水土保持和荒漠化治理工作中可以幫助工作人員對數(shù)據(jù)進行綜合監(jiān)測和分析，為環(huán)境治理工作提供數(shù)據(jù)支持。

3S技術(shù)是地理信息系統(tǒng)（Geograp-hy information systems，GIS）、全球定位系統(tǒng)（Global positioning systems，GPS）和遙感技術(shù)（Remote sensing，RS）的統(tǒng)稱，主要以計算機為載體，獲取、查詢、組織和計算空間數(shù)據(jù)。在地理信息系統(tǒng)中，通過地形圖獲取與監(jiān)測相關(guān)數(shù)據(jù)。GPS是可以進行定位和導(dǎo)航的系統(tǒng)，其定位具有較高的精度和較快的速度，因此GPS被廣泛應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域。GPS技術(shù)在地形調(diào)查和野外調(diào)查中，對水土保持和荒漠化治理作用重大。遙感技術(shù)是一項全面的現(xiàn)代測量技術(shù)，可以快速、高效地收集各種事物的信息，并根據(jù)需要進行額外的掃描、傳輸和處理。遙感技術(shù)與定位技術(shù)相的結(jié)合，可以更好地發(fā)揮在環(huán)境檢測、資源調(diào)查和估算等方面的優(yōu)勢。隨著3S技術(shù)應(yīng)用范圍的擴大，在操作中應(yīng)用一種技術(shù)是不夠的，越來越多的項目需要綜合三種技術(shù)，充分利用3S技術(shù)獲取準確、有效的數(shù)據(jù)。

2 水土流失和荒漠化的危害

水土流失和荒漠化的影響是多樣的。土壤荒漠化是引發(fā)沙塵暴天氣的重要因素，影響人們的日常通勤和交通正常運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致輸電線路故障，影響正常用電。而且沙漠土壤不利于植被的生長，水土流失則會破壞自然生態(tài)平衡。此外，水土流失和荒漠化會對生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響，會降低土地肥力，影響農(nóng)作物生長。如果水土流失和荒漠化等問題得不到及時的控制和治理，會使生活環(huán)境變得更加嚴峻，還會給經(jīng)濟發(fā)展帶來一定的影響。

3 3S技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

科技發(fā)展迅速，3S技術(shù)的應(yīng)用也日趨成熟。3S技術(shù)已經(jīng)成為獲取和分析信息的重要手段，在各個領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。在水土保持方面，3S技術(shù)具有傳統(tǒng)技術(shù)無法達到的優(yōu)勢，可以有效彌補傳統(tǒng)技術(shù)的不足，提高數(shù)據(jù)的準確性和完整性，為水土保持提供技術(shù)支撐。3S技術(shù)在水土保持中的應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)，具有較強的信息獲取能力，可以進行遠程傳輸和共享。3S技術(shù)的應(yīng)用，降低了信息獲取的難度，既保證了信息數(shù)據(jù)的準確性，又保證了水土保持工作可以向更高層次發(fā)展。而影響水土穩(wěn)定、造成水土流失或沙漠化的因素有很多，其觸發(fā)因素不同，土壤破壞程度也不同。因此，工作人員可以通過技術(shù)分析和處理全面認識水土流失和荒漠化等環(huán)境問題，運用3S技術(shù)構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，快速獲取、處理和分析與水土保持相關(guān)的數(shù)據(jù)，做出科學(xué)的水土保持決策。以3S技術(shù)為動力，建立水土流失和荒漠化數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建荒漠化防治和水土保持治理模型，使水土保持更加規(guī)范化和系統(tǒng)化。

4 3S技術(shù)應(yīng)用方法

4.1 協(xié)助水土保持規(guī)劃方案

水土保持規(guī)劃層次較多，對不同層次的水土保持有不同的要求。在作出水土保持規(guī)劃決策時，為確保決策的科學(xué)性和適當(dāng)性，需要利用3S技術(shù)收集水土信息，了解污染和土壤退化情況。在區(qū)域?qū)哟紊希Y(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟特點和未來發(fā)展規(guī)劃，確保治理結(jié)果的科學(xué)性和合理性。在作出相關(guān)水土保持決策時，根據(jù)信息和數(shù)據(jù)，了解水土資源的動態(tài)變化，確保決策符合實際發(fā)展需求。此外，在作出水土保持規(guī)劃決策時，需要基于地理信息系統(tǒng)，分析土地利用類型和生產(chǎn)效率，了解耕地人口密度，結(jié)合各種數(shù)據(jù)，找到影響水土流失的主要因素，建立水土流失數(shù)據(jù)庫，詳細研究不同地區(qū)的水土保持情況，確保水土保持工作的針對性、有效性和可預(yù)見性。同時，可以將3S技術(shù)應(yīng)用于水土保持資金的預(yù)算和控制工作中，將數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析和量化與數(shù)據(jù)庫有機結(jié)合起來，利用GIS的精確制圖，根據(jù)實際需要生成圖形，保證預(yù)算工作的有序開展。

4.2 監(jiān)測水土流失

水土流失監(jiān)測是3S技術(shù)的基本應(yīng)用。在水土保持中，監(jiān)測水土流失，獲取與水土流失有關(guān)的數(shù)據(jù)，如水土流失量、流失位置和流失時間等，分析水土流失成因，這對制定水土保持方案具有重要意義。傳統(tǒng)技術(shù)很難了解水土的實時變化，在水土保持中應(yīng)用3S技術(shù)，可以使用相關(guān)監(jiān)測工具在特定區(qū)域進行全天候監(jiān)測，獲取有關(guān)水土狀況的所有數(shù)據(jù)。并通過專門的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和軟件對數(shù)據(jù)進行處理和分析，了解水土動態(tài)和影響水土穩(wěn)定性的因素。

地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)可以監(jiān)測水土流失，全球定位系統(tǒng)可以定位嚴重流失的地區(qū)，便于在水土治理工作中的重點區(qū)域管理。遙感監(jiān)測采用多時相遙感影像合成，大大提高了監(jiān)測變化的精度。此外，遙感技術(shù)具有較強的抗干擾能力和較高的監(jiān)測技術(shù)水平，在監(jiān)測過程中，可以產(chǎn)生準確的光譜偏移圖，使得工作人員更容易了解植被覆蓋的實際情況，從而更好地開展水土保持與荒漠化防治工作。

5 3S技術(shù)在水土保持與荒漠化治理中的應(yīng)用

5.1 全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用

在水土保持與荒漠化防治工作中，由于受到各種因素的影響，荒漠化面積逐漸擴大，增加了治理的難度和壓力，人工操作無法保證數(shù)據(jù)的共享和同步。為此，全球定位系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用，其具有精度高和使用方便等優(yōu)勢，衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以覆蓋海洋、陸地和平原等所有區(qū)域，為用戶提供準確的信息并執(zhí)行定位導(dǎo)航任務(wù)。因此，在水土保持防治應(yīng)用中，衛(wèi)星定位可以提供準確的信息，采集調(diào)查區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)，進而獲得準確的三維結(jié)構(gòu)。在水土保持和荒漠化治理工作中，如果監(jiān)測地點出現(xiàn)問題，全球定位系統(tǒng)可以檢測事故地點并導(dǎo)航，盡可能避免出現(xiàn)更嚴重的風(fēng)險，減少不必要的損失。此外，可以專業(yè)地分析該地區(qū)的地理結(jié)構(gòu)，制定防治規(guī)劃戰(zhàn)略，并根據(jù)現(xiàn)狀進行維護，防止荒漠化加劇?？梢?，全球定位系統(tǒng)在水土保持與荒漠化防治中擔(dān)任重要角色[1]。

5.2 遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感技術(shù)與衛(wèi)星技術(shù)相關(guān)，被廣泛應(yīng)用于測繪和氣象監(jiān)測等領(lǐng)域。在水土保持和荒漠化防治中，由于地理類型不同，植被覆蓋也不同。因此，如果依靠人工調(diào)查，會消耗大量的人力且耗時長。遙感技術(shù)可以對不同地形和不同植被進行區(qū)分識別，生成所需的光譜圖，并根據(jù)光譜圖對地形進行分類。該技術(shù)還可以將掃描和傳輸一體化，共享數(shù)據(jù)和信息，提高了數(shù)據(jù)的準確性，有效避免了監(jiān)測資源的浪費。此外，遙感技術(shù)能夠進行綜合監(jiān)測，以此形成動態(tài)影像，可以利用專業(yè)技術(shù)，根據(jù)光譜分析影像信息。遙感技術(shù)有效提高了水土保持和荒漠化防治工作的效率、質(zhì)量，在一定程度上促進了經(jīng)濟的發(fā)展[2]。

5.3 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)是地理信息數(shù)據(jù)庫，這也是技術(shù)發(fā)揮作用的前提。該技術(shù)是一種跨學(xué)科和多領(lǐng)域的技術(shù)，在數(shù)據(jù)分析和研究中能夠從數(shù)據(jù)庫中提取相關(guān)地理數(shù)據(jù)。該技術(shù)在水土保持和荒漠化治理中的應(yīng)用表現(xiàn)在從采集點開始，對地理信息進行數(shù)據(jù)采集、組織和共享，快速、準確地傳遞給相關(guān)用戶，科學(xué)地分析結(jié)構(gòu)地理數(shù)據(jù)，專業(yè)地預(yù)測和分析地理參數(shù)，針對具體問題提出解決方案。應(yīng)用計算機軟件分析和研究地理數(shù)據(jù)，設(shè)計水土保持和荒漠化防治的工作方案，為具體的治理工作提供必要的應(yīng)用基礎(chǔ)[3]。

6 結(jié)束語

3S技術(shù)在水土保持和荒漠化治理中起著重要的作用。因此，遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的有機融合，為水土保持提供了更加科學(xué)準確的數(shù)據(jù)。應(yīng)用3S技術(shù)后，可以準確地確定水土流失和荒漠化治理的區(qū)域，為荒漠化治理提供必要的技術(shù)支持。

參考文獻

[1] 郭靜.水土保持與荒漠化防治中“3S”技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)， 2018（12）：159.

[2] 楊喆.“3S”技術(shù)在水土保持與荒漠化防治中的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)業(yè)，2016，10 （12）：243-244.

[3] 童河華.3S技術(shù)在水土保持與荒漠化防治中的應(yīng)用[J].江西建材，2015（24）：253.

責(zé)任編輯：黃艷飛