中水珠江规划勘测设计有限公司 广东省 广州市 510610
摘要：面对日益严峻的环境形势，在水土保持和荒漠化防治工作的开展过程中，需要加强对3S技术等的应用，合理制定应对措施。文章首先对水土保持与荒漠化防治工作形势进行分析，介绍3S技术自身的应用特点，在此基础上，对3S技术在水土保持与荒漠化防治工作中的具体应用进行研究，以期为相关工作提供参考。
关键词：3S技术；水土保持；沙漠化防治
前言：在过去长期的粗放式发展模式下，环境透支现象较为严重，导致我国许多地区出现了严重的水土流失、土地荒漠化情况。在现阶段的治理过程中，需要依靠先进的技术手段，对目标治理区域的具体情况进行详细了解，从而为治理方案的制定提供科学依据。其中，3S技术是开展水土流失和荒漠化治理的核心技术手段。
一、水土保持与荒漠化防治工作形势
水土流失主要是指在水流冲刷、侵蚀作用下，使土壤发生移动和沉淀的过程。在自然环境中，这种现象客观存在，比如在长时间连续降雨下，地表土层会随着雨水冲刷而移动，其流失速度较为缓慢，不会对环境生态结构产生严重破坏。但是受人类活动影响，由于地表植被遭到大面积破坏，地表土壤的自身固化能力显著下降，在大型降雨过程中，会出现剧烈的水土流失现象，进而导致环境生态平衡被打破。土地荒漠化现象属于土地退化的一种表现，主要发生在干旱、半干旱地区，由于地表植被受到破坏，地区自身降雨量较少，加快了土地荒漠化进程。
自改革开放以来的40年间，我国社会经济发展迅速，客观而言，其中也有部分经济成果是牺牲环境代价换取的。由于过去环境保护和治理意识不足，在水土资源开发利用过程中，超出了环境承载力极限，导致部分地区目前的水土流失、土地荒漠化现象较为严重。在此情况下，也会对现阶段的社会经济活动产生多方面负面影响。比如在矿山生产、工程建设活动中，严重的水土流失问题可能引发自然灾害，为工程带来严重损失。土地荒漠化发展则会减少农耕用地面积，导致农作物生产能力下降。因此，无论是出于环境治理的客观要求还是经济发展的实际需求，都需要提高对相关治理工作的重视，针对严峻的工作形势积极开展相关技术应用创新活动[1]。
二、3S技术自身的应用特点
3S技术是全球定位技术（GPS）、地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）的统称，这三种技术都是目前地理信息测绘等领域的核心技术，通过对空间环境数据进行采集，为相关规划决策活动提供依据。从3S技术自身的应用特点来看，在其应用过程中，主要以计算机系统为依托，对通过各种方式采集到的空间环境数据进行分析、处理和存储，建立动态化的数据支撑体系，及时完成空间环境数据更新等工作。比如在GPS技术的应用过程中，主要依靠卫星空间站、地面终端和计算机控制系统，完成数据采集、传输和处理过程，将原始数据或结果性数据保存在计算机系统中，方便调用。同时可以采用可视化技术对信息处理结果进行展示，并传到到用户终端，支持用户的数据利用。除了专业测量工作外，GPS在人们日常生活中的定位、导航等方面也得到了广泛应用[2]。
三、3S技术在水土保持与荒漠化防治中的应用路径
（一）GPS技术在水土保持与荒漠化防治中的应用
GPS技术是由美国军方研发的卫星定位系统，目前在政治、经济等领域也得到广泛应用。GPS技术的卫星系统由24颗分布在3个轨道上的卫星组成，在地球任意一点都可观测到6~9颗卫星，能够为全球范围内提供三维位置信息。对于水土保持和荒漠化防治而言，首先要了解目标治理区域的水土流失、土地荒漠化状况，找到重点治理区域，并对其范围进行准确划定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此过程中，需要利用GPS技术精准定位的优势，快速测量目标位置三维空间信息。在24颗卫星系统的支持下，GPS相对定位精度可以达到6~10m，在工程精密定位中，平面位置误差可以控制在1mm以内。而且GPS观测速度快，在基准站15km范围内，静态相对定位测量只需1~2min，动态定位仅需几秒钟。观测站之间不需要实现通视，能够充分满足水土流失、土地荒漠化地区恶劣的环境应用需求。完成数据采集工作后，系统会自动进行记录和汇总分析，从而为防治对策的制定提供依据。另外，GPS测量仪器还具有操作便捷的优势，数据处理自动化水平高，能够有效降低测量工作负荷，节省人力物力。
（二）GIS技术在水土保持与荒漠化防治中的应用
GIS技术是多学科交叉应用的产物，主要采用地理模型，对地理空间进行动态分析，提供全面、详细的地理信息数据。开展水土保持工作和荒漠化防治工作与地理信息测绘工作等联系密切，需要尽可能全面的掌握目标区域地理信息数据。依托于GIS系统，能够确保基础数据的丰富度，同时对地理信息数据进行图形化表示，自动完成地形图绘制等工作，从而为相关环境治理工作的部署提供支持。在应用GIS技术对土地资源、环境资源进行调查的过程中，也可以建立灾害预警系统，根据目标区域的水流流失情况、土地荒漠化程度，分析可能发生的自然灾害问题，包括泥石流、地震、洪灾等，并对灾情进行预警、预报。在开展相关环境治理工作的过程中，也可以依靠GIS系统的图形化界面，实现对资源、人员的高效调配，从而提升工作反应速度。
（三）RS技术在水土保持与荒漠化防治中的应用
RS技术主要采用飞行器设备搭载原距离测控装置，对地表图像进行航拍航摄。目前主要采用方便使用的无人机设备，搭载航空摄影机、多光谱扫描仪、全景摄影机等设备，完成指定的调查和测绘任务。在水土保持和荒漠化防治工作中，RS技术也得到了广泛应用，主要可以利用RS技术进行陆地水资源、土地资源、制备资源调查等，并对环境进行检测，为相关规划管理工作提供支持。目前较为成熟的遥感应用软件包括PCI、ERDAS等，也可以实现对测量数据的全自动处理。水土流失、土地荒漠化问题与地表植被破坏有直接关系，通过采用RS技术对目标区域植被覆盖情况等进行调查，可以制定更有针对性的治理措施。
（四）3S技术在水土保持与荒漠化防治中的综合应用
GPS、GIS技术和RS的应用，虽然在数据采集、传输方式等方面有所区别，需要建立不同的系统结构，但其得到的测量和调查数据，具有密切联系性，可以对其进行综合利用。在实际环境治理工作中，可以根据不同目标区域的特点，选择合适的测量技术，实现对3S技术的灵活运用。对于水土保持和荒漠化防治工作而言，通过充分发挥3S技术的优势，可以有效提升相关规划、决策工作的合理性，并及时反馈环境治理成果。在其综合应用过程中，应通过设计数据交换中心，提高数据共享程度，减少重复性数据采集工作，进一步提高测量和调查工作效率。同时也可以发挥3S技术之间的优势互补作用，最大化的满足实际测量工作要求，全面、准确的反映出目标区域的环境特点。
结束语：
综上所述，3S技术在水土保持和荒漠化治理工作中都有重要的应用价值，通过充分发挥3S技术自身的功能优势，并实现对3S技术的综合利用，可以满足不同场景下的测量需求，为水土保持和荒漠化治理决策工作提供数据基础。在此情况下，可以提高决策合理性，针对不同区域的环境状况，采取有效的治理措施。
参考文献：
[1]赵勇.3S技术在水土保持与荒漠化治理中应用分析[J].低碳世界,2018(01):99-100.
[2]彭保罗.水土保持与荒漠化防治中3S技术的应用探索[J].赤峰学院学报(自然科学版),2017,33(14):18-20.
论文作者:常进
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/8/30
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