GIS在水土流失监测预报中的应用
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①工程师，吉林省水土保持科学研究所，吉林省辽源市，传真：０４３７—３２４０１“，电子信箱：ｊｓｂｓ＠ｐｕ蜥ｃ ｊｙ．ｊ１．ｃｎ
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的洪涝灾害。近年来，地理信息系统（简称ＧＩｓ）在许多领域都得到了应用，但在水土流失 监测预报中的应用还很不够，目前，我国还没有一套较完整的水土流失监测体系。ＧＩｓ具有 对空间信息处理和分析的强大功能，而水土流失主要与地理信息有关，因此ＧＩｓ在水土流失 监测中有较广阔的应用空间。
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２．１系统介绍 系统介绍包括说明和系统帮助两个部分。系统说明主要介绍了有关本项目的信息、系统 版本信息和～些相关说明；系统帮助主要介绍本系统的各项操作指南和一些相关问题处理 方法。 ２．２信息采集系统 通过对Ｒｓ卫星遥感系统传回的影像资料的解译，可以获得大量的水土流失区地面空间 信息。全球定位系统（ＧＰｓ）可以对水土流失区进行现场实地调查和观测，通过ＧＰＳ发射现场 调查和观测数据，再通过卫星送到接收系统，就可以随时获得现场数据。将Ｒｓ，ＧＰｓ信息存
于皤，经ＧＩｓ统计、处理和分析，就可以获得水土流失信息。
２，３查询模块设计 查询系统在水土流失监测预报系统中占有重要的地位，大量的自然、社经、人文、地理等 信息，都存储于该模块。ＧＩｓ把获得的Ｒｓ、ＧＰｓ信息与该模块信息综合、处理，以图表结合形 式提供水土流失信息。该模块结构如图２所示。
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１概论
当前，水土流失已成为头号的环境问题，严重地威协着人类的生存和发展。吉林省水土
流失面积”５万幡，占全省总土地面积的１４．７％，而且还在不断地增加。吉林省水土流失
类型较全，水蚀、风蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀等都很严重，建立水土流失监测预报系统对不同类 型的水土流失区进行动态管理、定期测定水土流失状况，可为水土保持科学研究、流域治理及 政府部门决策，积累和提供水土流失信息。近些年来，吉林省的主要江河都发生了程度不同 的洪水灾害，分析其洪水发生的主要因素，除了气候异常引起天然降水在时空上分配不均外， 另一个主要因素就是水土保持功能体系配置不完善。防洪及江河治理以往很少从水土保持 角度来考虑有关技术问题，使集水区产生严重的水土流失，径流泥沙大量进人河道及蓄水建 筑物。并沉积下来淤积、抬高河库底高程，相应地降低了排洪蓄洪水利工程的标准，产生严重
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ＧＩＳ在水土流失监测预报中的应用
刘艳军①刘明义张黎辉许晓鸿吴立军
摘要：建立水土流失监测预报系统．准确地提供水土流失动态信息，对防治水土流失， 改善生态环境，实现环境、资源的可持续发展意义重大。本文介绍了应用ＧＩＳ技术，结 合影响水土流失的各种因素，利用ＧＩｓ对空间数据处理和分析的特殊功能，实现水土 流失监测预报系统数据与图形的有机结舍．提高对水土流失监测预报的科学性，为减 少水土流失危害，提供可靠的信息资源。 关键词：ＧＩｓ；水土流失；监刺预报系统；应用
３水土流失监测预报系统功能设计
水土流失监测预报系统以Ｗｉ－１９５为操作系统，采用ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ为开发平台，利用Ａｒｃｖｉｅｗ 作为主要开发软件。该系统集成了自然、信息采集、社经等多种信息数据，主要为用户提供检 索、查询、分析和输出等功能。在功能设计的原则上，考虑到用户层次的多样性；在结构和功 能设计上以及界面的设计上，均尽量地简化和直观，几乎所有的功能均以菜单或按钮形式设 计，在所有按钮上，只要用鼠标点击继续，就可以进入下一级操作，具有方便和灵活性。本系 统功能设计主要是以简明、直观、可视为出发点，实现图形化、菜单化，让用户以最简单的操作 获得最大的信息量。 ３．１系统启动 该系统启动后，出现水土流失监测预报系统封面，提示用户可以继续进行操作或退出系 统，用户如果点击退出系统按钮，则退出水土流失监测预报系统；如果用户选择“继续”按钮， 则进入系统主页。进入该系统主页后，该系统正式启动，在这里也可以退出水土流失监测预 报系统，但必须返回界面主页。在主页上可以根据不同的菜单提示，进入下一级系统，供用户 继续使用。 ３．２背景查询 背景查询的主要目的，就是向用户介绍水土流失监测区地理位置、气候水文、水系、植被、 土壤等资料。监测区位置中，以全国地图为背景，突出监测区在全国的地理位置，用户可以通 过多媒体演示按钮播放水土流失监测区全景。数据以ＧＩｓ形式的不同层次放人，通过叠加可 以显示监测区地面信息结构。 ３．３社经查询 社经查询主要向用户介绍各类用地结构及交通、人口分布、水利和农业水保设施等方面 信息。用户根据需要进行植被、水系等层叠加，以了解它们的空间关系。 ３．４水土流失预报及管理
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水上流失可能发生的结果。 ２．ｓ学习模块 学习模块，是该系统的自我学习和完善的智能系统。计算机可以对前一条件下输出的结 果具有自动记忆和修改的功能。当系统的输出结果较以往相同条件输出结果有差异时，学习 系统就会保留后一结果。通过该智能学习系统，计算机就能够使该系统逐步自我完善，系统 使用次数越多，该系统输出的结果就会越接近实际。
水土流失涉及的因素较多。该部分利用Ｇ坞的空间分析功能，即Ａ州ｉｅｗ中ｓｐ“ａｌ
Ａｎａ】ｙｓｔ的模块进行分析，同时利用ｏｆ［瑚８等软件，结合水土流失区各种资料，分析输出不同
降雨条件下不同类型区的水土流失动态信息。
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４结语
水土流失正成为全球的公害。随着社会的发展与进步，人们越来越重视生态环境建设， 而科研部门开展水土保持科学研究及政府部门制定水土保持规划都必须对不同地区的水土 流失情况有较细致的了解，针对不同的水土流失情况，采取相应的水土保持综合防治措施。 水土流失监测预报系统的建立，可以准确地为社会提供监测区域的水土流失动态信息，它将 在生态环境整治及社会经济可持续发展中起重要的作用。
降降径 雨雨流 历强资 土壤情况 植被情况 水系分布 地理坐标 农地情况 林地情况 草地情况 水域情况 道路情况 时度料 资资 地形地貌情况 气象水文资料 料料 莺度侵蚀标准 中度侵蚀标准 轻度侵蚀标准 微度蚀蚀标准 图２查询系统模块结构
自然情况查询主要包括土壤、植被、水系分布、气象水文资料、地形地貌情况、不同区域地 理位置。通过ＧＩＳ技术的空间功能，进行由地图查找与该图层要素对应的属性信息，生成三 维立体动画，将查找信息显示，还可通过属性进行修改，达到清晰、直观、利于应用的效果。 土地利用结构痊询：通过ＧＩｓ查询功能，生成土地利用结构立体图形，显示不同医域林 地、农地、草地、水域、道路等各类用地信息，为推算水土流失量提供量化指标。 降雨信息查询：通过降雨强度、土壤、植被、径流资料等，可以推算出不同类型区土壤侵 蚀情况，为水土流失监测提供侵蚀动力依据。 标准查询模块：反映水土流失情况的重要指标就是水土流失模数，水土流失模数是指每年 单位面积产生的水土流失量。通过确定不同类型区水土流失等级模数，将上述各种信息资源经
ＧＩｓ处理，并与给定不同等级侵蚀情况进行对比分析，嘶就可以生出水土流失监测区域某一时
刻或某时间段的水土流失侵蚀图及相应的数据表格，为用户提供动态的水土流失信息。 ２．４水土流失分析系统 水土流失分析系统是利用Ｇ母功能，将各项信息经统计分析、对比，在不同的参数边界条 件下，监测或预报不同外力作用下各监测区的水土流失监测预报结果。用户可以根据菜单， 点击所要了解的结果，并将所需结果通过计算机输出功能输出，供用户查询。同时，用户可以 输入未知预测边界条件下可能产生的各种影响水土流失发生的各项指标，通过Ｇ璐分析，可 以预测水土流失信息情况。总之，ＧＩＳ的强大功能，可以为用户提供已知或未知条件下各种
２水土流失监测预报系统结构设计
依据水土流失监测预报系统功能设计系统的总体结构。由于水土流失监测预报系统涉 及土壤、植被、降雨、坡度及社会经济等影响水土流失多方面的信息，所以在进行结构及模块 设计中，应考虑到整个系统的完整性及各模块之间的一致性。水土流失监测预报系统要求能 快速地反映水土流失动态信息，信息源采集数据通过ＧＩｓ储存、统计、处理和分析，以图表的 形式输出监测区域的水土流失信息，供用户使用。系统结构框架见图１。
