基于CSLE模型的南、北盘江流域水土流失定量分析评价

水土流失定量评价可为防治水土流失灾害和开展生态环境建设提供科学依据。以多源遥感影像为信息源,基于ArcGIS平台的空间分析与数据管理等功能,获取南、北盘江流域土地利用、植被覆盖、地形坡度等数据,应用中国土壤流失方程(CSLE)计算土壤侵蚀模数,得到南、北盘江流域水土流失监测成果。结果表明,2021年南、北盘江流域水土流失面积共23966.97 km^(2),以轻度侵蚀强度为主,流域东北部水土流失较西南部严重;水土流失主要发生在耕地、林地和草地,占总水土流失面积比例达90%以上,各等级园、林、草植被覆盖度均以轻度和中度侵蚀水土流失为主,整个区域水土流失主要发生在6~35°的坡度等级上。整体而言南、北盘江局部区域水土流失问题仍然突出,需以预防和治理相结合的手段改善该区域水土流失状况。

大型水利水电工程水土保持监测的实践与思考——以大藤峡水利枢纽工程为例

近年来,水行政主管部门积极推进全面落实深化改革、简政放权,常态化开展水土保持遥感监管,有计划、有重点地组织开展在建生产建设项目水土流失防治的监督性监测。大型水利水电工程往往具有施工扰动面积大、弃土弃渣量大、水土流失影响大、水土保持措施多等特点,是水行政主管部门开展监督性监测的重点对象。以往生产建设单位自主开展或委托第三方开展水土保持监测时,对于存在的水土流失问题往往避重就轻,监测成果往往“报喜不报忧”,甚至与监督性监测成果“大相径庭”。通过大藤峡水利枢纽工程水土保持监测实践,客观反映水土流失防治责任范围、弃土弃渣、水土保持措施、水土流失防治效果以及是否发生水土保持违法违规行为,并从标准执行、技术交底、新技术应用等方面总结经验做法,以期为其他大型水利水电工程水土保持监测提供参考。

智慧水利水土保持分系统构建及应用

智慧水土保持是智慧水利建设的重要内容之一,其建设思路是依据水利部关于智慧水利建设总体部署,围绕水土保持行业发展需求,按照“大系统设计、分系统建设、模块化链接”建设原则,以“数字化场景、智慧化模拟、精准化决策”为路径,开展智慧水利水土保持分系统总体设计,在全国水土保持信息管理系统现有的水土流失综合治理、监督管理和监测评价3个业务功能模块的基础上,进一步开展升级改造,不断完善业务数据填报、流程管理、统计分析、综合查询、智慧应用等功能,优化跨部门、跨业务之间的数据共享与业务协同功能,强化现场复核、数据查询、信息采集、辅助决策功能,面向水利部、流域管理机构、省、市、县五级用户,全过程全方位支撑水土流失预报预警、人为水土流失风险预警、水土流失综合治理智能管理等业务应用,推动水土保持治理体系与治理能力现代化高质量发展。介绍了智慧水利水土保持分系统建设目标、总体框架、主要功能模块、系统开发与应用情况等。

2022年度水利部水土保持监管遥感解译与判别项目技术实施与思考

水土保持遥感监管就是根据水土保持监督管理需求,利用遥感影像、历史监管成果、判别参考数据等基础数据,在一定技术支持下,生产监督业务数据并开展应用的工作。水利部连续多年组织实施了生产建设项目水土保持遥感监管项目,目前已形成一套比较成熟和完善的技术路线,其中遥感解译与判别是遥感监管的关键技术环节,是疑似违法违规图斑现场核查处置的基础工作。为总结水土保持遥感监管项目技术实施的经验和做法,基于2022年度水利部水土保持监管遥感解译与判别项目技术实践,从项目技术路线、操作流程、技术实施、质量控制等主要方面进行系统梳理总结,形成一套标准化的遥感监管类项目实施技术体系,可为同类水土保持遥感监管项目执行提供可靠参考。

坡面水土保持措施效益评价--以贵州省冗雷河小流域为例

系统评价水土保持措施效益并查明水土保持措施在实施过程中存在的问题,对于水土保持工作的规划、管理和执行具有重大意义。最新发布的GB/T 15774—2008《水土保持综合治理效益计算方法》详尽描述了水土保持措施的各类效益和计算方法,但也存在指标过多、操作性差以及重复计算等问题。为了科学合理地评价水土保持措施效益,本研究以针对性强、可量化和避免重复三项原则筛选出调水保土效益和生态效益的计算项目,并基于生态系统服务功能计算生态效益价值。将这一方法应用于贵州省冗雷河小流域的综合治理试点项目(2008—2010)发现:该项目的坡面水土保持措施预计实现多年平均减流深11.0 mm/a,减蚀厚2.0 mm/a,生态效益总计107.1万元/a。本文是对水土保持生态效益价值化的一次尝试,结果可为当地水土保持决策提供参考依据。

我国智慧水土保持数字化场景组成及其设计探讨

基于智慧水利数字孪生流域L1,L2,L3级数据底板及水土保持基础和相关业务等数据,围绕“十四五”时期智慧水土保持数字化场景建设任务,结合水土保持业务数字化、网络化、智能化的应用需求,提出水土保持数字化场景建设的目标、总体框架、技术路线与方法,可为智慧水土保持建设提供参考。通过数字孪生、大数据、人工智能等技术与水土保持业务的交互应用,实现水土保持信息智能感知、管理服务高效协同、监督执法及时有效和淤地坝运行风险预判预案。目前,水土保持数字化场景建设仍处于起步阶段,需在实践应用中进一步探索和完善。

珠江上游水土流失与石漠化现状及其成因和防治对策

本文采用第一次全国水利普查成果数据,对珠江上游喀斯特地区的水土流失与石漠化现状进行了分析,结果表明该地区的水土流失面积约5.89万km2,主要分布在云南省曲靖市、红河州,贵州省黔西南州、黔南州和六盘水市,以及广西壮族自治区百色市、河池市、崇左市和柳州市;石漠化和半石漠化面积3.99万km2,主要分布在贵州省黔南州、黔西南州、安顺市和六盘水市,云南省文山州、曲靖市和红河州,以及广西壮族自治区河池市、百色市、崇左市和南宁市。在此基础上,分析了珠江上游喀斯特地区石漠化的自然和人为成因,并提出相应的防治对策。

Python和Visual Basic编程在水土保持数据处理工作中的应用

监测与处理数据是水土保持工作的基础,尽管数据处理工作简单,但人工处理耗时长、易出错,且经常需要进行修改。以工作需要为目标,采用编程方法可快速准确完成水土保持数据处理工作。借助Python和Visual Basic分别实现了生产建设项目扰动图斑编号自动输入、水土保持监测点降雨过程摘录数据快速整汇编处理。结果表明:(1)采用图斑编号批量自动输入的Python程序,300个扰动图斑的图斑编号输入用时10 s,与传统人工处理方式相比,工作效率提高了77倍;(2)采用降雨过程摘录数据成果表整汇编的Visual Basic程序,2507条降雨过程数据整汇编用时5 min,工作效率提高了25倍;(3)Python和Visual Basic程序不仅可以快速准确完成水土保持遥感监管和监测点观测数据整汇编等数据处理工作,亦可完成河湖监管、水环境监测等其他行业类似要求的工作。

无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用——以清远抽水蓄能电站为例

生产建设项目水土保持监测是准确掌握项目建设水土流失动态变化和水土保持措施实施效果的重要手段与基础性工作。传统的地面监测已经不能完全满足当前监测工作的需要,无人机遥感作为获取空间数据的重要手段之一,具有机动灵活、实时传输、影像分辨率高等特点,是卫星遥感的重要补充。在分析现有监测手段和方法的基础上,结合生产建设项目水土保持监测的特点和需要,以清远抽水蓄能电站为例,对无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的适用性进行了探讨,该技术是一种快速获取项目水土保持信息的有效方式,是提高水土保持监测工作精度、效率及自动化程度的一种重要工具。

福建省水土保持信息化项目监管实践与思考

为全面推进人为水土流失遥感监管,提高信息化监管水平,福建省采用卫星遥感、无人机、移动终端等信息化监管手段,对福建省内404个重点项目开展了项目监管工作;通过遥感普查、遥感详查、现场无人机调查,逐步掌握重点建设项目287个水土流失问题,按照水土保持问题分类和责任追究标准,明确问题类型和责任对象,以水土保持信息化系统为平台,支撑水行政主管部门现场监督检查工作。通过省、市、县各级联动,动态会商和技术培训,实现了省级在建生产建设项目项目监管全覆盖,市县重点项目监管初次试点,为福建省项目监管全覆盖积累了丰富经验。

赣县区水土保持遥感监管成果定量评价方法

水土保持工作进入高质量发展新阶段,围绕人为水土流失监管新需求,探索遥感监管成果定量评价新方法,支撑监管工作机制“月清、季核、年评估”落地。采用分组分析、指标对比分析等研究方法,通过统计和计算区域监管的合规性、项目监管的落实措施情况占比以及综合分析,获得分期、分项和整体监管成果定量评价结果和等级,精准确定监管工作较薄弱的期次和问题类型,为工作机制中“年评估”提供技术支撑。结果表明:①赣县区2020-2022年区域监管成果等级全部为“优”,定量评价结果分别为100%、100%、82%;②赣县区2020-2022年项目监管成果等级分别为“优”“优”“良”,定量评价结果分别为92%、81%、70%;③赣县区3年监管成果总体评价等级“优”,评价结果为88%。截至2022年底,赣县区区域监管成果完成情况优于项目监管,水行政主管部门应持续加强生产建设项目事中事后监管,督促建设单位切实履行防治水土流失的责任和义务。

“放管服”改革背景下水土保持方案质量抽查浅析

水土保持方案编制资质的取消,因编制单位技术力量差异而导致水土保持方案质量参差不齐。“放管服”背景下,水利部及各级水行政主管部门组织开展的水土保持方案质量抽查是保证方案质量的重要措施。基于工作实践,通过梳理生产建设项目水土保持方案质量抽查工作成果,检查生产建设项目水土保持方案审批承诺事项落实情况,以6个“是否存在”为重点开展问题分类分析,并提出针对性建议,可为生产建设项目水土保持方案编制、审批及日常监督管理提供参考。

长距离线性工程卫星遥感准实时水土保持动态监管探索

长距离线性工程跨度大,沿线地形地貌类型复杂,若不做好建设过程中的水土保持监督管理工作,难以保证工程水土保持措施的有效落实,建设过程中的水土流失隐患将非常严重。传统水土保持监管手段难以有效全面的对长距离线性工程开展建设过程中的水土流失问题进行监管。探索有效高效的监管手段和方法,对于解决长距离线性工程施工过程水土保持监管困难的问题有着非常积极的意义。以“新建广州至湛江高速铁路”为例,通过搜集沿线准实时卫星遥感影像,并对沿线地表扰动变化进行解译处理,分析提取沿线人为扰动剧烈的区块,探索长距离线性工程卫星遥感准实时水土保持动态监管方法,基本实现了有效且高效的水土保持动态监管效果,归纳总结了新建广州至湛江高速铁路项目的卫星遥感准实时水土保持动态监管的步骤方法,供水土保持相关从业者参考。

新时期水土保持监测工作探寻

开展水土保持监测工作,可以提高我国治理水土流失的能力,推动水土保持事业不断发展。水土保持监测工作对于保护水土资源、维护地方生态环境具有十分重要的现实意义。随着经济社会和生态文明建设的不断发展,新时期,对水土保持监测工作提出了更为严格的要求。为此,水土保持监测工作必须努力做到适应新形势,为水土保持和生态文明建设提供更为坚实的基础。因此,重点分析了新时期水土保持监测的目标任务和工作重点,并提出了如何助推水土保持监测工作的新发展。

三维激光扫描技术在水土保持监测中的应用

目前,开发建设项目水土保持监测中的坡面侵蚀测量主要是针对地表局部少量特征点,缺乏整体侵蚀状况,得到的数据难免存在误差。应用三维激光扫描技术可以高精度、高密度、高速度地测量物体表面三维空间坐标,从而描述物体表面细部状况。根据应用三维激光扫描技术在三个水土保持监测项目中应用,其结果令人满意。

水土保持“天地一体化”项目监管技术体系构建与应用

为弥补传统生产建设项目跟踪检查和监督管理方式不足,满足新形势下监管工作中高要求、高效能和高精准的需求,急需探索新技术、新手段和新方式。主要探讨生产建设项目水土保持“天地一体化”项目监管技术体系及其在水土保持监督检查管理工作中的适用性,并以“大藤峡水利枢纽工程”为案例,详细阐明该监管技术体系在实际工作中的应用过程及效果。结果表明:1)经实践,应用高频次遥感普查技术、高精度遥感详查技术、无人机现场调查技术、监管系统和移动信息采集手持端等技术与设备形成的生产建设项目“天地一体化”项目监管技术体系,满足新形势下监管工作需求;2)应用项目监管技术体系,掌握了大藤峡水利枢纽工程的建设阶段、扰动面积、水土保持措施体系、弃渣场位置与防护以及历次监督检查整改落实情况等,为水行政主管部门开展监督检查提供了有效支撑;3)经测算,采用项目监管技术体系开展珠江流域2017—2018年生产建设项目水土保持监督检查工作,相比于传统方式平均每项目次节约经济成本55%,监管工作效率提高4倍,具有突出的经济效益和社会环境效益。

水土保持治理工程保土效益评价指标及方法探讨

提出以"土壤侵蚀量减少比例"为核心指标的水土保持治理工程保土效益评价方法。该方法基于美国通用水土流失方程(USLE),借助遥感卫星和无人机等手段,获取研究区基础影像资料及数字高程模型,借助ENVI和Arc Gis软件,提取研究区USLE各关键因子(植被、坡度、坡长和水土保持措施因子);基于研究区不同时空尺度的基础资料,计算得到治理工程不同时空尺度的保土效益值。该方法确定了治理工程保土效益计算的关键指标和公式,构建了保土效益计算工作流程。该研究可为水土保持治理工程实施、管理及长期效益评估提供重要技术手段。

国产高分卫星遥感在生产建设项目水土保持监督中的应用——以晋陕蒙接壤煤炭开发集中区为例

开展水土保持预防监督工作是水土保持法赋予水行政主管部门的一项重要工作,传统的技术方法已经不能完全满足当前水土保持预防监督工作的需要。高分辨率卫星遥感是遥感技术发展的重要方向之一,具有高分辨率、快速、动态等特点,目前已在水土流失动态监测中获得广泛应用。结合中国水土保持预防监督工作的特点和需要,在总结高分辨率卫星特点的基础上,探讨了应用国产高分辨率卫星遥感调查的可行性以及解决的主要问题。认为其是一种快速获取空间动态信息的有效方式,是提高水土保持监督检查工作效率、降低工作成本的一种重要信息源。

基于不同分辨率遥感影像的生产建设项目水土保持动态变化监管技术研究

生产建设项目水土保持动态变化监管是水行政主管部门的一项重要日常工作。针对动态变化监管需求,结合不同分辨率遥感影像特点,研究了不同分辨率遥感影像在动态变化监管中的应用技术体系:基于中等分辨率遥感影像不同时期植被覆盖度变化情况,研究了区域新增扰动动态变化监测和合规性动态变化监管技术;利用高分辨率影像,分析了重点项目扰动动态变化、合规性动态变化和项目分类管理等内容;分别采用Landsat 8影像和高分一号高分辨率影像进行了应用示范;对区域生产建设项目水土保持动态变化监管频次和不同类型项目或重点水土流失部位动态变化监管频次进行了探讨,以期提高生产建设项目水土保持动态变化监管的针对性和工作效率。

水土保持监管中高分遥感及无人机技术的应用

高分遥感和和无人机技术的不断发展,将为水土保持监管工作提供更加快捷、有效的技术手段。经过对水土保持监管技术需求的简要分析,高分子遥感和无人机技术有着巨大的优越性并在水土保持监管的相关工程中进行了广泛的运用,同时,全国监管系统的逐步建立,将进一步推广高分遥感和无人机技术,推进水土保持监管的现代化建设。