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關(guān)鍵詞:水土保持;作用;監(jiān)測(cè);解決策略
水土資源是生產(chǎn)發(fā)展的必需性資源,緩解水土資源流失狀況,加強(qiáng)水土保持監(jiān)測(cè)活動(dòng)是水土資源最大化利用,保障環(huán)境安全、生態(tài)安全及資源安全的重要措施。為了保持水土資源的價(jià)值,要提升水土保持監(jiān)測(cè)的技術(shù)方法,制定相關(guān)的水土保持工作計(jì)劃,同是計(jì)算出科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)才行。
1 水土保持監(jiān)測(cè)的重要作用
1.1 重點(diǎn)地區(qū)水土保持的作用
我國(guó)地域區(qū)別大,南北氣候差異明顯。南方多濕潤(rùn)氣候、林業(yè)資源豐富;北方為溫帶大陸性氣候,黃土為主,且風(fēng)沙彌漫,雨水集中,易發(fā)洪澇災(zāi)害。北方地區(qū)的水土流失狀況是我國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)的重點(diǎn),而水土流失的面積和程度、分布與危害、以及水土流失的效益跟防治等一系列過(guò)程都需要各種科學(xué)的監(jiān)測(cè)手段來(lái)完成。因此,水土監(jiān)測(cè)人員應(yīng)在生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)建設(shè)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)地水土資源流失的實(shí)時(shí)情況可以作為水土保持監(jiān)測(cè)工作的重要數(shù)據(jù),同時(shí)可以使相關(guān)部門摸清楚水土資源流失的發(fā)展規(guī)律,認(rèn)識(shí)到水土資源流失的狀況,給水土保持計(jì)劃提供科學(xué)的、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),有著十分重要的意義。
1.2 監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境的作用
水土保持監(jiān)測(cè)工作的順利進(jìn)行有利于對(duì)水土資源持續(xù)不斷的科學(xué)監(jiān)控,可以給生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供科學(xué)預(yù)警,保障生態(tài)工程的信息和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),同時(shí)可以節(jié)約生態(tài)工程成本,減少生態(tài)工程工期。水土保持監(jiān)測(cè)工作也可以維護(hù)、管理生態(tài)環(huán)境,縮減水土資源的經(jīng)濟(jì)損失。此外,不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境發(fā)展?fàn)顩r是不同的,有些地區(qū)的已經(jīng)取得良好的改善,而一些生態(tài)脆弱的地區(qū)仍處于較為惡劣的情況之中。因此,需要針對(duì)不同生態(tài)區(qū)域設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),并定期處理相關(guān)數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)比不同時(shí)期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)我們可以得知這一地區(qū)某一時(shí)期內(nèi)的水土流失狀況和發(fā)展趨勢(shì),以便相關(guān)部門和<抑貧ㄏ喙丶蘋。由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置,專家可以摸清地區(qū)水土流失變化的規(guī)律,從而為區(qū)域生態(tài)恢復(fù)到良好的狀況,極大的節(jié)約時(shí)間、資金及人力損耗。
1.3 水土保持監(jiān)測(cè)在其他領(lǐng)域的作用
根據(jù)研究經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),水土流失的地區(qū)通常是那些經(jīng)濟(jì)發(fā)展遲緩的區(qū)域,加大水土保持工作的力度,有利于保護(hù)區(qū)域脆弱的生態(tài)建設(shè)環(huán)境。而地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展與建設(shè)要想獲得長(zhǎng)期健康的發(fā)展,就離不開水土保持監(jiān)測(cè)工作所提供的科學(xué)數(shù)據(jù)與相關(guān)的生態(tài)環(huán)境信息。這些輔的環(huán)境信息如果被相關(guān)部門所采納并制定一系列的發(fā)展規(guī)劃,可以促進(jìn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)化、吸引外資、增強(qiáng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)可以使得生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和平共處,共同促進(jìn)。
1.4 水土保持監(jiān)測(cè)在施工建設(shè)方面的重要作用
現(xiàn)階段,我國(guó)各地城市化進(jìn)程十分迅速,工程建設(shè)量也與日俱增?;A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)為城市的發(fā)展和國(guó)家綜合實(shí)力的提高發(fā)揮著重要的作用,商業(yè)建筑如城市公寓樓、廉租房、居民小區(qū)和別墅建設(shè);國(guó)家建設(shè)如鐵路鋪建、南鐵北運(yùn)、西氣東輸管道建設(shè)等,這些大型、小型的工程建設(shè)都會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厮亮魇г斐梢欢ǔ潭鹊挠绊?。因此,水土監(jiān)測(cè)人員需要在這些地方設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),定期收集處理數(shù)據(jù),并制定好預(yù)防和改善措施,以防止大規(guī)模的水土流失狀況產(chǎn)生。
2 監(jiān)測(cè)方式
當(dāng)前,關(guān)于國(guó)內(nèi)水土保持監(jiān)測(cè)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)已經(jīng)積累了眾多相關(guān)的論文并且取得了豐碩的成果,因此國(guó)內(nèi)水土保持監(jiān)測(cè)的方法有很多種。但是國(guó)內(nèi)普遍采用的方式有下面這些:
2.1 調(diào)查監(jiān)測(cè)法
調(diào)查監(jiān)測(cè)法是通過(guò)進(jìn)行抽樣、常規(guī)調(diào)查、普查與資料收集等方法進(jìn)行水土流失監(jiān)測(cè),使用此方法可以知道相關(guān)建設(shè)工程地區(qū)的水土流失狀況、地區(qū)地質(zhì)詳情以及水土保持的防治效益等有益信息及相關(guān)數(shù)據(jù)。調(diào)查監(jiān)測(cè)法又可以分為植被監(jiān)測(cè)法與普查法:植被監(jiān)測(cè)法是指監(jiān)測(cè)人員選取比較有代表性的地塊作為標(biāo)準(zhǔn)地,以此進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),并使用科學(xué)方式計(jì)算地區(qū)林草的植被覆蓋度、林地郁閉度和草地覆蓋度等;普查法是指監(jiān)測(cè)人員通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)地區(qū)實(shí)地考察,調(diào)查地區(qū)土地使用變化、地區(qū)地形地貌變化、各項(xiàng)防治措施的數(shù)量、面積與質(zhì)量、損壞水土保持設(shè)施的數(shù)量及擾動(dòng)土地與植被破壞面積等一系列事物進(jìn)行全面的考察研究。
2.2 地面觀測(cè)法
地面觀測(cè)的方法在水土保持監(jiān)測(cè)中是比較常見的監(jiān)測(cè)的方式,這一方法主要適用于降雨后地區(qū)受到流水侵蝕,坡面發(fā)生較大變化并出現(xiàn)十分明顯的水土流失狀況。而地面觀測(cè)法在長(zhǎng)期的實(shí)踐中又有了很多演變生成的方式,主要有四種方法:第一,樁釘法,在監(jiān)測(cè)過(guò)程中,施工人員使用類似釘子形狀的鋼桿在最少擾動(dòng)地表土壤的前提下,對(duì)坡面樣地進(jìn)行有規(guī)律的打擊,同時(shí)根據(jù)坡面面積大小調(diào)整打擊力度與密度。然后,施工人員在鋼桿和土壤表層水平的地方做上相應(yīng)的符號(hào),使其成為原始高度點(diǎn),在接下來(lái)的降水過(guò)程中,對(duì)地表土壤降低的厚度做出相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。記錄下這些變化的數(shù)據(jù),可以得出土壤侵蝕量與降水狀況和土壤總的流失量;第二,沉沙地法,水土保持監(jiān)測(cè)的施工人員先對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)地質(zhì)土壤進(jìn)行詳細(xì)考究,再依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)水面和地形開挖排水溝渠,同時(shí)在排水出水口的低洼處使用工具挖制成一個(gè)臨時(shí)的沉沙地。在汛期過(guò)后,監(jiān)測(cè)人員可以使用相關(guān)工具測(cè)量沉沙地內(nèi)部的沉沙泥的體積,并使用科學(xué)方法計(jì)算出水土流失量;第三,侵蝕溝樣方式,山坡和高地在經(jīng)過(guò)暴雨侵襲之后通常會(huì)形成很多的細(xì)溝、侵蝕溝槽與沖溝等地質(zhì)現(xiàn)象,而這些侵蝕溝樣的數(shù)量、大小可以作為侵蝕量數(shù)量多少的判斷數(shù)據(jù),同時(shí)根據(jù)這些地質(zhì)現(xiàn)象可以計(jì)算出暴雨的侵蝕時(shí)長(zhǎng)、侵蝕強(qiáng)度以及受到外部干擾程度的大小等;第四,簡(jiǎn)易徑流小區(qū)法,由于各個(gè)地區(qū)地形地貌有其自身的特點(diǎn),監(jiān)測(cè)人員若遇到十分復(fù)雜的地區(qū)地形需要根據(jù)地形特點(diǎn)設(shè)置徑流小區(qū),并制成臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)。若是遇到典型地貌,即常見的地形地貌,可以使用現(xiàn)有的觀測(cè)工具并與施工人員經(jīng)過(guò)探討后布置一個(gè)長(zhǎng)期觀測(cè)小區(qū)。為了測(cè)定每次降雨后的土壤流失量與降雨徑流量,施工人員需要在徑流場(chǎng)較低的一側(cè)安裝相關(guān)測(cè)量設(shè)備與收集槽,以方便測(cè)量和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
3 水土保持監(jiān)測(cè)點(diǎn)的原則與方法
3.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)原則
水土保持監(jiān)測(cè)人員在選擇監(jiān)控點(diǎn)需要對(duì)廢渣場(chǎng)區(qū)、主體工程區(qū)和臨時(shí)堆土區(qū)仔細(xì)考究調(diào)研,并從中選取出能夠代表該地段的場(chǎng)區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè),將其布設(shè)成監(jiān)測(cè)點(diǎn)。此外,對(duì)施工生產(chǎn)生活區(qū)和施工便道區(qū)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查監(jiān)測(cè)時(shí),不能設(shè)置具體的監(jiān)測(cè)點(diǎn),以防止其所得數(shù)據(jù)會(huì)干擾路段水土流失狀況。同時(shí)要對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的所得數(shù)據(jù)要使用相關(guān)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,盡可能減少其他外部因素對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算的干擾。
3.2 施工人員布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)
水土保持監(jiān)測(cè)的工作者往往有著較高的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)水準(zhǔn),他們對(duì)于水土流失的規(guī)律有著全方位的把握,并能夠?qū)こ淌┕さ慕ㄔO(shè)提供積極有益的意見,但是他們往往理論豐富而實(shí)地操作經(jīng)驗(yàn)不充足。因此在施工過(guò)程中,施工人員往往會(huì)依據(jù)制定的工期,使用既有的建筑材料再依據(jù)原定的施工計(jì)劃進(jìn)行施工,這樣就會(huì)造成工程建設(shè)各個(gè)工期施工時(shí)段不一樣的現(xiàn)象出現(xiàn)。為了對(duì)水土流失的狀況進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)人員應(yīng)提前攜帶相關(guān)監(jiān)測(cè)工具并依據(jù)專業(yè)知識(shí)對(duì)實(shí)地監(jiān)測(cè)提出積極有益的意見,并對(duì)施工期c自然恢復(fù)期可能發(fā)生的水土流失狀況進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè),以減少水土流失對(duì)工程建設(shè)的影響。施工人員也應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)人員的意見積極采納,并配合監(jiān)測(cè)人員合理的確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選擇。
3.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)時(shí)段與頻率
工程建設(shè)項(xiàng)目水土流失監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)時(shí)段一般是降雨量的集中月份或是地區(qū)汛期,因此監(jiān)測(cè)時(shí)段也可以選擇從施工準(zhǔn)備期起始到項(xiàng)目建設(shè)水平年結(jié)束為止。由于水土流失量一般在產(chǎn)土后進(jìn)行觀測(cè),監(jiān)測(cè)人員需要隨時(shí)對(duì)地表取樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),另外若是時(shí)段泥沙量不是過(guò)大時(shí),監(jiān)測(cè)人員可以間隔一定時(shí)間再進(jìn)行觀測(cè)。如果遇到不規(guī)則降水,而且降水量不大、持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)時(shí)則只需要對(duì)降雨前中后期進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)即可,不需要重復(fù)監(jiān)測(cè)。同時(shí)監(jiān)測(cè)人員也應(yīng)對(duì)降雨量和泥沙量、徑流量的變化進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)測(cè)。
4 結(jié)語(yǔ)
水土保持監(jiān)測(cè)工作的完成與持續(xù)進(jìn)行有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù),同時(shí)它可以優(yōu)化地區(qū)水土資源利用與開發(fā),為地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供數(shù)據(jù),從而促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的和諧發(fā)展。伴隨著科學(xué)技術(shù)與人們文化水平的提高,水土流失與水土保護(hù)這兩大對(duì)立問(wèn)題吸引了很多人的重視,因此水土保持的監(jiān)測(cè)工作我們需要不斷進(jìn)行,為保護(hù)生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出最大的努力。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:水土保持;水土保持監(jiān)測(cè);重要性
中圖分類號(hào):C93 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2011)18-0205-02
近年來(lái),一些山丘區(qū)經(jīng)濟(jì)林發(fā)展很快,荒山、荒坡開發(fā)強(qiáng)度很大,但又由于有亂砍濫伐等現(xiàn)象,造成大面積的植被破壞和水土流失。一些開發(fā)建設(shè)單位和個(gè)人,為了降低工程建設(shè)的成本,在建設(shè)過(guò)程中不重視水土保持或者沒(méi)有采取相應(yīng)的水土保持措施,破壞地貌植被,造成大面積的植被破壞和水土流失。據(jù)“中國(guó)水土流失與生態(tài)安全綜合科學(xué)考察”報(bào)告顯示,目前中國(guó)水土流失面積達(dá)356.92萬(wàn)平方公里,部分開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目尤其是農(nóng)林開發(fā)項(xiàng)目急功近利,造成了嚴(yán)重的水土流失。一些群眾在經(jīng)濟(jì)林撫育管理時(shí),把林下的灌草與枯枝落葉統(tǒng)統(tǒng)清除干凈,使土壤,造成的水土流失超過(guò)了一般荒草地。一些山區(qū)的果業(yè)開發(fā)除少量早期開發(fā)的比較規(guī)范外,不少新開墾的坡地不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了嚴(yán)禁開墾的25度,造成過(guò)度開采。因此加強(qiáng)水土保持工作以及水土保持監(jiān)測(cè)工作顯得尤為重要。
一、水土保持監(jiān)測(cè)工作的重要性
1.水土保持監(jiān)測(cè)是提高水土保持現(xiàn)代化水平的基礎(chǔ)。目前,中國(guó)的水土保持工作取得了不少成績(jī)。但作為水土保持基礎(chǔ)性工作的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào),在監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備、監(jiān)測(cè)手段以及監(jiān)測(cè)成果用于實(shí)踐等方面還不夠成熟。例如美國(guó)在長(zhǎng)期、大量的試驗(yàn)觀測(cè)基礎(chǔ)上,總結(jié)出了水土流失通用模型,歐洲一些國(guó)家建立的空間數(shù)據(jù)庫(kù)和信息系統(tǒng),可以定位、定量地反映水土流失的面積、分布、程度及其動(dòng)態(tài)變化,有效地提高了水土保持措施配置的科學(xué)性、針對(duì)性及其防治效果。因此,全面提高水土保持治理與監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)的現(xiàn)代化水平,是我們面臨的艱巨任務(wù),所以我們必須從基礎(chǔ)抓起,從現(xiàn)在抓起,讓水土保持監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)更好地服務(wù)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生態(tài)建設(shè)和保護(hù),進(jìn)一步提高水土保持行業(yè)的社會(huì)影響力。
2.水土保持監(jiān)測(cè)是確立水土保持決策的基本依據(jù)。中國(guó)是世界上水土流失最嚴(yán)重的國(guó)家之一,水土流失成因復(fù)雜、面廣量大、危害嚴(yán)重,對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)家生態(tài)安全以及群眾生產(chǎn)、生活影響極大。及時(shí)、全面、準(zhǔn)確地了解和掌握全國(guó)水土流失程度和生態(tài)環(huán)境狀況,科學(xué)評(píng)價(jià)水土保持生態(tài)建設(shè)成效至關(guān)重要。如何準(zhǔn)確掌握水土流失的地區(qū)分布以及產(chǎn)生的危害和嚴(yán)重后果,是涉及到民族生存發(fā)展的大事。所有這些,只有通過(guò)科學(xué)的監(jiān)測(cè)才能掌握,才能做出正確的判斷和決策。因此做好水土保持監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作極其重要。
二、開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)中存在的問(wèn)題
1.建設(shè)單位對(duì)水土保持監(jiān)測(cè)重要性認(rèn)識(shí)不足,消極應(yīng)付監(jiān)測(cè)工作。由于缺少有效的開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)的管理手段,加上水土保持管理部門對(duì)水土保持監(jiān)測(cè)重要性宣傳不夠,導(dǎo)致開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)單位對(duì)監(jiān)測(cè)工作的重要性認(rèn)識(shí)不足,視為可有可無(wú),從而影響水土保持工作的進(jìn)行。
2.水土保持監(jiān)測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制度尚不健全。水土流失是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,尤其開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失的成因更是千差萬(wàn)別。水利部雖然頒行了《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》,但對(duì)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)仍需不斷作出探索,如何規(guī)范監(jiān)測(cè)的內(nèi)容、方法、技術(shù)路徑等問(wèn)題都需要在工作實(shí)踐中進(jìn)一步細(xì)化和健全,以形成全國(guó)統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量體系。
3.水土保持監(jiān)測(cè)的手段落后,現(xiàn)代化水平不高。目前,開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)的方法,還是以地面定點(diǎn)觀測(cè)監(jiān)測(cè)、巡查監(jiān)測(cè)、調(diào)查監(jiān)測(cè)等傳統(tǒng)的、常規(guī)的監(jiān)測(cè)方法為主,利用的設(shè)備儀器也是自計(jì)雨量計(jì)、馬表、測(cè)繩、水準(zhǔn)儀、角規(guī)等較為普通的工具,需要大量的人工投入,技術(shù)手段相對(duì)落后。
三、如何做好水土保持監(jiān)測(cè)工作
要做好水土保持監(jiān)測(cè)工作,必須堅(jiān)持創(chuàng)新理念,加大宣傳力度,強(qiáng)化管理,制定相關(guān)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)支持力量的建設(shè)。
1.加強(qiáng)對(duì)工作人員的教育,提高其自身素質(zhì),加強(qiáng)他們對(duì)水土保持監(jiān)測(cè)工作重要性的認(rèn)識(shí)。加強(qiáng)對(duì)水土保持監(jiān)測(cè)單位監(jiān)測(cè)技術(shù)人員的培訓(xùn),提高其監(jiān)測(cè)技能。水土保持監(jiān)測(cè)單位不僅要為項(xiàng)目建設(shè)單位提供用于驗(yàn)收的監(jiān)測(cè)報(bào)告,而且要為水土保持監(jiān)測(cè)管理部門提供真實(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);不僅要為項(xiàng)目建設(shè)單位提供技術(shù)服務(wù),而且要為政府部門監(jiān)督管理、宏觀決策提供依據(jù)。責(zé)任重大,這就要求水土保持監(jiān)測(cè)人員不僅要有求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度,而且要有熟練的監(jiān)測(cè)技術(shù)。
提高建設(shè)單位水土保持監(jiān)測(cè)的自覺(jué)性,宣傳是每一項(xiàng)工作的先導(dǎo),也是監(jiān)督管理中不可或缺的手段。特別要重點(diǎn)宣傳水土保持法律法規(guī)中關(guān)于水土保持監(jiān)測(cè)的條款規(guī)定,使建設(shè)單位明白開展水土保持監(jiān)測(cè)是法律規(guī)定的一項(xiàng)義務(wù)。從而使建設(shè)單位開展水土保持監(jiān)測(cè)工作由消極、被動(dòng)、敷衍的態(tài)度變?yōu)榉e極、主動(dòng)、負(fù)責(zé)的自覺(jué)行動(dòng)。
2.完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制度。制定和完善水土保持監(jiān)測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程規(guī)范,提高管理水平。開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)不僅要對(duì)各項(xiàng)防治目標(biāo)做出監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià),還要真實(shí)、準(zhǔn)確地反映其在建設(shè)、運(yùn)行過(guò)程中造成的新增水土流失量乃至帶來(lái)的危害。因此,要加緊制定和完善開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的規(guī)范化。
關(guān)鍵詞:水土保持 遙感監(jiān)測(cè) 環(huán)境因子 指標(biāo)
中圖分類號(hào):P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)10(b)-0176-02
水土保持監(jiān)測(cè)指標(biāo)選擇的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿均為水土保持監(jiān)測(cè)的內(nèi)容。如前所述,水土保持監(jiān)測(cè)主要包括兩部分內(nèi)容,即土壤侵蝕監(jiān)測(cè)和水土保持治理監(jiān)測(cè)。土壤侵蝕監(jiān)測(cè)核心內(nèi)容即監(jiān)測(cè)土壤侵蝕類型、范圍、程度、強(qiáng)度等信息,水土保持治理監(jiān)測(cè)則監(jiān)測(cè)水土保持治理措施內(nèi)容及治理措施對(duì)于減緩、抑制流失的發(fā)展所起的作用,即水土保持成效監(jiān)測(cè),如治理前后土壤侵蝕動(dòng)態(tài)變化、環(huán)境因子、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子等的變化,通過(guò)定量指標(biāo)來(lái)監(jiān)測(cè)這些變化。兩者相輔相成,其中土壤侵蝕監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)變化為后者水土保持監(jiān)測(cè)提供了侵蝕變化的信息,兩部分內(nèi)容的監(jiān)測(cè)又都體現(xiàn)在對(duì)于一系列地表環(huán)境要素、氣候要素和人為活動(dòng)因子的監(jiān)測(cè),所以在實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中水土流失現(xiàn)狀的監(jiān)測(cè)與水土流失治理的監(jiān)測(cè)是密不可分的,可以用同一指標(biāo)體系。
水土保持監(jiān)測(cè)從影響土壤侵蝕、反映水土保持成效的自然環(huán)境因子、人類影響因子(如土地利用、開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目等)、土壤侵蝕狀況、治理措施監(jiān)測(cè)和治理成效等五個(gè)方面建立其指標(biāo)體系。
環(huán)境因素是直接影響區(qū)域土壤侵蝕的驅(qū)動(dòng)因子或抑制因子,也是水土保持治理成效的客觀反映,是水土保持監(jiān)測(cè)首要考慮的指標(biāo)因子。這其中包括自然環(huán)境因子和社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境因子。
自然環(huán)境因素是土壤侵蝕發(fā)生、發(fā)展的潛在條件,由其引起的地表侵蝕過(guò)程為自然侵蝕(地質(zhì)侵蝕),是地質(zhì)歷史時(shí)期地貌自然演化的過(guò)程。自從人類在地球上出現(xiàn)以來(lái),就不斷以各種活動(dòng)對(duì)自然界施加影響,正常侵蝕的自然過(guò)程受到人為活動(dòng)的干擾和越來(lái)越劇烈的影響,使土壤侵蝕現(xiàn)象由自然侵蝕狀態(tài)轉(zhuǎn)化為加速侵蝕狀態(tài)。人類活動(dòng)可以通過(guò)改變某些自然因素來(lái)改變侵蝕力與抗蝕力的大小對(duì)比關(guān)系,使得土壤侵蝕加劇或者達(dá)到水土保持兩種截然不同的結(jié)果。
氣候、地形、土壤、地質(zhì)和植被等是影響土壤侵蝕的主要自然因素和水土保持成效的客觀表現(xiàn),而土地利用則代表了人類作用于地表的結(jié)果,同時(shí)表現(xiàn)為水土保持治理的積極因素和加劇土壤侵蝕的消極因素兩個(gè)方面。而選擇上述環(huán)境因子建立水土保持監(jiān)測(cè)指標(biāo),需要考慮其時(shí)空尺度表達(dá),不同時(shí)間與空間分辨率決定了地質(zhì)地貌演化、氣候變化、植被與土壤形成與演化等自然過(guò)程的信息描述,也決定了各因素的空間分布格局、人口數(shù)量變化與分布、土地利用、工程建設(shè)等人類活動(dòng)過(guò)程、形式、范圍和強(qiáng)度等評(píng)價(jià)的精度與可信度。因此環(huán)境因子指標(biāo)的選取和研究尺度均圍繞上述內(nèi)容展開。
1 植被因子
作為地理環(huán)境重要組成部分的植被,與一定的氣候、地貌、土壤條件相適應(yīng),受多種因素控制,對(duì)地理環(huán)境的依賴性最大,對(duì)其它因素的變化反映也最敏感。利用遙感所獲得的植被信息來(lái)分析影像上并非直接記錄的、隱含在植被冠層以下的其它信息,如水土流失、區(qū)域環(huán)境演變遺留的痕跡等是選擇植被的主要原因。而對(duì)于小流域水土保持措施,無(wú)論是生物措施還是農(nóng)業(yè)措施,其直接治理成效均表現(xiàn)于植被變化上。而植被是土壤侵蝕的抑制因子,也是最為關(guān)鍵的水土保持可控制因子。在進(jìn)行植被指標(biāo)選擇之前,首先需要明確植被的水土保持功能及其機(jī)理,從而在此基礎(chǔ)上能夠選擇反映植被類型及其結(jié)構(gòu)的適當(dāng)?shù)倪b感量化指標(biāo)。
關(guān)于不同類型及結(jié)構(gòu)的植被水土保持功能對(duì)比分析方面,相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。主要是基于徑流小區(qū)、小流域?qū)嵉赜^測(cè)數(shù)據(jù),來(lái)研究不同植被類型及其結(jié)構(gòu)的減水減沙效益,如陳廉潔(1991)根據(jù)三年的徑流小區(qū)實(shí)測(cè)資料研究了烏江中下游余慶等三縣人工林的水土保持功能,結(jié)果表明兩層結(jié)構(gòu)(如喬—— 草和灌—— 草型)的水土保持效益優(yōu)于單層喬木型,喬灌草三層結(jié)構(gòu)的水土保持效益最好。黃承標(biāo)等(1991)以桂西北山區(qū)的龍勝、田林等四縣的人工林為研究對(duì)象,從1982年到1989年,觀測(cè)對(duì)比了不同植被種群的地表徑流,結(jié)果是針葉林>闊葉林或針闊混交林,分析原因是植被對(duì)地表徑流的影響是由植被的樹冠群體或植物群體、枯枝落葉層和土壤層的綜合效能決定的。這種綜合效能呈現(xiàn)出闊葉林或針闊混交林>針葉林的規(guī)律。
根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)研究植被類型及結(jié)構(gòu)的減水減沙效益,形成植被的水土保持功能的基本認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,隨著植被水土保持功能研究的深入,開始深入到植被內(nèi)部各個(gè)垂直層次來(lái)揭示植被水土保持功能的內(nèi)在機(jī)理。主要體現(xiàn)于喬、灌、草和枯枝落葉層等垂直結(jié)構(gòu)上。研究表明,喬木層對(duì)土壤侵蝕的影響主要表現(xiàn)在冠層對(duì)雨滴的攔截而降低雨滴的動(dòng)能,從而抑制了濺蝕。余新曉(1988)認(rèn)為喬木層對(duì)降雨動(dòng)能的削弱有兩部分組成:一是林冠截留作用削減降雨動(dòng)能;二是林冠緩沖作用減弱降雨侵蝕能量。灌木層和草本層與喬木層一樣對(duì)降雨有截留作用??葜β淙~層的截留量與其自身的蓄積量、分解程度和持水能力有關(guān)??葜β淙~層削減的降雨動(dòng)能也可以分為截留作用減弱的降雨動(dòng)能和透過(guò)枯枝落葉層所削弱的降雨動(dòng)能。前者為大氣降雨總動(dòng)能的5.6% ~13.0%,平均為9.1%,后者可將透過(guò)喬木層、灌木草本層的降雨動(dòng)能全部削減(韋紅波,2001)。除此之外,枯枝落葉層降低坡面徑流速度,降低了沖刷能量,同時(shí)由于降低了徑流速度,從而增加了在坡面上滯留時(shí)間,增加了下滲時(shí)間;更為重要的是,表層凋落物和腐殖質(zhì)的積累,使得土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成和土壤孔隙度等土壤理化特性得到改善,增加土壤的下滲率。
2 地形地貌因子
地形主要包括坡度、坡長(zhǎng)、坡形和所在部位。一般而言,在降雨、土壤和土地利用基本一致時(shí),地形越復(fù)雜水上流失越嚴(yán)重。前人試驗(yàn)資料表明,同樣都是耕地,由于坡度和所在部位不同,在同樣降雨、耕種條件下水土流失差異很大(倪晉仁,2002)。
(1)DEM。
數(shù)字高程模型(DEM)是表征區(qū)域地形地貌的參數(shù)指標(biāo),同時(shí)它也是生成與土壤侵蝕密切相關(guān)的其它地形參數(shù)的重要數(shù)據(jù)源。
(2)坡度。
坡度與土壤侵蝕方式關(guān)系密切,坡度指標(biāo)不僅是影響土壤侵蝕的主要地形因子,而且坡度大小也是決定面蝕或溝蝕為主導(dǎo)的關(guān)鍵因子。一般在坡度很緩時(shí)主要以面蝕為主,而隨著坡度增加,則發(fā)生細(xì)溝、淺溝侵蝕,當(dāng)坡度增大到一定程度時(shí),則以切溝、沖溝為主。倪晉仁等(2002)通過(guò)研究黃土坡面細(xì)溝發(fā)育特征,表明面蝕在整個(gè)侵蝕過(guò)程中的貢獻(xiàn)隨坡面坡度的增大而迅速減??;在緩坡坡面上面蝕作用遠(yuǎn)較溝蝕作用為大,但在陡坡坡面上則明顯較溝蝕作用為小。
(3)溝壑密度。
在不考慮重力侵蝕的情況下,坡面的總侵蝕量為面蝕量和溝蝕量總和。面蝕主要發(fā)生在植被較差、有一定坡度和沒(méi)有防護(hù)措施的坡耕地或荒坡上。隨著坡長(zhǎng)增加,地表徑流逐漸匯集成股流,沖刷力增大,在細(xì)溝侵蝕基礎(chǔ)上,逐漸發(fā)展為切溝、沖溝、支溝、干溝直至成為河流,形成蛛絲密布的徑流網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成千溝萬(wàn)壑的地貌景觀。溝蝕的主要形式為溝頭前進(jìn)、溝床下切和溝壁擴(kuò)張。
將面蝕和溝蝕分離之后,就可以對(duì)面蝕和溝蝕過(guò)程進(jìn)行獨(dú)立的研究,并對(duì)不同的侵蝕過(guò)程采用相應(yīng)的防治措施。植被覆蓋度、土地利用、土壤質(zhì)地和坡度等是影響面蝕的主要因子,而溝壑密度則是表征和影響溝蝕的主要指標(biāo)。它反映了一定區(qū)域內(nèi)所產(chǎn)生的溝谷的數(shù)量特性,通常以每平方公里的溝谷總長(zhǎng)度(公里)為度量單位。溝壑密度對(duì)土壤侵蝕的影響主要表現(xiàn)于,它提供了臨空面,溝壑密度愈大,地表受降雨、徑流的沖刷力和被侵蝕的面積愈大;同時(shí)它也改變了降雨的動(dòng)能,溝壑密度愈大,降雨徑流的沖刷力和侵蝕力就愈大,并且易觸發(fā)重力產(chǎn)沙。
溝壑的發(fā)育和深化過(guò)程反映地表土壤侵蝕過(guò)程的結(jié)果和土壤侵蝕強(qiáng)度,特別是水力侵蝕研究的關(guān)鍵要素;反之溝壑發(fā)生過(guò)程的停滯也表明了水土保持治理的成效,尤其是溝頭防護(hù)工程措施等的成效等。因此溝壑密度既是表征土壤溝蝕結(jié)果的定量指標(biāo)、是評(píng)價(jià)水土保持治理成效的地形地貌因子之一,也是影響土壤侵蝕發(fā)生發(fā)展的客觀因子。
3 土壤質(zhì)地
土壤質(zhì)地是支配土壤特性的根源,因其組成土粒大小和不同質(zhì)地土粒的含量不同,可引起不同土壤理化性,如粘著性、可塑性、保水力、抗蝕性、通透性、離子交換能量及緩沖作用等性質(zhì)。在此選擇土壤類型圖作為土壤質(zhì)地的度量指標(biāo)。
4 水文氣象
氣候因素是影響土壤侵蝕的主要外營(yíng)力,對(duì)于水蝕而言主要是降雨徑流,在此降雨、風(fēng)場(chǎng)信息、水文數(shù)據(jù)是重要的水文氣象參數(shù)。主要指標(biāo)要素為汛期降雨量、日風(fēng)速風(fēng)向及頻率、流域年輸沙模數(shù)等。
5 土地利用
地球表層系統(tǒng)最突出的景觀標(biāo)志就是土地利用與土地覆被。土地利用/覆被變化被逐漸意識(shí)到是推動(dòng)環(huán)境變化的重要驅(qū)動(dòng)因子(Turneretal,1994)。人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的擾動(dòng)作用主要體現(xiàn)在對(duì)土地覆蓋的改變,因此土地利用是表征人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)土壤侵蝕干擾程度的良好指標(biāo)。如毀林開荒、陡坡耕種、減小植被覆蓋度等人類農(nóng)業(yè)生活活動(dòng),以及開采礦石、煤礦、廢渣廢料堆放等開發(fā)建設(shè)直接加劇了土壤侵蝕。其中耕作過(guò)程雖然增加了土壤空隙度,但也破壞了土壤結(jié)構(gòu),減弱了土壤的耐沖性,直接促進(jìn)土壤侵蝕。同時(shí),小流域治理措施也看作是土地利用方式,包含于土地利用中,如退耕還草、開墾梯田、封山育林等措施,通過(guò)土地利用指標(biāo)量化了人類活動(dòng)的擾動(dòng)或作用結(jié)果。
6 社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
相對(duì)于流域環(huán)境因子指標(biāo),社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要包括小流域人口、勞力、人口密度、人口素質(zhì)、人均土地、耕地面積、人均耕地、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)人均年產(chǎn)值、農(nóng)民人均年收入、糧食總產(chǎn)量、糧食單產(chǎn)、人均占有糧、人均居住面積等社會(huì)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
余博,男,漢族,四川人,本科學(xué)歷,單位:成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,研究方向:環(huán)保、水保。
摘要:隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),我國(guó)的相關(guān)政策也開始向這一方面進(jìn)行關(guān)注。目前我國(guó)在水土保持監(jiān)測(cè)中存在著一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,如地區(qū)偏遠(yuǎn)、分布不均的問(wèn)題,限于成本因素,沒(méi)有有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)通,業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)可以進(jìn)行小數(shù)據(jù)延時(shí)傳輸,這為GSM技術(shù)的運(yùn)用提供了非常好的基礎(chǔ)。本文對(duì)GSM技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中的運(yùn)用進(jìn)行初步研究,對(duì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行分析,為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)再添新思路。
關(guān)鍵詞:GSM;短消息;水土保持監(jiān)測(cè);數(shù)據(jù)
1. 引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,科技水平也在不斷進(jìn)步,一些較先進(jìn)的技術(shù)開始應(yīng)用傳統(tǒng)的行業(yè)領(lǐng)域中。目前GSM技術(shù)發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過(guò)研究得到了迅速的發(fā)展,目前已經(jīng)有多個(gè)項(xiàng)目中開始應(yīng)用這一技術(shù),如車輛動(dòng)態(tài)智能信息、天氣監(jiān)測(cè)信息等。近年來(lái),關(guān)于GSM技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用開始受到更多專家們的關(guān)注,它的順利實(shí)現(xiàn)將會(huì)為我國(guó)復(fù)雜的水土監(jiān)測(cè)工作做出巨大貢獻(xiàn)。
每一個(gè)城市在新的形勢(shì)下都將面臨著技術(shù)的革新。近幾年來(lái),天氣環(huán)境不斷惡化,為城市的發(fā)展帶來(lái)了極大的影響。多數(shù)城市已經(jīng)建立的溝道監(jiān)測(cè)站對(duì)于降雨、水質(zhì)檢測(cè)都起到重要作用,提供了相對(duì)全面的數(shù)據(jù)。但傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式多是人工進(jìn)行抄送與計(jì)算,在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上,該領(lǐng)域的信息化管理將需要進(jìn)一步升級(jí),數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與時(shí)效性需要進(jìn)一步增強(qiáng)。
GSM技術(shù)可以不受空間與地點(diǎn)的限制,在移動(dòng)的對(duì)象中進(jìn)行收發(fā)信息,訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò),同時(shí)也可以進(jìn)行GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù),創(chuàng)造一種穩(wěn)定、高效的數(shù)據(jù)傳輸方式。短信息服務(wù)就是通過(guò)GSM系統(tǒng)所提供的在終端設(shè)備中進(jìn)行收發(fā)服務(wù)的方式,利用無(wú)線通信技術(shù),可以為監(jiān)控設(shè)備提供一個(gè)廣闊的平臺(tái),有效保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性與穩(wěn)定性。但限于成本因素與其他客觀因素,目前在城市的監(jiān)測(cè)站還存在著多種困難,需要進(jìn)行解決。在GSM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中還需要解決更多的技術(shù)問(wèn)題。
2. 水土保持監(jiān)測(cè)重要性分析
水土保持在城市的建設(shè)與社會(huì)的發(fā)展中起到重要的作用,對(duì)于避免水土流失、改善環(huán)境、提高土地的生產(chǎn)力方面有著重要的作用。目前我國(guó)水土流失問(wèn)題相對(duì)較為嚴(yán)重,上個(gè)世紀(jì)末流失面積超過(guò)了50億噸。水土流失將會(huì)導(dǎo)致耕地面積大幅度減少,環(huán)境不斷惡化,沙塵暴天氣更加頻繁。近來(lái),北京等一些北方城市對(duì)于沙塵暴的體會(huì)更加明顯,說(shuō)明在沙源處的環(huán)境已經(jīng)非常嚴(yán)重。我國(guó)對(duì)于水土監(jiān)測(cè)的水平還處于穩(wěn)定階段,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有國(guó)外研究的先進(jìn)。目前美國(guó)與歐洲等多個(gè)國(guó)家已經(jīng)開始建立了空間數(shù)據(jù)庫(kù)與信息系統(tǒng),對(duì)水土流失的分布進(jìn)行定位與定量的掌握,提高了決策的科學(xué)性具針對(duì)性,取得了不錯(cuò)的防治效果。[1]
我國(guó)必須從基礎(chǔ)設(shè)施入手,保持好水土保持與監(jiān)測(cè)工作,維持生態(tài)平衡。水土流失的原因非常多,比較常見的是受到自然因素的影響。首先地面的坡度越大,流失的情況越嚴(yán)重;有雨的土壤也將會(huì)受到更多的侵蝕;一引起地方地質(zhì)偏軟疏松,抵蝕力差;綠色植被受到破壞影響,造成了水土流失的嚴(yán)重。
3. GSM技術(shù)概述
GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))技術(shù)主要分為三個(gè)模塊,首先是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、控制與管理模塊。網(wǎng)絡(luò)的子系統(tǒng)與移動(dòng)通信終端通過(guò)空中接口進(jìn)行通信,它需要考慮無(wú)線信號(hào)的接送、功率控制與信道分配問(wèn)題,網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)控制區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)用戶通信的控制與管理。基站的控制器是基站收發(fā)平臺(tái)與控制中心的連接點(diǎn),同時(shí)為交換數(shù)據(jù)提供相應(yīng)的接口。為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性與抗干擾性,GSM可以采用跳頻技術(shù)。[2]目前我們對(duì)于中國(guó)移動(dòng)的GSM技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)在通話方面較為廣泛,大大提高了我們的工作效率與日常生活效率。同樣GSM技術(shù)可以應(yīng)用于其他的相關(guān)需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)念I(lǐng)域,為行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展適應(yīng)新形勢(shì)奠定基礎(chǔ)。
4. 水土保持監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
水土保持監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系的原則是系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須要遵守的標(biāo)準(zhǔn)。首先是全面性與典型性;其次是實(shí)用性;第一是獨(dú)立性。水土保持的監(jiān)測(cè)布局首先要考慮總體化的方案設(shè)計(jì),用最低的成本對(duì)整個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象全面進(jìn)行掌握,提高效率,同時(shí)對(duì)于監(jiān)測(cè)范圍需要進(jìn)行關(guān)注,這里的范圍主要包括空間與時(shí)間范圍兩個(gè)方面。[3]
水土保持監(jiān)測(cè)相關(guān)較大的部門是監(jiān)測(cè)單位與管理機(jī)構(gòu),監(jiān)測(cè)單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息管理與分析,先了解管理服務(wù)與管理信息化,它的作用是保持水土的數(shù)據(jù)采集斯蒂芬和。監(jiān)測(cè)管理機(jī)構(gòu)的任務(wù)則是對(duì)數(shù)據(jù)的采集以及管理與應(yīng)用。在采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中,有基本的方案數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式有空間數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)。多媒體數(shù)據(jù)主要是通過(guò)電子文檔表格與視頻、音頻文件方式進(jìn)行傳輸。[4]
水土保持監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含了水土保持監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);將數(shù)據(jù)輸入到子系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)于水土保持起到基礎(chǔ)性的作用,為其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供專題數(shù)據(jù);第二是空間數(shù)據(jù)庫(kù),第三是中間件的技術(shù),第四是客戶端,根據(jù)不同的功能需求進(jìn)行有目的的查看與維護(hù)。
5. 數(shù)據(jù)傳輸模塊
目前西門子公司推出的TC35是一種典型的無(wú)線通信GSM模塊,可以快速實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與語(yǔ)音的傳輸。首先TC35模塊要與計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行連接,在進(jìn)行相關(guān)的 軟件運(yùn)行之后,調(diào)用GSMInitialize函數(shù)對(duì)模塊進(jìn)行初始化,[5]通過(guò)SendSms函數(shù)將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理發(fā)送。網(wǎng)絡(luò)化與智能化將成為未來(lái)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的共同特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng),讓所有的事物都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行表達(dá)。GSM模塊已經(jīng)開始在遙控、工業(yè)數(shù)據(jù)采集與防盜系統(tǒng)中進(jìn)行運(yùn)用。
短消息目前是通過(guò)Text與PDU協(xié)議數(shù)據(jù)兩種模式運(yùn)行,使用前者的方式相對(duì)簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn),但某些國(guó)外系統(tǒng)不支持中文短信發(fā)送,PDU系統(tǒng)支持英文與中文,同時(shí)可以使用三種編碼方式。[6]
在無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊中單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)非常重要的工作。單片機(jī)的軟件功能主要有,通過(guò)AT指令對(duì)GTM900C進(jìn)行設(shè)定,在程序存儲(chǔ)中集成GB2312碼,把信息編碼通過(guò)串口進(jìn)行發(fā)送到GTM900C,解析代碼串。
6. 結(jié)語(yǔ)
基于GSM短消息的水土保持無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊在傳輸中數(shù)據(jù)量相對(duì)較少,它的環(huán)境相對(duì)復(fù)雜一引起,目前已經(jīng)在其他的行業(yè)中也有所應(yīng)用,如太陽(yáng)能集熱遠(yuǎn)程監(jiān)控項(xiàng)目中的應(yīng)用,并可使用到嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中。[7]
本系統(tǒng)中所采用的GSM技術(shù)不需要進(jìn)行撥號(hào),在運(yùn)行的過(guò)程中成本相對(duì)會(huì)低一些,不會(huì)對(duì)工程的造價(jià)產(chǎn)生過(guò)大的影響,同時(shí)它的覆蓋范圍相對(duì)較廣,在一些人跡罕至的監(jiān)測(cè)點(diǎn)不需要進(jìn)行人工進(jìn)行職守就可以了解相關(guān)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),大大節(jié)省了人力,而不用再設(shè)立大型的數(shù)據(jù)傳輸線路;運(yùn)用無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理速度更快,提高了整體的工作效率,為建立高效型社會(huì)做出了積極的貢獻(xiàn)。(作者單位:成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院)
參考文獻(xiàn):
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我國(guó)是世界上水土流失最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目在建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)原地表進(jìn)行的擾動(dòng)、破壞地表植被、挖填和搬運(yùn)土石方、棄土棄渣等施工生產(chǎn)生活,均使得原地貌的土壤及其母質(zhì)受到破壞、侵蝕和運(yùn)移,改變了原工程所在區(qū)域的自然環(huán)境,使水土流失因子發(fā)生了根本性的改變,產(chǎn)生了大量的水土流失。做好鐵路工程的水土保持監(jiān)測(cè)工作,最大程度地控制人為水土流失,確保鐵路工程建設(shè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全及人民的生產(chǎn)生活是工程在建設(shè)過(guò)程中面臨的一個(gè)重大而緊迫的任務(wù)。因此,構(gòu)建一套適合鐵路工程建設(shè)的水土保持監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系,是鐵路水土保持監(jiān)測(cè)工作的重要環(huán)節(jié),具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2構(gòu)建原則
(1)為鐵路建設(shè)服務(wù)的原則。水土保持的監(jiān)測(cè)成果是為水土保持生態(tài)建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)的。因此,在對(duì)指標(biāo)的選擇時(shí)應(yīng)該為減少鐵路工程建設(shè)過(guò)程中的水土流失所服務(wù)。(2)創(chuàng)新性原則。水土保持學(xué)科是一門綜合性學(xué)科,在不斷吸收其他學(xué)科的精髓,如生態(tài)修復(fù)理論,3S技術(shù)等,水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)方法在不斷的創(chuàng)新。因此,鐵路工程水土保持監(jiān)測(cè)指標(biāo)的建立,既要傳承傳統(tǒng),還得吸收先進(jìn)的理論和方法,才能正確反映鐵路建設(shè)過(guò)程中的水土流失動(dòng)態(tài)變化。(3)代表性原則。由于鐵路在建設(shè)過(guò)程中影響水土流失的因素比較復(fù)雜,且相互關(guān)聯(lián),影響水土流失的權(quán)重也不盡一樣,因此產(chǎn)生水土流失的形式也比較多樣化。因此,在選擇監(jiān)測(cè)指標(biāo)時(shí),應(yīng)該選擇具有代表性的影響因子。(4)全面性原則。監(jiān)測(cè)指標(biāo)的選取要能夠充分反映鐵路工程在建設(shè)過(guò)程中水土保持工作的方方面面,以便科學(xué)合理、真實(shí)全面的表現(xiàn)水土流失的動(dòng)態(tài)變化,使各個(gè)指標(biāo)之間既不重復(fù),又相互聯(lián)系。(5)實(shí)時(shí)性原則。由于鐵路工程在建設(shè)過(guò)程中必然會(huì)受到自然和社會(huì)兩方面的影響,建設(shè)規(guī)模、施工進(jìn)度和質(zhì)量也在時(shí)刻變化。為了能夠準(zhǔn)確反映水土流失的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,因此監(jiān)測(cè)及其數(shù)據(jù)就要求實(shí)時(shí)的更新,否則會(huì)失去水土保持監(jiān)測(cè)的意義。
3監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)層次
水土保持監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系在結(jié)構(gòu)上分三個(gè)層次,分別稱為指標(biāo)類、指標(biāo)亞類和指標(biāo)。(1)指標(biāo)類。指標(biāo)類從應(yīng)用出發(fā),依據(jù)水土保持監(jiān)測(cè)的內(nèi)容和水土保持中的作用與功能劃分出相互獨(dú)立、內(nèi)容完整、互不混淆的幾大類,各類之間在反映水土流失特征上有質(zhì)的差異。好(2)指標(biāo)亞類。指標(biāo)亞類是指標(biāo)類的補(bǔ)充和延伸,劃分依據(jù)是指標(biāo)的綜合特性,或自然屬性各異,或侵蝕動(dòng)力不同,或治理措施、效果和危害種類不同,表達(dá)了指標(biāo)類的分異和指標(biāo)亞類的共同特性。(3)指標(biāo)。指標(biāo)是監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系的基本組成單元,是直接調(diào)查、測(cè)驗(yàn)和分析計(jì)算的信息結(jié)果,對(duì)指標(biāo)亞類的數(shù)量、強(qiáng)度、變化速率給與直接度量,處于系統(tǒng)的最低層。
4水土保持監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系構(gòu)建
根據(jù)鐵路工程的施工工藝和水土流失特點(diǎn),結(jié)合構(gòu)建原則和層次結(jié)構(gòu),將鐵路工程水土保持監(jiān)測(cè)指標(biāo)劃分如下。為水土流失因子、水土流失狀況、水土流失危害、水土保持措施、水土保持效果五個(gè)指標(biāo)類,每個(gè)指標(biāo)類劃分指標(biāo)亞類和指標(biāo)。其中水土流失因子指標(biāo)類包括7個(gè)指標(biāo)亞類和48個(gè)指標(biāo),水土流失狀況指標(biāo)類包括11個(gè)指標(biāo)亞類和74個(gè)指標(biāo),水土流失危害指標(biāo)類包括3個(gè)指標(biāo)亞類和14個(gè)指標(biāo),水土保持措施指標(biāo)類包括4個(gè)指標(biāo)亞類和20個(gè)指標(biāo),水土保持效果指標(biāo)類包括4個(gè)指標(biāo)亞類和18個(gè)指標(biāo),總計(jì)5個(gè)指標(biāo)類,29個(gè)指標(biāo)亞類,174個(gè)指標(biāo)。鐵路工程水土保持監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。
5結(jié)論