3S技术在水土保持与荒漠化防治中的主要应用口☆

  3S技术在水土保持与荒漠化防治中的主要应用

  申贵旭

  (贵州大学 林学院□☆☆,贵州 贵阳 550025)

  摘 要:如今口我国在空间信息获取□☆☆□、存储过程中广泛应用3S口技术内容□☆□☆,包括遥感技术在荒漠化中的防治□□□☆☆,地理信息系统全球定位分析等☆□□☆☆,都利用3S集成数据实时处理特性和精度标准□☆☆☆,进行野外工作量缩减☆□☆☆。再就是经过异质化空间尺度水土流失动态监测技术内容提炼□□☆,合理开发对应评价模型架构□□□☆,最终稳固水土保持工作信息化☆□☆□☆、现代化成果□□☆☆☆,避免任何瓶颈限口制因素滋生□☆☆。本文旨在联合此类技术在我国水土保持和荒漠化防治活动中的应用细节加以细致阐述□□☆☆☆,希望能够对相关活动规划提供些许指导建议□☆☆☆☆。

  教育期刊网口 http://www.jyqkw.com关键词:3S技术;水土保持;现场监测;流域管制口口

  口口口中图分类号:S126;TP391文口献标识码:A文口章口编号:1673-260X(2015)03-0142-02

  现如今我国面临的最为严峻的环境问题就是水土流失□□□☆□、荒漠口口化现口象☆□□□,其分布范围广阔且类型复杂□☆☆□☆,由于人为影响因素广口泛介入☆□☆☆□,一时之间难以得到快速合理口解决□☆☆☆□。尽管在特定情境动态化监测□☆☆☆、预报和防治期间已经提炼合理规范信息☆□☆□□,但是因为引导体系不够完善□☆□,难以提供整体生口态环境保护活动所需的技术内容□□□☆。另外☆□☆☆,大部分口资料都归特定部门所有□☆☆,在设口置标准不尽相同前口口提下☆□□,想要口实施后口续口共享□☆☆□☆、有机开发指标口显得步履维艰☆□□☆□。所以□☆☆□☆,快速完成此口类基口础信口息工程建设□☆□☆□,确保标准□□☆、规范化工作绩效有力凸显□☆☆☆,将是3S技术今后在水土保持工程中大力扩展的主口流模式☆□☆,不得不引起相关工作人员关注和灵活调试☆□□☆☆。

  1 RS在我国水土保持和荒漠化防治活动中的具体应用细节

  结合上世纪七十年代调口查记录结果观口察☆□□,借助航天技术实现信息资源多层次遥感口划分□□☆,使得我国不同水土流失位置和小流域信息得到精准监测提炼□□□,加上遥感图件辅助条件☆□☆,可以进一步确保政府口决策的合理性☆□☆□,杜绝信口息化☆□☆□、现代化元素的溃口散危机☆□☆□□。尤其是80年代之间□☆□,我国开始令遥感技术贯穿于生态环境保护口工程之内□□□☆☆,并且在黄口土高原☆☆☆□、三北防护林项目中获取较高适应成就□☆□☆。具体来讲☆☆□,水利部组织口开展的口全国水口土流失遥感口调查活动☆□□☆☆,将后口续整改活动中所需资料信息基本梳理完全☆□□。

  1.1 遥感调查

  配合遥感技术进行荒漠化分口布情况调查☆□□☆□,操作简便且效率高☆☆☆,特别是同一时期口卫星影片☆□□,反差效果口口不会过于明显☆□☆□,对于地类地物辨别功效异常深刻□☆☆。利用土地资源☆□☆□、土地类型评价系统口建立解译口标识☆☆□,提供卫星像片第一口手分析结果□□☆□☆,掌握口荒漠化和水土流失程口度□☆☆,并联合样板测试勾勒口对应草口图□☆□□☆。其间维持精度口评价和整饰修改水准□□□☆☆,线状态规划工作口便也算暂时告一段落☆☆□☆☆。

  1.2 遥感监测

  其布置过程不会与口调查活动口产生过度冲突☆□☆☆,主要是通过不同口时期遥感资料加以科学对比解析□☆☆☆□,其中最常见的技术内容便是影像复合模式☆☆☆,包括多季相影口像类型划分和多年代影像监测活动□□□☆□。前者在分类精度调试上辅助功效深刻□☆☆☆,后者口主要在监测变化情景下才会顺势扩展☆☆□。需要特别注意的是☆☆□□□,多季相遥感影像复合和类型划分手段□☆□☆☆,因为单时相内部同谱异物现象广泛分布☆□□☆,对应的土地利用状况会由于物候期差异而衍生各类光谱变化效应☆☆☆□☆。因此☆☆☆☆□,选取光谱反射率☆□☆、类内综合差相对不高☆□□,而对应方差较大的两类季相影像组合便可以重复分类□☆☆□,在遏制同谱异物隐患基础上☆☆☆,适当提升遥感口自动分类精度指标☆□□☆。长久以来影像复合监测技术总是配合两个年代同季相影像资料加以比对□☆☆,监测活动开口展地也更加顺利☆☆□☆,而相同季下部的地雷光口谱反射率基本维持一致结果□☆□□,至于变化地类差异相对口显口著☆□☆□☆。在进行这部分数据累加分析和适度转换过后☆□☆,使得变化和稳定地类特征基本集中分布在异质化主分量内部☆□☆☆,所以选取能够适应波段组合效应且可以轻易鉴别的变化类型☆□☆☆。归结来讲☆□□□☆,水土流失☆☆☆、荒漠化动态监测活动中具体依靠光谱特性进行卫星影片内部机理拆解□☆☆☆,分析☆☆☆☆,最终推口动野外口校检成图工作的有机衔接效率□☆☆☆☆。

  2 GIS在水土保持和荒漠化防治活动中的贯穿现象

  地理信息系统具体在上世纪六十年代快速发展□□□□,其中多学科交叉口迹象十口分显著□☆☆□,全程配合地理空间数据库进行模型制备☆☆□□,同时在关键时刻供应多类空间动态监控信息内容☆☆☆□□,可说是口地理决策服务的技术体系架构□☆□☆☆。具有信息采集☆□□□、分析□☆☆、输出口活动同步调试功能□☆☆□□,在此基础上利用地理决策作为动机媒介□☆□□☆,实现地理模型对区域空间☆☆□□□、多要素分析和动态预测指标□☆☆□,进而产生高级形态地理信息规范体系□☆☆□□。借由计算机程序实现地理空间数据管理活动支持☆□□☆☆,使得常规□□☆□☆、专门地理分析方法全面开口启□☆□□,直接作用口于特定空间数据资料并滋生可利用信息☆□☆□☆。正因为这类全面性功口能特口征影响☆□□□,使得实际开展水土保持和荒漠化防治口工程期间☆□☆,包括基础资料整编□□☆、专题图数字化功能敷设□□☆、地形因子提取等活动得以顺利拓展□☆☆。

  3 GPS在上述工程项目中的合理穿插补充

  作为卫星测口距□☆□☆☆、测时口导航工具□□□,GPS技术成果上世纪七十年代崭露头角□□□,保留地面连口续覆盖功效前口提下□☆□,确保任何地口点□□☆☆□、任何地点在四颗卫星信号口的对接展现效果☆□☆,保证全球实时动态导航结果□☆□☆☆,进一步为用户提供动态目标三维审视信息☆☆□☆。另外□□☆□,整体工序活动基本可在1s范口围内完成☆□☆,抗干扰性和保密程度可口说是一流☆☆□□□,观测和操作也不会过难☆□□。结合口客观层面审视☆☆□□,此类工艺成就在生态建设应用发展中成长速率较快□☆□☆□,同时对于全球水口土流失现象□☆☆,特别是地面监口口测影响深刻□□☆☆,主要是充分配合GPS全球精准定位手段完成数据快速收集整编任务□☆☆□□,进一步确保对象属性的完整解析☆□□□☆。

  3.1 在口水体保持规划活动中的介口入

  GPS针对水保工程项目的合理设计将产生出人意料的辅助功效☆□☆□□,包括图斑跟口踪□☆☆□□、样点侵蚀量调查以口及数字地面模型开发等☆□☆☆。结合GPS内部RTK技术口成果□□□☆☆,将一台基站布置口在已口知区域之中□☆☆□,使得流动站能随时提口供图斑变化信息☆☆□,同时赋予对口应程序代码□☆□☆,技术人员结合计算机程序处理过后就可精确口提炼土地利用三维现状图☆□□。而结合GPS进行坝址周边各类地形特征坐标数据测量☆☆□☆,之后经过软件编制成对应的地面模型架构☆☆□,借以完成地坝规划任务☆□☆☆☆。应用此类手段进行工程精细化整改☆☆□☆□,自动化程度较高且提供方案多样□□☆,技术人员可从中选取最佳结果并进行简易修改应用□□☆☆□。

  3.2 水土流失动态监测

  在宏观层面上建立GPS口控制网络□☆□,使得控点测量在航空遥感像片定向加密特征凸显□□□☆□,稳定重点区域水土流失口状况信息提取进度□□☆□☆。主要监测模口式表现为:在卫星遥感影像内部快速挖掘出对应明显地物点☆□☆☆☆,并且在口已经建立的控制网络中进行外业观测☆□☆,从中衍生影像几何精度纠正依据☆□☆,对后期宏观区域水土流失动态监测提供帮助□□□。结合航测成图规范要求口解析☆☆□☆☆,从中选口取部分地物特征点进行GPS外业观测□□□☆□,使得三维口坐标共同产生作用并形成立体模型框架□☆☆☆,之后采集对应数据☆☆☆,就可实现重点区域口模拟监测了☆☆□。而在微观角度上□☆☆□,运用GPS技术成果进行沟头前进☆☆□☆、底部下切以及边缘线后退速率检验☆□□。具体实施手段口就是令基站在控制网内已知点扩散开来☆☆□☆□,技术人员会用相同办法进行各类状况观察□☆☆□□,并与前期航片地形图曲线结构加以对口比□☆☆☆☆,加上计算机特口定程序校验☆☆□☆,相信整体变化量精度质量口会口更加可观☆□☆□☆。

  3.3 水土保持信息口管制

  经过口区口域选口取☆□□、外业观口测和控制网设计提炼修缮GPS控制网☆□☆,在此基础上实现现场全面测量和室内加密调整☆□☆☆,提供立体模口型之后☆□□,配合自动口和半自动DTM程序完成口地面模型数字模式生成任务☆☆□☆,确保信息系统地形数据的完整特性□□☆。另外□□☆☆,运用矢量采集软件实现水口口系☆□□、道路口数据整编□□☆□□。需要特口别引起关注的是□☆□,水土保持信息系统需要快速加以更新调试☆☆☆,保证图斑信息的合理补充结果□□☆☆☆,而对于口重点监测区域☆□□,则运用GPS的RTK技术内容针对新完成的图斑属性结果加以观测□□☆☆,确保无误后输入信息系统加以灵活补充□☆☆☆☆。

  4 3S集成技术内容在我国水土保持和荒漠化调整工程中的扩充

  经过空间信息□☆□☆□、数字图像综合处理技术以及计算机程序有机协调口发展影响□☆□,使得遥感和地图学重点数据加工活动得到进一步灵活口转移☆□☆☆☆,为后期3S技术集成高级阶段转移提供疏口通媒介☆□☆☆□。实际上□□☆,涉及RS☆☆□□☆、GIS□□☆、GPS三类技术目前已经基本实现合理交融改口造目标□☆□□□,同时一跃口成为目前我国地图编制☆☆□、摄影遥感测口量□□☆☆□、卫星定位以及专家信息系统综合运用的特定关口☆☆□,其全面形成实时动态性的智能化操作系统□☆□。因为传统形式的GIS主要借助口适量数据进行遥感控制□☆□☆□,但是内部机理出现紊乱口迹象□□□□☆,进而限制3S集成改造效应□□□□☆。而对于水土保持和荒漠化防治工作☆□□☆□,有关地图要素□☆□☆、专题信息内容等都利用栅格数据进行叠加分析□☆□□,而兼容口矢量数据的4D技术便为上述集成活动提供最为合理的介入机遇□□□。这里强调的4D技术成果□☆☆□,其实就是高程模型□☆□、正射影像图□□☆☆、栅格图和专题图的数字形态结合体☆□□☆,其全面突破传统借助矢量数据为主体的GIS体系束缚特性☆☆□□□,方便各类数据叠加改造活动进口行☆☆□□☆,无论在结构精度或是内涵机理更新速率上都十分理想☆□☆☆,最重要的是生产成本不是很高☆□☆☆。

  5 4D技术应用于水土流失动态监测

  4D技术应用于水流失动态监测☆□□□☆,开拓出了一条高效率☆□□□☆、高精度□□☆、简便易行之路□□☆□□。其方法如下:首先□☆□☆□,构建4D本底数据库□□☆☆。以现有地形图☆☆□、航空像片□☆□□□、各种专题口图□□☆、统计资料为信息源☆□☆,按照4D产品方法建立DEM☆☆☆□、DOQ□□□、DRG□☆☆□、DTI□☆□□,构建口口4D本口底数据口库□□□☆。其次☆☆□☆,通过多重数据源的叠加口分析☆□☆,利用DRG☆☆☆、DE口M进行高度配准☆□☆☆,从4D基底提取坡度□☆□☆☆、坡向□□☆□□、口☆口口☆口土壤侵蚀分级图和土地利用图□□☆。GPS实测或航空遥口感调查获取的新数据制作□☆□,提取新水保信口息□□☆,更新本底数据库□□☆☆。再次☆☆☆☆□,针对不同坡向上口的土壤侵蚀状况☆□☆□☆,不同的口治理口措施☆□□□、效果□□☆,口☆口口☆口口不同的土地利用类型□□□□,不同作物下的土壤侵蚀状况和经济效益以口及社会口经济情况□☆□☆□,分析其对水口土流失的影响□□☆□。最后☆☆☆□□,根据分析结果评价水土流口失综合治理效益□□☆□,为水土保口持规划提供决策支持□□☆。归结起来☆☆☆☆,设定国家口水土保持管制信息系统的主要动机方向☆□☆,在于借由各类集成处理技术成果完成后续决策活动□□□☆,其间有关于文献管理□☆☆□☆、决策支持□□☆☆☆、数据通讯以及动态监测信息综口合处理功能全面呈现☆□☆,使得水土保持规划活动进展得更加顺利☆□□。

  综上所述☆☆□☆,口☆口口☆口关于3S一体化□☆□☆、计算机网络技术的发展以及信息高速公路的建设成就☆☆□□,已经为我国各区域大范围水土流失监测☆□□、数据的快速采集与处理☆☆□□□、大量空间数据的管理与快速传输☆☆☆、区域水土流失预口报☆☆□、水土保持工程规划设计提供了新的技术支口持□□☆☆□。相信口长此以口往□☆□□□,3S技术必然会在水土保持与荒漠化防治中的应用将不口断发展□☆□☆☆,走向统一化□□□□、规范化和标准化☆□□☆☆。

  教育期刊网 http://www.jyqkw.com参考文口献:

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