遥感和地理信息系统在黄河水土保持生态环境监测中的应用
来源： 水土保持生态环境建设网 上传日期:2018-07-23 打印本文章 【字体】 大 中 小 遥感（Remote Sensing，简称RS）是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取地表信息，通过数据的传输和处理，得到地面物体形状、大小、位置、性质及其环境信息的一门现代化应用技术。地理信息系统（Geographic Information System , 简称GIS）是采集、储存、管理、分析和应用与空间分布有关数据的空间信息系统。自20世纪60年代兴起以来，遥感和地理信息系统技术已经逐步应用于测绘、地质、军事、旅游、环境监测等各个领域。近几年来，黄河水土保持生态环境监测中心通过实施黄河流域水土保持遥感普查及监测项目已经将遥感和地理信息系统技术成功应用于水土保持生态环境监测之中，并取得了大量可喜的成果。
遥感及地理信息系统技术在黄河流域水土保持遥感普查及监测项目中的应用主要反映在以下几个工作环节中：
图像处理。首先是对TM卫星影像进行几何纠正，即用配准的众多控制点将TM卫星影像准确的纳入BJ54坐标系，从而使TM卫星影像上的每一个像素点具有BJ54的准确坐标，使其固定在系统中，不成为游离态。TM卫星影像具有七个波段，分别反映不同的地表信息，和水土保持关系比较密切的是5、4、3三个波段信息，所以对TM卫星影像要做相应的波段合成(543合成)及调色工作（减少色差）。其次，针对不同的应用范围及要求对TM卫星影像进行拼接和裁切。经过上述处理的TM卫星影像主要有两方面的用途：一是在处理后的TM卫星影像基础上，依据出图标准，加以图名、图例、图廓、注记、经纬度、制作单位等地图要素，制作专题图。二是在处理后的TM卫星影像上，参照解译标志，进行图像解译，建立地理信息图形属性库。
图像解译。在功能强大的地理信息系统软件ARC/INFO环境下，采用人机交互判读的方式，根据样区调查建立的解译标志，参照坡度图、土地利用图、地形图及其它有关资料对TM卫星影像进行判读，勾绘相对均质的土壤侵蚀图斑，并确定其侵蚀类型、侵蚀强度、地貌类型、母岩类型、植被盖度、坡度属性，赋6位属性码，形成土壤侵蚀图形属性库。
地理信息系统开发。为了实现对流域遥感普查数据及相关资料的有效管理和决策支持，监测中心基于GIS软件Geomedia平台开发了黄河一级支流水土保持地理信息系统。其功能包括图层显示、查询分析、专题图制作、报表统计、报表输出等。
遥感和地理信息系统技术在黄河流域水土保持遥感普查及生态环境监测中的应用取得了丰硕成果。目前，监测中心已经取得的数据成果有：1.全流域土壤侵蚀图形属性库：每个图斑包含侵蚀类型、侵蚀强度、水土保持分区、地表组成物质、植被盖度、坡度六位属性码；2.全流域图像库：包括1：100万黄河流域土壤侵蚀图、1：100万黄河流域植被图、1：100万黄河流域坡度图、1：100万黄河流域TM卫星影像图、各种比例尺分省区、分重点地区、分流域土壤侵蚀图、各种比例尺分省区、分重点地区、分流域TM卫星影像图等；3.全流域数据库：包括全流域、分行政区（省、地、县）、分类型区、分流域（>1000km2一级支流）的土壤侵蚀强度、植被覆盖度、坡度数据；4. 地理信息系统：即黄河流域一级支流水土保持地理信息系统；5.重点地区（清水川、孤山川、窟野河、秃尾河四条黄河一级支流，面积1.4万km2）动态监测成果：基于TM影像解译的1986年和1998年土壤侵蚀图形属性库及数据库；6. 典型区域（活鸡兔流域）动态监测成果：1987年和2001年彩红外航片正射影像图及土地利用现状图、基于航片解译的1987年和2001年土地利用及生态农业措施数据库；7.模型研究：初步建立了黄河流域黄土丘陵区土壤侵蚀模型。选择影响土壤侵蚀的5个主要因子，即植被、坡度、沟谷密度、土壤抗蚀性、降水侵蚀力，回归出土壤侵蚀与影响因子之间的综合模型，在黄河中游韭园沟流域进行了验证。
随着高分辨率遥感影像和计算机技术的发展，遥感和地理信息系统技术将会越来越广泛地应用于水土保持生态环境监测工作之中，成为实现从“传统水保”向“现代化水保”转变不可缺少的先进技术和手段。
黄河水土保持生态环境监测中心 张香娟 马国力
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