大数据技术在水土保持信息化中的应用展望
林健
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林健,. 大数据技术在水土保持信息化中的应用展望[J]. 水土保持与应用,2024.1. DOI:10.12721/ccn.2024.157007.
摘要:
水土流失预防与保持、环境系统恢复是最近几年提议出的最新理论。由于经济的进步越来越快,许多生态弊端显露出来,极大地破坏了人类良好的居所之处,另外导致破坏无法恢复。大部分蓄水能力较强的天然土壤被硬质地面取代,耕地面积的骤减和洪水干旱,更深一步地导致现阶段水土流失情况的严峻。提高水土维护和环境恢复,能够降低天然灾害的出现,改良土地物理化学的本质。但现阶段项目的修筑任务在进程中出现了一些漏洞,制约了其恢复的成果。须扩大宣扬的范围,提高群众的思想意识。完善水土维护环境恢复治理制度,绝对不以牺牲良好的生态作为经济繁荣社会进步的代价,树立现代经济进步和环境维护为基础的概念,促进自然、经济、社会协调统一发展。
关键词: 大数据技术水土保持信息化应用展望
DOI:10.12721/ccn.2024.157007
基金资助:

引言

水土保持大数据概念与生态环境大数据概念类似,即指对水土流失、水土保持要素连续观测的基础上,集成海量多源数据,借助大数据系统及其分析技术,实现于水土保持数据的集成和信息分析挖掘,以便更有效的开展水土流失治理。水土保持工作涉及多学科,具有地域性、综合性、群众性等特点,本身就具有大数据的特征。随着中国生态环境大数据建设的推进,加速了大数据技术在水土保持中应用研究热度。

1水土流失预防与保持在自然改善中的影响分析

1.1降低环境灾难的产生

在经济全面发展的进程中,由于过度开发导致许多树木植物大量减少,造成了极具破坏性的灾害出现。灾害频发也使人们逐渐认识到水土流失预防的重要性,植被覆盖的区域可以有效降低土壤流失和风沙危害,从而降低多种灾害发生概率,保障人们安居乐业。

1.2有益于改变土地物理化学本质

中国国土资源丰富,但可供于耕种的耕地面积却有限。沙质土壤越来越多和土壤盐渍化严重限制农林业的发展,同时影响地方经济的发展。植被的遮盖和配套先进林的设备,可用于治理不利于农业的沙化土地,高效改变土地性质,增强土壤质量。

1.3改善生态状况,提高物种丰富性

水土保持可以提高植被的依附状况,增加绿地区域,通过植物本身的环境改善和固沙功能,进一步改善生态状况。通过改良栖息状态,能够有效提高生物丰富性,增加食物链延长和丰富,实现现阶段经济和社会的和谐进步。水土保持综合治理体系通过改变坡面微地形、增加植物覆盖率或增强士壤抗蚀性等方法,保持水土、改良土壤,以提高农地水土保持效果,促进农业发展。

2大数据技术在水土保持信息化中的应用展望

2.1在水土流失预测中的应用

水土流失预测是对水土流失的形式、原因、程度、危害等进行预估和推测,预测工程建设或自然环境下发生水土流失的风险,可以为水体保持措施合理优化设计提供依据。主要通过土壤侵蚀模型来预测,涉及到降雨、地表径流、入渗、泥沙输送、土壤剥离、沉积、植物生长等数据输入。通过构建知识计算数据库来处理水土保持大数据,实现水土流失更精准的预测预报,也可通过深度学习技术对已发生的水土流失现象进行学习,构建新的更贴近实际情况的预测模型。

2.2在水土保持治理与验收评估信息化中的应用

当前中国水土流失治理存在科技含量较低、后续管理缺乏、资金投入不足、管理机制不完善等问题。基于大数据技术,如图数据处理、批量数据处理等技术可以快速对流域水土流失的原因进行分析,制定符合实际的治理方案,提高治理效率;基于大数据的知识计算技术对水土保持财政投入进行可查询、可分析、可计算的监督,确保专款专用,落实到位。结合流式数据系统实现对水土保持工程措施持久监督管理,确保水土保持措施的持续防治效果。

水土保持实施验收评估是水土保持工作中的重要内容。2015年以来,国家相继颁发了水土保持验收相关条例,要求明确验收责任,规范验收行为。在水土保持技术评估中存在占地面积变化影响、表土剥离措施实施力度欠缺、弃渣场、取土场的设计和恢复力度欠缺等问题。传统的验收方式是现场勘测,具有验收期长、过程多、整理工作量大等特点,容易出现纰漏,同时也很难满足目前建设项目验收评估速度。无人机技术、遥感技术、3D扫描等信息化技术可满足水土保持验收评估中数据收集、处理、结果分析的需求,还可利用图数据处理系统和批量数据处理系统对水土保持实现快速全面验收评估。

2.3建立智能信息化水土保持监管体系与应用

最近几年,随着生产开发工程“天地一体化”监测管理设备成功,土壤侵蚀动态督察已成为常态。因此建议每年进行大量的实地调查和视察。实时收集和分享任务结果,掌握全县水土流失状况。早一步做好估计呈报工作,获取到充足监督专项钱款,可以雇佣第三方机构代行使监管责任,减轻监管组织部压力。基层水利行政组织要十分关注对高素质监理人员的培训,以提高团队组建,尽一切努力增加组织的员工,努力引荐爱好水利的专业人士,掌握科技手段和执法常识,并组建一支责任心强、诚信敬业的水土保持治理团队,使监察团队世代相传。同时,应提高对在职员工的技术进修,提升法律常识,发挥“转,托,带”功能,缓解当前基层专业技术人员严重短缺的状况。由于国内大部分蓄水能力较强的天然土壤被硬质地面范围越来越广泛,为了使得测量信息更无误,需要加多个测点,解决各个测点排列不均匀的弊端,以保证监测信息的无缺性。因此,县级部门应更多对测量任务投资,实时采买创新的设施和学习科学的技术,转换落后的监测方式。另外必须加强对技术员工的进修教学,避免人为操纵错误,进而提高监察的水准。

水土保持信息化综合监督管理系统,由区县水土保持工作站,与省级水土保持局相交互,实现生产建设项目动土信息的遥感动态监测、违法信息的移动执法巡查、水土保持业务信息化综合管理、水土保持日常及门户网站信息发布等,形成“天上看、地上查、网络管”的通用化管理模式,为水土保持管理人员、监管工作提供全面的辅助和信思化支持。

2.4在水土保持设计与水土保持方案编制信息化中的应用

水土保持工作开展的第一步是进行合理优化设计,而设计前需要对整治区的土地利用、地质条件、水土流失、降雨、林草覆盖率等环境相关信息开展调查分析,结合技术、经济、生态效益等多方面因素进行设计。遥感影像、照片等作为常用的水土保持图数据,可以很好地表示地物间的相互关系、提取地物的相关因子。近几年,除了专业的遥感图像处理软件外,新的图数据处理系统被相继推出,如Google的Pregel系统、Neo4j系统和微软的Trinity系统等,他们可对图数据进行遍历,对大量连接的查询问题提供图算法和查询处理,利用图数据处理系统对影像大数据进行快速处理,获取设计所需数据,再使用GFS系统、MapReduce编程模型等系统对多源多类型的数据进行批量处理,从而制定决策,设计有效针对不同水土流失情况的措施,大大提高水土保持设计效率和适用性。

结束语

提高水土保持和环境恢复,能够降低自然灾害的出现,改良土地物理化学的本质。但现阶段项目的修筑任务在进程中出现了一些漏洞,制约了其恢复的成果。如果想要提高其恢复的成果,就必须扩大宣传的范围,提高群众的思想意识。要完善水土环境恢复治理制度,不以牺牲良好的生态作为经济繁荣社会进步的代价,树立现代经济进步和环境维护为基础的理念,促进自然、经济、社会协调统一发展。

参考文献

[1]段巧甫.论水土保持在生态环境建设中的主体地位和作用[J].中国水土保持,1999(10):15-16.

[2]程春明,李蔚,宋旭.生态环境大数据建设的思考[J].中国环境管理,2015,7(6):9-13.

[3]董玉红,刘世梁,张月秋,等.大数据在中国生态环境监测与评价中的应用与问题[J].科研信息化技术与应用,2017,8(3):18-26.

作者简介:林健(1990年), 男 ;汉族 ,云南丽江,硕士研究生,工程师,研究方向:生产建设项目以外水土保持设计。

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