摘要：水土流失导致土地退化，生产力下降，生态环境恶化。由于影像资料获取难度较高、工作效率较低的限制，使得项目建设造成的水土流失情况不能被直观的掌握。本文通过阐述Google Earth在生产建设项目水土保持工作的应用，并结合应用实例介绍，以期为同类工程提供参考。
关键词：Google Earth；生产建设项目；水土保持
我国是世界上水土流失最为严重的国家之一。近年来，我国经济高速的发展，以及城镇基础设施大规模的建设，使得生产建设与生态环境之间的矛盾日益尖锐。水土流失导致土地退化，生产力下降，生态环境恶化。据2018年水土保持公报，2018年全国共审批生产建设项目水土保持方案3.79万个，涉及水土流失防治责任范围1.10万km2。生产建设项目的建成在促进国民经济发展的同时，其施工过程中大面积扰动地表、损坏植被，给区域生态环境带来了极大的压力。水利部将生产建设造成的人为水土流失作为监管的重中之重。因此，开展生产建设项目的水土保持工作，可以有效控制生产建设项目造成的水土流失，改善项目区及其周边的生态环境。
我国生产建设项目的水土保持工作从“事前—事中—事后”贯穿整个项目过程中，包括项目开工前期的水土保持方案编制、施工过程中的水土保持监测、项目完工后的水土保持设施验收，采取“事前预防，事中监管、事后治理”的理念。目前，生产建设项目水土保持工作多采用现场调查、资料收集、地面观测以及无人机航拍等方法，成果以文本、图表、照片等形式展现。对于线型项目，由于线路较长，涉及州市较多，以上方法存在影像资料获取难度较高、工作效率较低的限制，对项目造成的水土流失情况不能直观的掌握。
Google Earth（GE）是Google公司推出的一项新型的地理信息服务项目，它以卫星图片和矢量地图相结合，以虚拟现实的方式展现微缩的地球景观，使人们能以直观、三维的方式浏览地球上的每一个角落，被形象称为“地球之眼”。GE具有空间数据显示、编辑、存储、分析与管理等功能，在生产建设项目水土保持工作中，使用频率较高，主要用于查询经纬度，测量长度、面积等。GE能够清楚的看到地球上任何一个地形、地貌，部分重要地区的清晰度可达到1-5m，在生产建设项目水土保持工作中引入GE，既能充分利用高清有效的影像资源，又能清晰、直观的了解与分析地形地貌、河流水系分布等，为生产建设项目的水土保持工作提供便利与新的视角。
本文通过GE在生产建设项目水土保持工作中应用，并结合典型实例介绍，旨在为同类工程提供参考。
1 GE在生产建设项目水土保持工作中的应用
1.1 图形、图像数据导入及输出
该技术是GE的关键技术之一，也是生产建设项目中最常用的技术。
图形、图像数据导入实现方式有两种：一种是通过已知的配准点，经过一系列处理后，利用Auto CAD与GE的中的“KML”功能，实现地图数据的导入；一种是通过GE工具栏下添加图像叠加层的方式将图像数据，叠加至GE上，并通过调节图像的透明度，使图像数据和卫星底图同时可见，图像添加层的添加对象在GE中可以移动，缩放、旋转，依据已知的关键地、物点（如河流水系、交通道路的节点）等，实现图像数据的导入。
图形、图像数据输出则是将编辑好的GE数据利用输出功能将其输出为KML/KMZ格式，也可以将其保存为图片格式。
在开发建设项目水土保持工作中，以上技术主要适用于辅助水土保持工作的外业调查。外业调查过程中，将图形、图像数据导入GE中，通过缩放、旋转等操作，实现方位、倾斜度等调整，可以更直观的了解到开发建设项目项目区及周边的交通、地形地貌、植被类型、河流水系等分布情况。在水土保持行政审批过程中，更有利于水行政主管部门的行政审批。
由于GE假设地球是一个均匀的球体，致使直接导入后的图像会存在一定的误差，尽可能降低误差，可以在GE中利用标尺工具进行手工测量，测量出地面长度后进行手工配准。
1.2 基础数据的获取功能
当项目区的卫星影像足够清晰时，利用GE工具栏下添加点、线、面等工具，可以勾绘出开发建设项目临时施工场地、取、弃土场等临时占地的范围，及项目区的扰动土地范围等，并获取相关数据；也可利用历史影像数据获取开发建设项目不同建设时期的扰动面积变化情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.3 图形影像浏览功能
GE为应用者提供了免费的全球真彩色影像、地形数据等，数据定期进行更新，但城市市区的数据更新相对较快，分辨率也较高。在进行了图形、图像数据导入GE后，应用者可通过GE浏览卫星影像，查看项目区地物间的空间位置和相对关系[4]，更好的把握项目情况。
2 GE在水土保持工作中应用实例介绍
本文以云南某风电场为例，按照事前预防、事中控制、事后治理的理念从方案编制阶段、水土保持监测阶段、水土保持设施验收阶段分别进行GE应用介绍。根据项目组成及水土流失特点将该风电场划分为风机机组区、升压站区、集电线路区、道路工程区、辅助设施区、弃渣场区。
2.1 水土保持方案编制阶段
在现场调查前期的内业工作中，通过CAD导入GE方式，将风机、风机运输线路、升压站等的布置导入GE中，结合地形图及GE影像初步选定拟布设临时施工场地、弃土场位置（选定的数量需大于实际需要量）等；外业工作中通过实地踏勘，并辅以无人机航拍等，对项目建设区内现状植被类型、沟道、水系情况，周边交通等进行全面综合调查；对内业工作中拟选定的临时施工场地、弃渣场进行现场复核，复核场地现状地形能否满足临时施工场地、弃渣场的布设要求，排除筛选出符合要求的临时施工场地。
2.2 水土保持监测阶段
根据《生产建设项目水土保持监测规程（试行）》及批复的水土保持方案对项目区进行水土保持监测，雨季每月进行一次，日降雨量大于50mm时需加测一次，旱季每半年监测1次。
水土保持监测阶段，根据GE影像资料并结合项目区动工实际情况，复核项目实施阶段风机机组区、道路工程区、集电线路区、升压站区、辅助设施区、弃渣场区各个分区的布设情况是否与批复的方案一致；确定水土流失防治责任范围的变化情况；施工阶段水土保持措施实施情况以及防治效果等。
在该风电场水土保持监测阶段，根据项目资料情况，并结合GE勾绘出各区的扰动范围，并进行量测，各区变化情况如下：风机机组区风机、箱变数量不变，但是有16台风机机组的位置发生变化，其余17台风机在原规划位置建设，相应导致风机机组面积发生变化，根据GE量测，实际风机占地8.42hm2，较原方案增加1.82hm2；升压站区位置不变，但对占地进行优化，面积减少，根据GE量测，面积0.97hm2，较方案减少了0.92hm2；集电线路区由于风机位置发生变化，相应导致集电线路长度减少，面积减小0.09hm2；道路工程区进场道路和场内道路均发生了部分变更，根据GE量测，变更后长度较原方案阶段增长1.23km，面积增加1.87hm2；施工辅助设施区在施工阶段进行优化，位置和数量均发生变化，根据GE量测，面积较原方案减少0.49hm2；弃渣区监测阶段结合GE的定位功能，与原方案比较，原规划5座弃渣场仅启用了1座，另外新增了2座弃土场，根据GE量测，弃渣场实际扰动面积0.77hm2，较原方案面积减少2.28hm2。
2.3 水土保持设施验收阶段
该阶段的主要工作是根据项目完工后情况与方案对比，确定水土流失防治责任范围变化情况、弃渣场设置情况及措施体系的布设情况是否与方案发生变化、水土保持措施总体布局与方案对照是否发生变化，是否完整、合理、水土保持投资等是否发生变化，变化原因分析等。
根据监测阶段的测量数据，以及项目完工后的最终图形资料等，复核对比变化情况。也可利用不同历史时期的影像，对照分析不同施工时段的扰动面积变化情况。该阶段GE的作用主要是辅助项目验收汇报，使验收各参与方能够直观、系统的了解项目概况和水土流失防治情况，有助于项目通过设施验收。
3 结语
本研究介绍了GE在生产建设项目水土保持工作中的应用，对于水土保持工作的数据的获取及精度具有一定的意义。将GE软件应用于水土保持工作是一项具有新意的创新举措，为使用者提供了清晰的影像和详细的地理资料，未来将继续挖掘GE的使用功能，使GE在水土保持工作管理与应用范围更广阔。
参考文献：
[1] 中华人民共和国水利部，水土保持公报（2018）.
[2] Google Inc.Google Earth [DB/OL].[2007-09-14].Google Web Site.http：//earth.google.com/.
[3] 金耀峰.水利规划中Google Earth的应用探析[J].河南科技，工业工程与技术，2017(9)：30-31.
[4] 张靖宇，周春波，李国辉.Google Earth 在生产建设项目水土保持监测中的应用[J]，安徽农业科学，2014，42(34)：12347—12349.
[5] 基于Google Earth的GIS专题制图技术研究与应用—以陕西省土壤分类信息系统开发为例[J]，水土保持通报，2008，28(6)：63—66.
论文作者:崔静1，2,黄佳健3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/16
标签：水土保持论文; 建设项目论文; 项目论文; 情况论文; 数据论文; 工作论文; 阶段论文; 《基层建设》2019年第21期论文;