遥感技术在水土保持监测中的应用研究

【摘要】遥感信息技术为环境监测科学提供了一种崭新的研究手段和模式。它代表着信息获取以及分析处理方法等新型交叉学科的开端，因而具有十分巨大的划时代意义。本文首先分析了遥感技术的主要特点，提出了遥感技术在水土保持监测工作中应用的策略。

【关键词】遥感技术；水土保持；监测；应用

遥感信息技术的理论和方法在环境监测、评估以及环境灾害的分析，以及在地理信息系统协助下的分析预测等领域有着更加可观的前景。遥感技术在水土保持及水土治理中也发挥了重要作用。

1. 遥感技术的主要特点

遥感技术与其他技术相比，具有其自身的特点，主要优点如下：（1）遥感技术可以大范围的获取数据资料，呈现宏观景象。遥感技术所采用的卫星，其在轨高度可达910km左右；即使是航摄飞机，其飞行高度也可以达到10km。高度的优势可以使遥感技术覆盖面积广，大范围的获取数据资料。例如，一张普通的卫星图像，其覆盖面积多达3万多km2；（2）遥感技术具有获取信息速度快，周期短的特点。卫星在围绕地球运转时能及时获取所经区域的各种的最新资料，以更新原有的旧资料，或者根据新旧资料的对比来进行动态的监测，这是人工实地测量所无法比拟的；（3）获取信息受到很少的限制条件。地球上很多地方的自然条件是极其恶劣的，人类是难以直接到达的。而采用遥感技术则可以避免地面条件限制，能方便及时地获取各种宝贵资料；（4）获取信息的手段多，信息量大。根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物的内部信息。

2.遥感技术在水土保持监测工作中应用的策略

水土保持监测主要包括两部分内容，即土壤侵蚀监测和水土保持治理监测。土壤侵蚀监测核心内容即监测土壤侵蚀类型、范围、程度、强度等信息，水土保持治理监测则监测水土保持治理措施内容及治理措施对于减缓、抑制流失的发展所起的作用，即水土保持成效监测，如治理前后土壤侵蚀动态变化、环境因子、社会经济因子等的变化，通过定量指标来监测这些变化。由于水土保持监测的复杂性，实际执行难度较大，准确性有待提高。随着遥感技术及遥感信息技术的应用，解决了水土保持监测工作中的难题，极大地提高了工作准确性和工作效率。

2.1遥感技术应用于土壤侵蚀监测

土壤侵蚀遥感监测不同于其他生态环境遥感监测，主要表现在：（1）影像的时相对土壤侵蚀信息获取影响比较大。地球上的植被具备明显的物候变化，也就是说不同季节会有明显不同的植被覆盖度，而植被覆盖度又是判别土壤侵蚀强度最重要指标之一。在土壤侵蚀调查中，影像时相的影响是不能忽略的。（2）土壤侵蚀强度在遥感影像上无法直接进行判读，得不到直观的信息。（3）土壤侵蚀强度分类工作复杂多样，分类时，不仅要兼顾遥感和非遥感信息进行综合分析，而且即使对遥感信息源来说，也需要对其反映的直接信息再作进一步分析。

2.2遥感技术应用于水土流失监测

水土流失的发生与发展不是一个静态的过程，而是一个时空变化的动态过程，它的监测与评估需要根据不同的目的而采用不同的尺度。不同的卫星遥感影像其特点也有所区别，如气象卫星影像具有监测范围大、时间分辨率高和数据处理费用低廉等优点，而其缺点是时间分辨率低，像元所反映的信息具有较大的地域混合。因此，气象卫星遥感技术适用于大范围，植被盖度、地表、坡度等组成物质比较均一的地方；资源卫星具有多时相特段、性多波，高空间分辨率等优点，有效地获取精确的地表信息，为水土流失信息的提取以及模型的分析提供数据保障。但它也具有对一个地区重复观测周期长，在关键时期有可能得不到所需的资料等缺点。为了满足水土流失监测在空间分辨率、时间分辨率等方面的要求，通常需要将不同来源的信息进行组合来提高了水土流失监测的数据源精度。

2.3 遥感技术应用于水资源污染监测

遥感技术能应用于水资源污染监测是因为污染水的光谱效应。水中溶解或悬浮的污染物，其组成与浓度也不同，这样水体反射能量的变化在遥感图像上也表现出纹理、结构、灰度、色调的微细差别。水的反射包含着水的镜面与表面反射、水体及水底地形反射等不同的类型，具有高度复杂性。当遥感技术应用于水资源污染监测时，对海洋与内陆水质监测也有区别。如遥感技术监测海洋石油污染的效果就比较好，可以发挥实时、同步和大范围连续监测的特点。遥感技术监测内陆水质时，由于内陆水体本身的光谱特征复杂多变，并且大气散射影响严重辐射信息，遥感监测所能得到的水质参数种类较少，所以内陆水质监测中虽然遥感技术得到了广泛应用，但还应仔细分析，区别对待。内陆水质遥感监测的主要对象为各类湖泊富营养化的监测与江、河污染监测（包括排污口、污染带）；主要环境遥感指标有可溶性有机物、浮游植物、悬浮物、总氮、总磷等。目前对水体中浮游植物的监测主要靠测定叶绿素含量，遥感技术已经能达到监测规定的要求；而可溶性有机物、悬浮物、总氮、总磷等的遥感监测还存在或多或少的问题，有待进一步的研究。

2.4遥感信息在生产建设项目水土保持方案审批中的应用

在生产建设项目的水土保持方案的审批阶段，通过遥感影像得到生产建设项目所在地的植被覆盖情况、土地利用情况等，结合水土保持分区图、土壤侵蚀强度图、水文气象数据和其它资料进行综合分析，可以提高对该项目可能造成的水土流失情况预测的准确性，辅助判断方案中的水土保持措施的是否满足相关规定要求，能否有效防止水土流失。从而判断上报的水土保持方案是否合理，为生产建设项目的审批决策提供依据。

结束语

随着GPS和RS技术的发展，在进行水土保持监测时，可将GIS作为信息平台，综合利用GPS、RS以及各种常规的地观测数据的地面接收技术监测方式，从而对水土保持实施监测。 总体来说，遥感技术依靠及时快速的提供信息和真实客观、形象的优点，可对水资源污染进行良好、有效地监测为及时采取防护、疏导措施和环境评价提供了基础，是水资源污染监测中非常行之有效的技术手段。

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