遙感和地理信息系統(tǒng)在黃河水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

來源：水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)網(wǎng) 上傳日期:2018-07-23 打印本文章【字體】大中小

遙感（Remote Sensing，簡稱RS）是指在高空和外層空間的各種平臺上，運用各種傳感器獲取地表信息，通過數(shù)據(jù)的傳輸和處理，得到地面物體形狀、大小、位置、性質(zhì)及其環(huán)境信息的一門現(xiàn)代化應(yīng)用技術(shù)。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System , 簡稱GIS）是采集、儲存、管理、分析和應(yīng)用與空間分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)。自20世紀60年代興起以來，遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于測繪、地質(zhì)、軍事、旅游、環(huán)境監(jiān)測等各個領(lǐng)域。近幾年來，黃河水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心通過實施黃河流域水土保持遙感普查及監(jiān)測項目已經(jīng)將遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)成功應(yīng)用于水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測之中，并取得了大量可喜的成果。

遙感及地理信息系統(tǒng)技術(shù)在黃河流域水土保持遙感普查及監(jiān)測項目中的應(yīng)用主要反映在以下幾個工作環(huán)節(jié)中：

圖像處理。首先是對TM衛(wèi)星影像進行幾何糾正，即用配準的眾多控制點將TM衛(wèi)星影像準確的納入BJ54坐標系，從而使TM衛(wèi)星影像上的每一個像素點具有BJ54的準確坐標，使其固定在系統(tǒng)中，不成為游離態(tài)。TM衛(wèi)星影像具有七個波段，分別反映不同的地表信息，和水土保持關(guān)系比較密切的是5、4、3三個波段信息，所以對TM衛(wèi)星影像要做相應(yīng)的波段合成(543合成)及調(diào)色工作（減少色差）。其次，針對不同的應(yīng)用范圍及要求對TM衛(wèi)星影像進行拼接和裁切。經(jīng)過上述處理的TM衛(wèi)星影像主要有兩方面的用途：一是在處理后的TM衛(wèi)星影像基礎(chǔ)上，依據(jù)出圖標準，加以圖名、圖例、圖廓、注記、經(jīng)緯度、制作單位等地圖要素，制作專題圖。二是在處理后的TM衛(wèi)星影像上，參照解譯標志，進行圖像解譯，建立地理信息圖形屬性庫。

圖像解譯。在功能強大的地理信息系統(tǒng)軟件ARC/INFO環(huán)境下，采用人機交互判讀的方式，根據(jù)樣區(qū)調(diào)查建立的解譯標志，參照坡度圖、土地利用圖、地形圖及其它有關(guān)資料對TM衛(wèi)星影像進行判讀，勾繪相對均質(zhì)的土壤侵蝕圖斑，并確定其侵蝕類型、侵蝕強度、地貌類型、母巖類型、植被蓋度、坡度屬性，賦6位屬性碼，形成土壤侵蝕圖形屬性庫。

地理信息系統(tǒng)開發(fā)。為了實現(xiàn)對流域遙感普查數(shù)據(jù)及相關(guān)資料的有效管理和決策支持，監(jiān)測中心基于GIS軟件Geomedia平臺開發(fā)了黃河一級支流水土保持地理信息系統(tǒng)。其功能包括圖層顯示、查詢分析、專題圖制作、報表統(tǒng)計、報表輸出等。

遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)在黃河流域水土保持遙感普查及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用取得了豐碩成果。目前，監(jiān)測中心已經(jīng)取得的數(shù)據(jù)成果有：1.全流域土壤侵蝕圖形屬性庫：每個圖斑包含侵蝕類型、侵蝕強度、水土保持分區(qū)、地表組成物質(zhì)、植被蓋度、坡度六位屬性碼；2.全流域圖像庫：包括1：100萬黃河流域土壤侵蝕圖、1：100萬黃河流域植被圖、1：100萬黃河流域坡度圖、1：100萬黃河流域TM衛(wèi)星影像圖、各種比例尺分省區(qū)、分重點地區(qū)、分流域土壤侵蝕圖、各種比例尺分省區(qū)、分重點地區(qū)、分流域TM衛(wèi)星影像圖等；3.全流域數(shù)據(jù)庫：包括全流域、分行政區(qū)（省、地、縣）、分類型區(qū)、分流域（>1000km²一級支流）的土壤侵蝕強度、植被覆蓋度、坡度數(shù)據(jù)；4. 地理信息系統(tǒng)：即黃河流域一級支流水土保持地理信息系統(tǒng)；5.重點地區(qū)（清水川、孤山川、窟野河、禿尾河四條黃河一級支流，面積1.4萬km²）動態(tài)監(jiān)測成果：基于TM影像解譯的1986年和1998年土壤侵蝕圖形屬性庫及數(shù)據(jù)庫；6. 典型區(qū)域（活雞兔流域）動態(tài)監(jiān)測成果：1987年和2001年彩紅外航片正射影像圖及土地利用現(xiàn)狀圖、基于航片解譯的1987年和2001年土地利用及生態(tài)農(nóng)業(yè)措施數(shù)據(jù)庫；7.模型研究：初步建立了黃河流域黃土丘陵區(qū)土壤侵蝕模型。選擇影響土壤侵蝕的5個主要因子，即植被、坡度、溝谷密度、土壤抗蝕性、降水侵蝕力，回歸出土壤侵蝕與影響因子之間的綜合模型，在黃河中游韭園溝流域進行了驗證。

隨著高分辨率遙感影像和計算機技術(shù)的發(fā)展，遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)將會越來越廣泛地應(yīng)用于水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作之中，成為實現(xiàn)從“傳統(tǒng)水?！毕颉艾F(xiàn)代化水?！鞭D(zhuǎn)變不可缺少的先進技術(shù)和手段。

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