试析3S技术在水土保持工作中的应用
钏茂芳
摘 要 3S技术是遥感技术、全球定位系统以及地理信息系统的统称。在3S技术体系内，又包含了传感器技术、计算机技术、空间技术以及导航技术、卫星定位等诸多先进技术手段，这使得3S技术具备空间信息采集、分析、处理、储存、传输以及应用等诸多功能。在现代的水土保持工作中，3S技术发挥着重要作用。本文运用调查研究法、文献研究法等对3S技术在水土保持工作中的应用进行分析论述，希望能为相关工作带来些许帮助。
关键词 3S技术 水土保持 GIS技术
中图分类号：TP7 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2020）04-0016-02
土壤是人类赖以生存的重要资源，近年来土壤荒漠化、土壤盐碱化、水土流失等一系列环境问题不断加重，使人的生存发展受到严重威胁。基于此，就必须运用先进技术手段加强对水土环境的勘察与监测，并依照具体的情况采取科学化的应对方案，落实好水土保持工作，为社会的可持续发展提供保障。研究与实践证明，3S技术在水土保持工作中有着显著优势，合理运用3S技术可大大提升水土保持工作质量与水平，让各项环境问题得到有效控制。下面结合实际，对3S技术在水土保持工作中的应用实践展开分析。
1 3S技术对现代水土保持管理工作的意义
水土保持管理工作的内容繁多，涉及到地表定位和地理属性分析等等。在以往的工作过程中需要进行繁琐的绘图制图，并且要对大量的办公文件进行管理，所以具体的人工作业仅能通过图纸反映的状况进行分析，却无法判断管理地域的空间分布及属性，信息收集和分析的高效性难以实现，难以对水土流失的发展方向以及治理的动态进行及时的掌握，这样长期以来水土保持的规划以及工程管理工作需要消耗大量的人力、物力以及资金，各项管理工作的开展都需要依靠各种定性的资料进行分析，其工作人员的工作效率不高，此类工作模式的经济性不达标，难以达到理想化的实践标准。
随着3S技术的发展，3S技术在水土保持管理工作领域具有广阔的应用前景。科学的利用该项技术，能够实现大范围的信息分析，对于植被、土壤和水分情况加以判断，遥感技术可以对大范围的水土流失状况进行及时的了解以及处理，是进行水土勘测状况的必备手段。利用GPS技术可以对较为小的地域进行精准的定位，也可以对其进行实时的纠正，对图像数据库进行及时的矫正。GPS定位和RS定位进行结合就可以为3S技术的核心—GIS系统提供较为准确的数字信息源，从而达到自主管理的效果，可以对空间数据进行有效的分析。在水土保持工作具体开展的时候，GIS系统能够及时的将RS和GPS收集到的空间数据以及其他数据建立一个具有多种层次、多个类型的管理数据库，并且可以通过RS和GPS技术来对数据库的数据进行及时的更新，使数据库与实地的状况保持一致。GIS系统具有可以进行空间查询和分析的功能，为水土保持的各个层次以及各个范围的规划等工作提供了有力的支持。
2 3S技术应用于基础数据调查与处理
各项水土保持工作必须基于真实的数据开展。有关部门在制定水土保持方案并落实各项保持措施之前，必须运用各种技术手段掌握区域内的水土环境现状，了解水土特征，从而让各项水土保持措施更加科学有效。在开展水土基础数据调查以及处理工作时，工作人员可将GPS、GIS、RS等先进技术应用于数据调查工作，利用3S技术精准获得区域内地质、土壤、植被、坡向、降水量以及土地利用現状等各项基础数据，以便后续各项工作能顺利有效开展。如调查区域内的土地利用现状以及植被覆盖率等重要信息时，利用RS技术进行数据调查与信息处理，并制成专题图，为后续各项工作提供便利[1]。制出专题图后，便可通过地形图提取区域内的坡向、坡度以及高程等重要信息，让水土保持方案的设计有精准数据可做参考。具体的制图技术为：先将水土保持制图标准符号填充到相应位置，之后输入比例尺、文字标注以及图名等就会输出任意比例尺的专题图。在数据分析阶段，利用GIS技术构建起经济模型与空间模型，基于该技术对土地资源保护现状以及水土保持投资等进行计算评估，并且基于空间模型对区域内的土壤侵蚀情况进行分析评估。根据以上评估结果，相关部门就能做出更为精确与科学的决策[2]。
3 3S技术应用于水土保持监测
在水土保持工作中，水土监测是必不可少的一个环节，通过全面、动态监测水土侵蚀以及治理情况并对治理方案做出调整，才能让最终的治理效果更为理想。为提高监测结果的精准性，可利用3S技术构建水土保持本底信息库，建立起治理区的各项监测指标，根据每年度所获得的监测数据形成动态的监测管理系统，之后利用评价模型对土壤侵蚀与治理情况做出准确分析与精准评价。将3S技术适当的与水土保持工作相互结合，能够发挥出监测装置的基本成效，实现全天候、不间断监测的目的，获取水土情况涉及到的多元化数据资源，借助于专门的技术手段和软件展开分析，全面的解读影响到水土环境的因素。
相较于传统技术手段，3S技术在水土保持监测方面具有很大优势。如遥感监测就是运用了现代化遥感图像复合技术，使得监测过程中的变化更加的精准，实际的精度明显提高。地表植被种类较多，涉及到的生长特征差异明显，传统单一的监测手段无法保证实际的效果，基本的精确度和清晰度也会受到各种因素的干扰。将遥感技术适当的运用到位，可以获取精确度明显的光谱变化图，方便工作者可以判断出区域情况和地形变化趋势，适当地规避环境恶化问题。地理信息库就是在地理空间数据库的基础之上，使得工作人员拥有更大的作业空间，全面的掌握多元化信息[3]。
4 3S技术应用于水土保持项目评估
水土保持项目评估的重要性十分明显，在水土保持项目评估工作中，全球定位系统、遥感技术以及地理信息系统等同样具有十足的影响力。相较于传统技术手段，地理信息系统动态收集水土信息变化数据，为小流域规划提供十分丰富、准确的参考信息。GPS利用空间定位、卫星遥感定位等功能对区域内土壤侵蚀区域进行定位，为有关部门提供更加精确的地理位置信息。在水土保持工作开展期间，可以适当的使用现代化的3S技术，将区域中的环境改善情况加以获取，对区域植被覆盖率和水质变化程度展开有效评估，根据评估结果对治理方案做出调整，让水土保持工作更加科学有效。
5 3S技术在水土保持工作中的应用前景
应用3S技术可以使水土保持管理工作达到信息化、自动化和高效化，利用3S技术可以对水土流失进行普查，并且可以对数字资源库进行建立。对水土流失状况进行普查是对水土流失状况进行动态监管以及实现数字化管理的第一步，利用遥感技术可以对水土侵蚀、利用以及植被覆盖情况进行全面的了解，并且以遥感信息为主，利用GPS技术进行矫正来建立管理地域的数字化资源库。应用3S技术，能够准确的判断土壤实际侵蚀的情况，还可适当的通过数字化资源库，完成有效的规划。依照数据库的地理分析，明确判断水土流失特征，通过科学分析技术发展趋势和相关影响要素，制定出科学对策，合理的解决水土流失的问题。
在对数字化资源库进行建立后要确保数字化资料的有效性，使数字化资料可以更好的为技术人员提供规划指导。还需要通过对水土保持实践以及水土侵蚀情况进行后续的跟踪和监测，并且要对数据资料进行及时的更新。在后续的跟踪和监测时要对重点流失区进行动态监测，也要对退耕还林情况进行跟踪检测。在对数据库进行更新时要利用GPS和GIS技术来进行监督执法，在日常管理工作中利用这GPS和GIS系统来对管理地区的水土保持情况进行监管是非常有必要的，可以对水土保持破坏情况进行实时的监控。监督执法属于一项重要的举措，是可靠的支撑依据，借助于3S系统，能够完成对管理地域的点、线、面进行实时监控，方便监督人员详细的判断实际情况，确保违法行为的范围以及危害的情况得到有效的控制。并且随着数字化技术的不断发展，水土保持定时监测工作可以发展成实时监测，为水土保持监督执法工作带来更大的帮助。
在开展水土保持工作时要开展水土保持公众宣传，这也是水土保持工作之一。利用3S技术来将获得的数字化资料图像进行格式化，然后以各种形式向社会以及相关部门进行汇报，并且将其转变成具有演示功能的信息形象，来使公众对水土保持工作更加的了解，调动整个社会加入到水土保持的工作中。利用3S技术来对水土保持的植物、工程措施进行设计和配置，可以提高其自身的科学性和经济效益。利用GIS系统对各个流域治理的方案和措施进行模拟以及分析，可以为水土保持建设服务提供帮助。同时利用动态监测资料可以对水土保持项目进行实时的反应，对水土保持工程不同区域的水土侵蚀程度，植被覆盖面积以及植被生长状况，土壤的水含量状况等参数进行了解，从而为相关的项目和工程提供服务。
6 结语
综上所述，3S技术功能丰富，实用性强，在水土保持工作中有着重要作用，是进行水土流失动态监测，水土保持规划等相关工作较为准确以及高效的工具。在当前背景下应进一步加大对3S技术的研究与应用，采取有效手段促进3S技术与水土保持工作深度融合，进而提高水土治理效率，提升水土保持工作水平。
参考文献：
[1] 张洪云.3s技术在水土保持中的应用[J].江西建材，2020 （08）：221-222.
[2] 王冬，杨学志，董张玉，邹橙.基于3S技术的磨子潭水土流失动态监测研究[J].合肥工业大學学报（自然科学版）， 2020，43（08）：1052-1058.
[3] 于文辉.水土保持与荒漠化防治中“3S”技术的应用分析[J].农村实用技术，2020（05）：149-150.
（玉溪市水利建设大队，云南 玉溪 653100）
