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GIS在小流域水土保持规划中的应用

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  摘要:水土流失曾经是我国重大环境危害,随着国家对环境保护的重视,人们的环保水平不断提升,很多流域的水土流失有了很大的好转。国家现把水土保持的重点转移到小流域规划上来。不断加大对小流域水土保持工程的管理,对小流域整体的设计规划也有了很高的要求。为了更好的保障小流域的水土保持规划顺利进行,必须要投入使用GIS(地理信息系统)。本文就CIS在小流域水土保持规划中的应用做浅显的分析。
  关键词:GIS;小流域;水土保持规划
  引言
  随着国家对小流域水土保持规划的重视,小流域水土保持设计的要求也越来越高。在小流域的规划设计上需要引入CIS技术,CIS在小流域水土保持设计规划上带来了一定的优势。
  一、小流域规划水土规划设计的技术难点
  (一)小流域水土保持规划的重要性
  小流域的水土保持规划设计对于整治水土流失是相当重要的。过去,因为发展经济建设,很多地方开山垦地,严重破坏我国的生态环境,导致水土流失的现象比较严重,一旦发生暴雨就会产生滑坡泥石流的自然灾害。国家已经高度重视环境保护,重视水土保持的生态建设,也不断的加强对水土保持规划的资金投入,但是由于水土流失的现象多且面广,若想通过投入资金一次性解决是不行的。所以,为了提高政治水土流失现象的效率,国家决定先从最严重的地区开始整治。小流域水土保持规划设计最开始是为了配合国家水土流失整治而采取的一种方式,刚开始是因地制宜的方式,从最严重的地区开始,制定特别方案加以整治。后来,随着国家的重视水土保持程度越来越深,投入的资金越来越多。小流域水土保持规划开始广泛的应用,所以,对小流域水土保持规划的要求也越来越高,必须保证设计的质量和精确性。当然科学也在不断的进步,现目前小流域规划的精细化管理已然成为了趋势,并在项目实施中推行平级化管理,提高整治工作的效率。小流域的规划设计师水利工程管理的重要一环,详细精准的数据为大的水利工程管理提供的数据支撑。
  (二)小流域水土保持规划项目的主要工作
  小流域水土保持规划的设计方案,是国家针对水利工程管理项目下拨资金的重要依据,而且还是施工企业在施工时候的蓝本。不管是水利工程项目前的各种审查工作还是批复、计划下达以及招标、检查、验收、支付等等各个环节都是需要用到小流域水土保持规划的设计方案的。所以小流域的设计方案对于各方面来讲都是非常重要的。小流域的水土保持规划设计会主要设计到很多的方面,首先,是小流域的基本情况需要详细了解;其次针对于水土流失的详情以及特点来做治理方案还有措施的选择和建设的任务;最后涉及到施工的设计、施工季度的跟进以及施工组织的管理和项目的检测。包括投资概算等等都是在小流域设计规划的范畴内的。尤其是措施的设计和投资概算是最重要的。
  (三)现目前小流域水土保持规划的技术难点
  小流域的水土保持规划项目是涉及面比较广的工程项目,与一般的点状现状水利工程项目有区别。如前文提到的,我国水土流失的现象是比较严重的,而且不仅仅是集中于一个地区,所以小流域水土保持规划有其灵活性,但随之而来的也有很多的困难。小流域设计要根据不同地区做不同的规划,需要精确的定位,将定位做到边界、面积和现场高度拟合在一起是设计的重点还是设计的难点,但必须这么做才能得到精确的信息,掌握现目前水土的利用和水土流失的情况。目前制作这些的方式主要是人工构绘图斑,在通过CAD导入制图人工填写图例、土地利用情况,水土流失的现状等等。CAD制图不仅工作量相当大,而且时间也很长,工作构图更是很容易导致信息不精确的情况。所以现目前而言,小流域水土保持规划的技术难点主要是模拟现场情况信息。
  二、CIS应用到小流域水土保持规划中的优势
  (一)CIS的概念
  CIS的全称叫地理信息系统,是一种特定的十分重要的空间信息系统。通过计算机的硬软件支持,可以对整个或者部分的地球表层空间中的有关地理分布的数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。CIS现目前在不同的领域都有广泛的应用,是非常省时、精确和高效的技术系统。
  (二)CIS对比CAD制图的优势
  CAD只是一种在计算机辅助左下的制图软件,有拥有坐标定位的功能,但是不能辅助设计,而且CAD是没有数据库的,所以除了制图之外的其他信息都需要重新制表来填写数据;CIS相较于CAD有明显的优势,首先,CIS在制图的同时还能辅助设计,而且CIS的兼容性非常强大,在处理地理、投影坐标方面优势显著。其次,CIS是有数据库作为支撑的,并有强大的分析和协助处理的能力,各个点的要素、线要素都是可以各自手纳入各自的数据库里;最后CIS的制图能力相当强,图斑的填充、标注都可以通过数据库直接完成,随时修改很方便,使用CIS技术可以节约大量的人力和时间成本。
  三、小流域水土保持规划中CIS的具体应用
  (一)在小流域设计中相关素材的收集
  小流域的规划设计需要获取的素材主要还是地区的信息,主要是万分之一的地形图、土地利用的现状图还有区域DEM、卫星影像等等。获取的地形图和土地利用图对于小流域的水土保持设计师很重要的,可以通过纸质的扫描成栅格格式,再导入到CIS系统中配准后方可使用,在从纸质的导入成电子版的时候注意坐标的统一性。一般来讲万分之一的地形图获取时需要保密的,所以在运用在设计中的时候要注意保密性,谨慎使用。区域DEM和卫星影像获取还是比较容易,基本上都能满足小流域规划中会涉及到的地形地势趋势的评判,将此设定为相应的格式,CIS會需要时调用。
  (二)建立个人的数据库以及要素
  因为,小流域规划设计应用的方面非常的广泛,所以,需要到的数据也会是非常多,在前文也有提到CAD制图软件是没有数据库的,但是CIS技术系统是有数据库支撑的,可以根据到不同的数据建立不同的数据库。为了方便管理设计规划时的资料,需要建立一个词项目的文件夹,专门用于存放下载卫片、扫描图和搞成的文件等,只需要在CIS系统目录上建立个人的地理数据库然后在根据选择的要素分类,建立详细的表结构即可,而且建立之后也可以从其他的表中导入数据。
  结语
  综上所述,小流域水土保持规划对国家水利工程管理是非常重要的,有利于我国水土流失情况的改善,但小流域在水土保持规划也有很多的技术困难点。引入CIS技术系统可以解决目前小流域规划中遇到的一些技术难点,CIS强大的分析能力和协助能力,能提高小流域设计的精确度。
  参考文献
  [1]李长保.ArcGIS在小流域水土保持规划设计中的应用[J].中国水土保持,2018(01):65-68.
  [2]杨建斌.基于遥感和GIS技术渭河小流域水土流失空间分布研究[J].陕西水利,2018(06):141-142+148.
  作者简介:雷晓霞(1978-),女,汉族,陕西省延安市安塞区人,本科,工程师,从事水土保持工作。
  (作者单位:延安市安塞区水务局水土保持工作队)
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