水土保持监测的“优”与“忧”
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2004年8月9日
背景
我国水土保持监测始于20世纪30年代。首先在福建长汀、重庆北碚、甘肃天水等地建立了水土保持试验站，开始进行水土流失定位观测。1955年，水利部首次组织了全国范围的水力侵蚀人工调查，随后，有关流域机构和科研单位相继建立了水土保持试验站所，布设了一大批观测站点，开展水土流失规律、防治措施、效果评估及预报模型等方面的试验研究，取得了一批成果。20世纪80年代末，水利部利用卫星影像，组织进行了全国第一次水土流失遥感普查，在监测技术、监测手段上有了新的突破。1991年《中华人民共和国水土保持法》的颁布，明确了水土保持监测工作的地位和作用，标志着我国水土保持监测工作进入了新的发展阶段。2004年4月的全国水土保持监测网络和信息系统建设工作会议总结了经验，提出了水土保持监测的指导思想，原则和目标，明确了近期工作的主要任务。
水土保持监测的“优”与“忧”
目标
到2006年，初步建成覆盖全国的水土保持监测网络，初步建设全国水土保持数据库与信息管理系统，初步形成水土保持信息共享与服务体系，实现对水土流失严重地区、重点防治区和大型开发建设项目区的动态监测预报和公告。
到2010年，建成覆盖全国的水土保持监测网络，建立健全的监测技术标准体系和管理运行制度，建成完善的水土保持数据库和信息管理系统，形成高效便捷的信息采集、处理、传输和发布体系。
任务
●完成全国水土保持监测网络和信息系统建设，包括水利部水土保持监测中心、7个流域机构监测中心站、31个省级监测总站和分布在不同类型区的175个监测分站。
●形成一套健全的监测预报管理制度。依法实施水土保持监测定期公告制度。水利部将每年对国家重点水土保持生态建设项目的水土流失防治进行公告，每五年对水土保持重点地区进行一次公告，每十年公告一次全国水土流失状况。各地要结合当地生态建设的实际需要，定期发布水土流失公告或公报。
●完善监测技术标准体系。在总结经验、引进先进技术的基础上，进一步制定并完善水土流失数据采集、信息管理、设施设备通用条件等标准，实现监测预报技术的规范化。
●建立健全水土流失预测预报模型。在大量试验观测的基础上，借鉴国外经验，建立适应不同区域的、较为完整的水土流失预测模型体系，满足生产实践的需要。
●建设水土保持基础数据库。在地理信息系统和数据库系统的支撑下，建立包括全国水土流失动态数据库、国家水土保持重点建设项目数据库、开发建设项目水土保持管理数据库、水土流失试验观测数据库等，为水土保持管理、行政决策、预测预报和公告奠定数据基础。尤其对过去长期的观测资料要抓紧进行抢救性整理，尽快纳入数据库管理。
●建立一支监测预报技术队伍。通过系统培训、岗位考核，提高监测人员的业务素质，建设一支熟悉业务，熟练掌握运用计算机和网络信息技术的专业技术队伍，适应水土保持监测预报工作的需要。
必须做好五个结合
水土保持监测工作虽然取得了阶段性成果，但与发达国家相比还有很大差距，很多问题亟待解决，为了能够更好地实现上述目标任务，建立可靠完善的监测网络系统，就要做到鄂竟平副部长在全国水土保持监测网络和信息系统建设工作会议上提到的五个结合。
近期与长远相结合
近期重点和长远目标必须协调统一，近期工作要突出重点，早出成果，满足急需，主要是运用现代空间技术，采取快速普查的方法，解决当前生产实践中急需进行监测预报的重点内容和区域。同时，要着眼于长远，从现在开始就扎扎实实打好基础，科学合理地布设站点，系统地采集和积累资料，摸清家底，逐步完善监测网络和信息系统。
宏观与微观相结合
微观监测是通过设立监测点与观测设施，定点定位地对水土流失及各种措施防治效果进行实地观测，其结果主要用于水土流失规律研究、预测预报模型开发、小流域规划设计、水土流失量的计算。宏观监测是利用遥感技术对全国、各大流域和大区域的水土流失及其防治效果进行普查，其结果将成为区域和全国水土保持生态建设规划、重点水土保持项目布局等提供决策依据。两者互为支撑，缺一不可，不可替代。
高新技术和传统技术相结合
运用遥感、地球定位、计算机等高新技术开展监测预报，科技含量高、工作效率高、直观性强，是今后的发展方向。运用测量仪器、观测小区、样方、实地调查等传统技术，可以客观、真实、可靠地反映实际情况，也是监测预报工作不可缺少的重要方法。
定性和定量相结合
水土保持工作面广量大，影响因素多，问题复杂，在目前条件下，要根据实际需要和技术的可行性，综合采用多种方法，从多个角度进行分析说明，需要定性、定量相结合。随着技术水平的提高和监测网络系统的建设完善，要逐步提高定量数据的比重。
与其他行业监测相结合
当前最重要的是与水文观测相结合，水文站是按江河流域布设的，站点密度大，控制范围广，积累了长期的水文泥沙观测资料，这些数据资料对于定量研究水土流失程度、水土保持措施效果以及水沙关系十分重要。其次，要加强同国土资源、农业、林业、环保等部门的协作，充分利用相关的土地利用、植被覆盖、生态环境、面源污染等监测成果，取长补短，丰富水土保持监测预报的内容。
科学网络智能水保监测新优势 （许峰 水利部水土保持监测中心博士）
在今后较长的一个时期内，水土保持生态环境监测将更加科学化、网络化、智能化。
科学化体现在信息获取、处理过程的各个环节，一是反映水土流失特征的地表属性及动态变化的判定将建立在更加严格的理论基础之上，二是水土保持监测定量化程度的提高。
网络化是水土保持信息化、社会化的必由之路。各级水土保持监测部门将能根据不同的需要通过高速的传输网络系统及时迅速地得到所需要的数据，从而可以实时分析、观测其管理地域。灵活的数据处理分发能力对于许多具有实时性的系统，例如工程建设的水土流失监测、泥石流监测等是必不可少的。网络化工作可以依托现有的因特网，实现各级、各类水土保持机构和国内外社会团体、公众对水土保持监测资料不同程度的共享，提高水土保持工作的信息化程度。
智能化是水土保持信息化管理的未来发展趋势，其主要内容是水土保持信息管理在数据采集、信息提取、制图等方面提高智能程度，减少人工处理量。在国内，目前发展的重点是集成，即“3S”技术的有机结合。
名词解释：地球信息技术指对地观测、进行有关地球空间与属性信息管理与开发应用的技术系统。“3S”技术为其核心技术。“3S”（GIS地理信息系统、RS遥感、GPS卫星定位系统）与专家系统ES、数字测量系统DPS并称“5S”技术。
水土保持监测部门可以按照统一的调查规范和精度要求，利用RS技术迅速获得大范围的土壤、植被、土地利用、水文等因子比较准确的信息。GPS技术可以为相对较小的地域提供精度更高的几何定位信息，GPS技术和RS技术的结合，可以为GIS系统提供精确的信息。GIS系统具备的空间查询和分析功能为及时掌握各种范围的水土流失状况、变化态势以及面积统计和水土保持项目生态效益调查等提供有力的支持。“3S”的结合，为现代水土保持监测发展开辟了广阔的前景。
水土流失普查
在全国第二次土壤侵蚀遥感调查工作中，通过TM数字影像和其他基础资料反映的土壤侵蚀信息，经过GIS编辑整理后，建立了全国土壤侵蚀数据库和图形库。可以在1∶10万的数字土壤侵蚀图上查询全国任一县（市）的土壤侵蚀现状，可查询每一地块的几何特征、侵蚀程度等。
水土流失数据更新
典型的水土流失数据更新是利用不同时期RS影像对比，发现变化靶标，再利用GPS技术为变化靶标精确定位，目前国内的土地利用监测精度可达1米。“3S”结合的调查技术可以减少县级调查50％以上的人力，缩短工时75％～80％，在大范围的地域效率更高。
水土流失动态分析
GIS系统可以提供各级行政、流域单元、各个层面的分类统计资料和有关属性因子之间的关系，GIS系统制图功能可以根据需要提供各种专题图、演示图和相应的文档报表。
水土流失预测预报
目前国内针对不同区域的水土流失特点开发出集成预测预报模型的GIS系统，或利用成熟的GIS系统开发预测预报模型已经有成功的范例。
动态
黄河水土保持监测中心：结合948项目的实施，对黄河流域水土流失状况进行了遥感普查，摸清了多沙区、多沙粗沙区分布和范围，掌握了丰富的第一手资料，为黄土高原水土流失重点治理提供了重要依据，同时，在水土保持监测网络和系统开发等方面做了大量的工作。
中国科学院·水利部水土保持研究所：在土壤侵蚀规律研究、水土保持生态环境建设战略性研究、水土保持综合措施研究和以野外生态站（点）为基地的水土保持长期定位监测与试验示范研究等方面取得突破性进展，为国家黄河流域生态建设与评价提供了科学依据，为黄土高原生态建设提供了试验示范样板。
陕西省：充分利用国债项目的机遇，投入500多万元用于监测网络建设，注意加强队伍体系建设和机构能力建设，推动监测工作的稳步发展。
北京市：发挥首都科技优势，引进智力资源，积极探索，利用第二次水土流失遥感调查成果和地理信息系统技术、计算机技术，对全市的小流域进行了划分，建立了北京市小流域数据库，为规划、治理和管理工作奠定了坚实可靠的基础，并以地面径流观测小区数据为基础，连续四年对北京水土流失状况实施公报，提高了水土保持的社会影响力。
山西省：水土保持研究所长期坚持开展定位观测研究，积累了大量、丰富、真实的第一手资料，为小流域水土保持规划设计、效益评价和监测预报等提供了科学依据。
甘肃省：定西市水土保持监测分站优化监测站点布局，科学监测，为区域水土保持生态建设提供技术支撑。
工作中的“忧” （郭彦索 水利部水土保持监测中心主任）
我们清醒地认识到，我国水土保持监测同世界发达国家相比，还有一定差距，并且在工作中还存在许多问题，亟待解决。
认识不到位，机构不健全。一些省到目前为止还没有成立机构，已经成立机构的，有些没有落实办公场所，有些技术人员不能到位，有些职责不清、任务不明，等等。这些都不同程度地影响了监测工作的正常开展。
经费不落实，工作难保障。一是个别省没有落实监测网络和信息系统建设配套经费，二是监测网络和信息系统运行费没有明确的落实渠道，三是没有正常的监测工作经费。
监测场点少，测试手段落后。一是监测场点数量少，建设缓慢，不能满足预测预报的需要；二是现有场点设施设备不足，且严重老化，有些甚至废弃；三是观测手段和方法落后，观测数据科学性和可比性程度不高；四是现有监测场点交通不便，工作条件差。
模型不完善，实用效果差。目前，我国还没有建立较为完整的实用性预测预报模型，尚不能对区域性水土流失状况及时预报。
与国外相比我们还差多远（刘宝元 北京师范大学教授）
我国在水土流失监测方面积累了丰富的资料，取得了突出的成绩，但与一些发达国家相比还存有很大差距。
监测网络不健全
我国幅员辽阔，自然环境差异大，要了解我国水土流失状况必须建立完善的监测网络，通过监测站点的相互补充，提供更多的信息。美国在水土流失调查中，利用了数十万个长期监测样点，对各种影响因素进行全面观测，及时地了解全国水土流失动态和生态环境状况。但我国实验站比较分散，所属部门也各不相同。因此，研究我国现有水土流失监测站点的空间布局、科学合理布设监测网络，收集、汇编、分析全国资料是我国水土流失监测的当务之急。
监测规范不统一
规范监测方法是保证监测精度、增强资料可比性、提高数据利用价值的基础，在我国很多监测方法、数据整理计算的程序尚没有统一，地区间差异显著，而一些发达国家，监测仪器基本实现了自动采集、记录、保存和发送数据，大大提高了数据的可靠性和时效性。所以制定一套较为完善的监测规范、统一操作规程，是监测工作顺利进行的保障。
预测预报应用于生产实践的差距
长期以来，我们虽然建立了一大批小流域和一些区域性的预测预报模型，但多数模型的适用性差，推广应用受到很大限制，难以直接指导生产实践。而美国在长期、大量的试验观测基础上，总结出了水土流失通用模型，在美国以及许多国家也得到了广泛应用。
监测设备的自动化程度比较低
国际土壤侵蚀的研究是从总量向动态发展，要了解动态则自动化观测设备是有力的手段。自动记录同时也能消除人为误差，提高监测资料的质量。然而，与美国等发达国家相比，我国水土流失监测中所使用的仪器、设备的自动化程度都还比较低。
信息系统的差距
水土保持信息系统建设刚刚起步，很多地方仅仅购置了一些设备，缺少相应的软件支持，即使开发了一些应用软件也没能直接服务于生产实践。欧洲一些国家建立的空间数据库和信息系统，可以定位、定量地反映水土流失的面积、分布、程度及其动态变化，与实践紧密结合起来，有效地提高了水土保持措施配置的科学性、针对性及其防治效果。（完）
欢迎关注水土保持生态建设微信公众号