黄河水土保持生态环境监测中心

2005年9月

 

一、机构设置与经费落实情况

黄河水土保持生态环境监测中心（前身为黄河流域水土保持遥感普查项目办公室）于2001年经黄河水利委员会批准正式成立（黄委黄人劳[2001]8号《关于成立黄河水土保持生态环境监测中心的批复》），隶属于黄河上中游管理局，为具有独立法人资格的事业单位。核定人员编制30人，现有专业技术人员17人，其中，硕士研究生7人，本科生10人。其中8人参加了全国水土保持监测技术培训，并获得上岗证书。中心内部设有技术科、监测科和数据管理科。同时，拥有一批具有水土保持、遥感遥测及相关专业的技术顾问。

黄河流域水土保持生态环境监测系统一期工程总投资2874万元，目前已完成投资2542万元。其中：2003年建成黄河上中游管理局水土保持监测大楼并投入使用；2004年建成郑州黄委水土保持生态环境监控中心并投入试运行；建成西安监测中心计算机局域网，并实现了与郑州监控中心的广域网连结。

二、黄河流域水土保持生态环境监测系统一期工程建设情况

黄河流域水土保持生态环境监测系统既是全国水土保持生态环境监测系统的重要组成部分，同时也是“数字黄河”工程建设的重要内容。

为了提高水土保持信息管理和应用水平，近年来，黄委按照水利部“全国水土保持监测网络与信息系统建设初步设计” 要求和“数字黄河”工程总体规划，以水土保持监测系统建设为突破口， 2003年以来组织开展了黄河流域水土保持生态环境监测系统建设需求分析及总体设计，并于2003年10月开始实施黄河流域水土保持生态环境监测系统一期工程郑州站和西安站的建设。经过三年多的努力，黄河流域水土保持生态环境监测系统建设初见成效，并带动黄委水土保持现代化水平迈上了一个新的台阶。

（一）系统建设内容

根据总体设计，黄河流域水土保持生态环境监测系统主要以覆盖全流域的水土保持监测网络为基础，“3S”技术为手段，对黄河流域水土流失与防治信息实施动态监测与采集；运用现代计算机和通讯网络技术，实现信息传输、存储与共享；构建水土保持专业模型和应用系统，为水土保持规划、设计、建设、监督、管理和服务提供科学支撑。

通过系统建设，最终将实现对全流域、多沙粗沙区、重点支流等不同空间尺度水土流失总量、来源、变化趋势等情况，进行连续、全面、准确地监测、分析与预测；对流域水土保持生态工程建设和预防监督情况进行跟踪监管；对水土保持防治效果和生态环境质量进行科学评价；对水土保持信息进行规范管理，并通过互联网向社会及时发布。

按照“统一规划，分步实施”的建设原则，首先进行黄河流域水土保持生态环境监测系统郑州站、西安站一期工程建设，主要内容是建设黄河流域水土保持生态环境监测系统数据库及其管理系统；建设郑州水土保持监控中心，构建西安站局域网，并实现西安站与郑州站的广域网连结；开发水土保持信息服务系统等。

（二）取得的初步成效

经过三年多的努力，目前，水土保持监测系统一期工程已初步建成，黄委部分水土保持业务工作初步实现了数字化和高效化的管理。主要成果包括：

1、建成了黄河流域水土保持生态环境监测中心站西安局域网，并实现了西安站与郑州站的广域网连结；二者之间通过视频方式，实现了高效快捷的水土保持决策会商。

2、建成了水土保持遥感监测系统，能够快速、定位、定量地获取水土保持数据，大大提高了水土保持信息采集的准确性和时效性。结合已完成的水利部“948”项目成果，我中心先后引进了基于INTERGRAPH的高精度航测扫描工作站、全数字摄影测量工作站、全数字摄影测量图形工作站、MGE系统软件、ARCINFO地理信息系统软件、IMAGIS、3DBROWSER三维地理信息系统软件、双频GPS接收机及相应的分析处理软件、IBM小型机服务器及磁盘阵列、Oracle9i数据库管理软件及等先进技术、设备。在此基础上综合应用“3S”技术，逐步搭建起了现代化的水土保持监测技术平台。

3、利用地理信息系统和三维模拟技术，开发了淤地坝辅助设计系统，能够方便、快捷地进行淤地坝坝址选择和方案比选，为提高淤地坝设计效率提供了有效的技术手段；开发了黄河上中游三维可视化系统，实现了对重点地区或小流域水土保持地形、地貌的计算机三维再现，给开展水土流失规律研究提供了重要途径；同时，根据大规模淤地坝建设的需要，开发了黄河流域淤地坝管理信息系统，实现了对淤地坝建设和运行信息的动态管理。

4、初步建成了水土保持监测西安数据中心。西安水土保持监测系统数据中心同时也是“数字黄河”西安数据分中心。在工程建设过程中，黄委始终按照监测系统、电子政务和网络管理“三位一体”的指导思想进行“数字黄河”基础平台的建设。监测中心作为建设单位，设立了专门机构，并配备了必要的技术人员，负责组织技术力量按照“数字黄河”工程规划要求统一进行建设，负责全局信息网络的维护、保养、部分实用软件的开发和运行管理，有效地整合了资源，提高了工作效率。

5、开展了水土保持动态监测工作。通过近两年的工作，完成孤山川流域航空遥感监测工作，勾绘图斑1.6万个，获得数据13GB，获取了包括孤山川流域的彩红外正摄影像图、数字高程模型、土地利用现状、水土保持措施现状以及土壤侵蚀情况等多方面的信息，充实了监测系统的动态数据；利用1987年、1997年TM卫星影像和2004年最新的SPOT5高分辨率卫星影像进行开发建设项目动态监测，开展了“神府东胜矿区水土保持遥感监测项目”，通过外业调查、图像处理、土壤侵蚀及水土保持等专题信息提取，勾绘图斑8.9万个，数据量1.5GB，制作相关专题图件10余幅；利用现有卫星影像、地形数据及相关资料模拟黄河源头区的地形地貌，开展了黄河源区生态环境的遥感监测，获得了约古宗列曲、卡日曲、扎陵湖、鄂陵湖、星宿海等典型地物及河源区植被分布等河源区水土保持状况，为源区水土保持工作的开展提供了数据支撑。

6、制定并颁布了我国首套综合性水土保持数据库建设标准，即《黄河流域水土保持数据库表结构及数据字典》和《黄河流域水土保持信息代码编制规定》。

历时两年多，先后有上百名专业人员参与编制、研究、咨询和修改而成的该套标准，涉及水土保持基础信息、水土流失、预防监督、综合治理、效益评价和空间数据等八大信息类型，涵盖全流域、支流、小流域、行政区、多沙粗沙区、重点治理区、重点监督区、重点预防保护区等多种空间尺度，共建表型130多种，较好地处理了宏观与微观、整体与局部、远期与近期、全面与精炼的关系，以及多行业、多部门、多层次相互交叉与衔接等一系列关键的技术与应用问题，可满足水土保持管理决策、预测预报、规划设计、建设管理、分析评价和科学研究等多种应用需要。

7、黄河流域水土保持本底数据库、黄河中游粗泥沙集中来源区水土保持电子地图即将建成。水土保持本底数据库建设，是监测系统的核心建设内容，是所有应用系统的基础。根据黄委安排，监测中心结合粗泥沙来源区界定项目，购置了多沙粗沙区（7.86万平方公里）285幅1：5万DEM数据，充实了基础地理数据。黄河流域水土保持本底数据库预计将于2005年底建成。结合当前黄委工作重点，目前监测中心正在组织开发黄河中游粗泥沙集中来源区水土保持电子地图，预计10月底完成。

三、水土保持监测系统工程建设的经验和体会

经过三年多的努力，黄河流域水土保持生态环境监测系统一期工程建设已基本建设完成。总结项目实施以来的经验和体会，主要有以下三个方面：

1、坚持“需求牵引，应用至上”原则，做足工程建设前期准备工作。在需求分析和专题规划阶段，我们踏踏实实地开展了水土保持业务需求分析，先后组织近百名技术人员，通过近一年半的深入研究和探讨，最终提出了符合水保实际的、详细的需求分析报告和专题规划，为设计工作奠定了坚实的基础。

2、充分利用计算机领域和科研生产单位的技术、知识和实践，整合各方面的资源和力量。为确保工程质量，在建设过程中，不仅严格要求工程设计和承建单位必须具有相关的资质，还要求投标单位应具备相当的水土保持方面的知识和实力。具有计算机系统集成II级和软件设计资质的公司通过与水土保持可研院所组成联合体，共同参与工程的设计和施工，对项目建设的顺利实施起到了极大的促进作用。

3、严格遵循国家基本建设程序，实行了“三项制度”。项目建设伊始，首先成立项目建设管理办公室，履行项目法人职能；工程的设计、施工实施了招投标；项目实施过程中也实行了建设监理。层层严把工程质量，确保工程进度，为提高投资效益打下了坚实的基础。

四、下一步工作思路与重点

为了实现监测工作带动水土保持科技水平全面提高的目标，下一步要通过监测系统的建设和运行，动态采集和分析水土流失数据，研究和揭示黄土高原水土流失的机理与过程，并逐步建立多尺度、多时段、科学的水土流失分析模型，实现对黄河流域尤其是黄土高原、多沙粗沙区的水土流失发展趋势的预测预报，为加快水土保持建设步伐，减少入黄泥沙，提供科学依据。

为此，在进一步完善监测系统功能的同时，今后将着力抓好两方面重点工作，力争取得新的突破性进展。一是启动实施多沙粗沙区水土流失动态监测工作，把多沙粗沙区的水土流失及其防治动态，纳入到国家实时、有效的监控之中，从而为建立该区水土流失预测预报模型提供基础数据，并为治理和决策提供支撑。二是大力推动 “黄土高原模型”建设，搭建研究和探索黄土高原水土流失过程与机理的科技平台，高效获取各项水土流失影响因子的参数和指标，最终建立能满足黄土高原水土流失分析评价、预测预报和规划设计所需要的数学模型体系，为开发和完善应用系统，提高流域水土保持的决策、管理以及治理的能力与水平提供支撑。

总之，通过三年多的努力，黄河流域水土保持生态环境监测系统一期工程基本建设完成，不仅初步实现了水土保持信息采集的现代化、水土保持数据管理的标准化、水土保持规划设计的可视化和水土保持信息服务的网络化，提高了黄河流域水土保持生态建设的信息化水平和科学决策水平，而且必将开创水土保持监测、规划设计、管理与决策现代化的新局面。