2005－2006年的“全國水土流失與生態(tài)安全綜合考察”發(fā)現(xiàn)我國水土流失問題仍然非常嚴重，水土保持將是我們長期而艱巨的任務。科學的規(guī)劃和有效的措施是控制水土流失，保護土地資源，提高環(huán)境質(zhì)量的必然途徑。而準確、完備的信息是科學決策的依據(jù)和技術支撐。數(shù)字水土保持是提供這種信息和技術工具的最有效手段。

數(shù)字水土保持是數(shù)字地球思想和技術在水土保持領域的應用和發(fā)展，是數(shù)字地球的專業(yè)化和具體化。

數(shù)字地球的概念由美國前副總統(tǒng)戈爾于1998年1月31日首次提出。他提出這一概念的理由是：人類渴望獲得知識與信息，但大量信息仍然積壓在某個角落沒有被使用；由于人類大腦對數(shù)據(jù)的處理和記憶速度太慢等問題，常常在海量數(shù)據(jù)面前顯得束手無策，行不成概念；如果將數(shù)據(jù)排列成一定規(guī)律，人們便可以迅速形成概念并做出判斷；一般的計算機信息系統(tǒng)不能很好地完成這個任務，這就需要數(shù)字地球。

數(shù)字地球可以理解為現(xiàn)實世界的數(shù)字描述和表達系統(tǒng)。它將不同時空多分辨率的資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟和人口等海量數(shù)據(jù)或信息，按地理坐標，從局部到整體，從區(qū)域到全球進行整合、融合及多維顯示，并能為實際應用提供支撐。

數(shù)字地球的概念提出后，由于其在政治、軍事、經(jīng)濟、科研等領域的重大意義，迅速引起了歐洲及其他一些國家的反應。我國也在幾年時間內(nèi)取得了實質(zhì)性進展，在不同領域得到應用。先后開展了“數(shù)字中國”、“數(shù)字城市”、“數(shù)字流域”、“數(shù)字農(nóng)業(yè)”、“數(shù)字水利”等方面的研究。接著測繪部門強化了國家基礎信息設施建設和數(shù)據(jù)共享的力度。北京建立了“數(shù)字北京”市重點實驗室。黃河水利委員會進行了“數(shù)字黃河”工程建設。

數(shù)字地球的先進性表現(xiàn)在多數(shù)據(jù)融合，按地理坐標組織，多維顯示，統(tǒng)一規(guī)范，多機構協(xié)作等方面。水土保持涉及自然、社會、經(jīng)濟等因素，需要多部門配合，需要綜合信息的支持。所以數(shù)字地球的概念非常適合水土保持信息化的要求。“數(shù)字水土保持”可以定義為按地理坐標對水土保持要素和狀況的數(shù)字化描述和處理。它借助地球空間信息技術，對水土流失狀況、地形、土壤、降雨、植被、土地利用、經(jīng)濟社會狀況，以及水土保持工程、開發(fā)建設項目、行政管理等多種類型、多種尺度、多種來源和多種時相的水土保持基礎信息進行數(shù)字化收集、貯存、傳輸、分析和應用，為水土流失動態(tài)監(jiān)測，水土保持規(guī)劃設計、效益分析、項目管理、預防監(jiān)督等工作提供現(xiàn)代化的方法和手段。它包括信息采集與更新、貯存與數(shù)據(jù)庫、通訊與網(wǎng)絡、分析與模型、項目管理與決策支持等子系統(tǒng)。

“數(shù)字水土保持”將成為數(shù)字中國的主要組成部分，是一項宏偉的工程，需要動員全國水土保持界的力量，協(xié)同攻關，實現(xiàn)共建、共管、共用。

國外雖然沒有明確提出“數(shù)字水土保持”的概念，但以根植于地理坐標或地理單元這樣的“數(shù)字地球”理念開展的水土保持數(shù)字化或信息化過程一直在進行，主體思路是以水土流失動態(tài)監(jiān)測與評價帶動水土保持數(shù)字化建設。發(fā)展過程可概括為三個階段：

第一，為認識水土流失危害，了解水土保持需要而開展的水土流失調(diào)查和數(shù)據(jù)采集。核心是通過調(diào)查為主的方式，對主要縣域或在縣域內(nèi)選擇一定的點或面（區(qū)域）采集相關水土流失數(shù)據(jù)，了解水土流失現(xiàn)狀和危害。該階段的代表是美國1934年開展的全國土壤侵蝕勘查。此次勘查不僅直接促使了美國水土保持法的頒布和水土保持局的成立，而且于1945年對這些采集數(shù)據(jù)的分析結果更是成為后來實施水土保持優(yōu)先項目的基礎，因此被稱為“1945年水土保持需求調(diào)查”。隨后每隔約10年先后于1958年和1967年進行了兩次國家水土保持需求調(diào)查。該階段目標單一，調(diào)查數(shù)據(jù)簡單，以縣域為主，并未覆蓋全國，更沒有時間上的可比性。其應用成果十分明確：主要回答土壤侵蝕現(xiàn)狀如何？哪些土地（主要是農(nóng)耕地）需要采取水土保持措施？

第二，為實現(xiàn)水土流失動態(tài)監(jiān)測而開展的多源數(shù)據(jù)采集、分析與融合。該階段實際上已經(jīng)實現(xiàn)了“數(shù)字水土保持”的理念，其標志是建立了一整套的空間采樣和數(shù)據(jù)采集與分析方法，從而可通過采取自下而上統(tǒng)一的標準和方法，在不同層次的地理單元上采集水土流失及其相關數(shù)據(jù)，開創(chuàng)了“數(shù)字水土保持”進程中的地理坐標和地理單元思想，前者是指將水土流失信息落實到具體的空間位置，后者是指將不同的數(shù)據(jù)落實到不同層次的地理單元，以便服務于不同的目的。該階段從1977年開始至1997年，每隔5年在覆蓋全國的范圍內(nèi)進行一次數(shù)據(jù)采集與分析，共進行了5次。不僅建立了可用于對比分析的本底水土流失數(shù)據(jù)，而且實現(xiàn)了水土流失動態(tài)監(jiān)測與評價。數(shù)據(jù)采集除實地調(diào)查外，輔以大量其它信息源，如遙感數(shù)據(jù)、基于地理信息系統(tǒng)技術的地圖與地統(tǒng)計數(shù)據(jù)、各類統(tǒng)計資料等。不僅實現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)的采集、分析與融合。與此同時澳大利亞、歐盟也開展了類似的土壤侵蝕調(diào)查與評價。其數(shù)據(jù)采集依賴的空間屬性與美國的抽樣調(diào)查明顯不同，是以不同空間分辨率的數(shù)據(jù)源為基礎，采用均勻網(wǎng)格形式進行數(shù)據(jù)采集、收集和處理，進而按照用戶需要的地理單元進行網(wǎng)格匯總。這一階段由于信息技術和計算機技術的迅速發(fā)展，以及政府和公眾對準確和規(guī)范信息的迫切需求，使得水土流失數(shù)字化過程發(fā)展迅速，積累了大量規(guī)范可用的水土流失數(shù)據(jù)。

第三，數(shù)據(jù)應用的拓寬階段。大量數(shù)據(jù)的積累使其應用范圍已不僅僅限于水土流失監(jiān)測和評價，而且擴展至生態(tài)與環(huán)境質(zhì)量評價。一是通過多部門多領域聯(lián)合開展各類項目，拓寬數(shù)據(jù)應用范圍；二是通過開發(fā)各類模型，應用積累的數(shù)據(jù)進行生態(tài)與環(huán)境影響評價，還可將模型模擬數(shù)據(jù)作為新的數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù)更新。如地下水模型（GLEAMS）需要的一些信息可由水土流失數(shù)據(jù)提供，模擬出的相關化學污染物等數(shù)據(jù)可作為水土流失數(shù)據(jù)庫的補充數(shù)據(jù)源。此外大量數(shù)據(jù)的網(wǎng)上發(fā)布，極大地促進了公眾對資源和環(huán)境等問題的關注，起到了輻射教育的作用。

自20世紀中后期以來，國內(nèi)也開展了一系列與數(shù)字水土保持相關的研究工作。主要包括：（1）水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)和標準體系建設。在已有水土保持試驗觀測站、觀測試驗方法基礎上，建立了覆蓋全國的水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)。同時編寫發(fā)布了水土保持監(jiān)測技術規(guī)程SL277-2002，土壤侵蝕分類分級標準SL190—96等等技術規(guī)程。（2）水土保持遙感調(diào)查。國家連續(xù)進行了3次全國范圍的土壤侵蝕遙感調(diào)查，基本查清了全國水土流失類型與強度的分布狀況，同時在土壤侵蝕分級分類技術規(guī)程制訂方面，取得突出成績。（3）水土保持信息化建設。各地已開展了水土保持信息化建設工作，如北京市和遼寧省在DEM基礎上劃分了小流域并已經(jīng)應用于水土保持項目立項和管理。黃河流域建立了水土保持本底數(shù)據(jù)庫，編寫頒布了《黃河流域水土保持數(shù)據(jù)庫表結構及數(shù)據(jù)字典》和《黃河流域水土保持信息代碼編制規(guī)定》等。另外，結合“數(shù)字黃土高原”建設，對水土保持元數(shù)據(jù)體系進行了研究和探討。長江流域在長江上游水土流失重點防治(長治)工程的帶動下，積累了大量土地利用、水土流失與水土保持資料，以及土壤，水文、DEM和高分辨率航空遙感影像等資料。（4）相關領域和部門的工作。國家測繪局基礎地理信息中心完成了全國范圍內(nèi)1:5萬、1:25萬和部分地區(qū)1:1萬地形圖的數(shù)字化和DEM建立。國家土地管理局完成了土地統(tǒng)計臺帳，實現(xiàn)了部分土地詳查成果圖的數(shù)字化。國家林業(yè)局在全國布設了林地定位監(jiān)測樣點，定期完成林地資源遙感普查。這些成就無疑為“數(shù)字水土保持”的實施提供了雄厚的基礎和豐富的經(jīng)驗。

如前所述，信息與計算機技術、水土保持監(jiān)測技術、對地觀測技術等的迅猛發(fā)展，極大地促進了我國水土保持信息化建設，但現(xiàn)在提出“數(shù)字水土保持”建設，是由于它與以往的水土保持信息化有著本質(zhì)差別，主要表現(xiàn)為二點：一是將所有的信息落實到統(tǒng)一編碼的地理位置和地理空間，從而使原來的信息有了空間屬性；二是將所有信息以統(tǒng)一的標準和格式，在不同層次地理單元上進行存貯和處理，并能實現(xiàn)各層次間的傳輸和應用。因此數(shù)字水土保持應該是按照全新的理念進行數(shù)字化建設，為此需要對沒有數(shù)字化成果的按照統(tǒng)一標準和規(guī)范進行建設，對已有的各種信息化成果按照統(tǒng)一標準和規(guī)范進行融合和提升。以這樣的標準而言，目前我國數(shù)字水土保持建設主要存在以下問題：

組織管理問題：缺少國家層面上的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和規(guī)范指導。對數(shù)字水土保持的內(nèi)涵認識也不十分清楚，僅簡單地認為是以往信息化過程的繼續(xù)或簡單拼盤，這樣便缺乏從整體和長遠的角度進行建設的思想。

標準體系問題：現(xiàn)有水土保持方面的標準化體系建設不能滿足發(fā)展需要；地區(qū)性標準體系（如《黃河流域水土保持數(shù)據(jù)庫表結構及數(shù)據(jù)字典》和《黃河流域水土保持信息代碼編制規(guī)定》）不能完全適用于其它地區(qū)。應在總結已有技術規(guī)范和技術標準基礎上，根據(jù)全國各地情況進行修正編制出符合全國狀況的技術規(guī)范。

模型與數(shù)據(jù)的相互匹配問題：如黃河流域是我國水土保持監(jiān)測歷史最長，資料系列最完善的地區(qū)。但有關分析表明，現(xiàn)有監(jiān)測設施和數(shù)據(jù)，尚不能完全滿足水土流失數(shù)學模型開發(fā)的需要，或與模型的要求不能匹配。

硬件環(huán)境建設問題：雖然建立了監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡，但是硬件環(huán)境，特別是基層監(jiān)測站的設備，不能滿足數(shù)字水土保持工作需要。

提出和適時實施“中國數(shù)字水土保持”計劃，是根據(jù)水利部新時期治水新思路，落實科學發(fā)展觀念，依靠科學技術進步促進水土流失治理重大舉措；也是順應科學技術發(fā)展，全面推進我國水土保持科學研究和科技競爭能力的創(chuàng)新性思維和重大舉措。實施“中國數(shù)字水土保持計劃”，其必要性表現(xiàn)在五個方面：

是進行水土保持科學管理與決策的需要。科學和高效的水土保持管理、水土保持戰(zhàn)略的制定、規(guī)劃的提出、項目的論證等離不開準確的水土流失和水土保持數(shù)據(jù)，以及對這些數(shù)據(jù)的科學分析和判斷，數(shù)字水土保持提供了這樣的數(shù)據(jù)基礎和決策工具。

是科學評價水土流失危害及其防治措施成效的需要。水土流失造成土地資源的退化和喪失，帶來洪水隱患，導致環(huán)境污染問題，為了回答上述危害的程度、范圍等問題，需要依靠長期的、準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)。多年來為了預防和治理水土流失，國家從中央到地方、乃至個人都投入了大量資金進行水土保持工程建設。投入效益如何，投入效益的地區(qū)差異如何，工程效益的壽命如何等等問題的回答，需要數(shù)字水土保持建設。

是依法及時公告水土流失狀況的需要。我國先后利用遙感信息源的數(shù)據(jù)分析結果，發(fā)布了二次水土流失公告。但由于信息源單一、經(jīng)費有限、耗時較長等多種原因，限制了及時的水土流失狀況公告。此外，目前的公告尚無法給出更為定量的水土流失速率，因此需要通過數(shù)字水土保持建設，提供多種數(shù)據(jù)源分析，實現(xiàn)快速的定量公告。

是推動水土保持科學技術發(fā)展的需要。科學的發(fā)展離不開準確的數(shù)據(jù)，數(shù)字水土保持建設無疑為水土保持科學與技術的發(fā)展提供了數(shù)據(jù)基礎。為實現(xiàn)數(shù)字水土保持輔助支持決策作用的各種模型開發(fā)，也會帶動水土保持科學技術的發(fā)展。

是提高公眾關注水土保持建設和關心生態(tài)環(huán)境意識的需要。數(shù)字水土保持對公眾的開放，將極大地豐富公眾有關水土保持的知識，進而提高他們關注水土保持建設、關心生態(tài)環(huán)境的意識。

全國數(shù)字水土保持建設的總體目標是：以水利部水土保持監(jiān)測中心、流域機構監(jiān)測中心站、省（自治區(qū)、直轄市）水土保持監(jiān)測總站及其監(jiān)測分站和有關科研院所以及高等院校為依托，以監(jiān)測點的地面觀測和全國性、區(qū)域性的普查（或抽查）為數(shù)據(jù)基礎，采用“3S”和網(wǎng)絡技術，依據(jù)地理坐標，改造和拓展水土保持信息采集方式，形成快速便捷的信息采集、傳輸、處理和發(fā)布系統(tǒng)；建設水土流失、水土保持生態(tài)建設等基礎數(shù)據(jù)庫；實現(xiàn)基于高速網(wǎng)絡基礎的、面向社會各界的、具有信息提取能力的信息共享和信息服務平臺；全面提高全國水土保持生態(tài)建設的管理、科研和示范推廣能力。

在注重整體性、系統(tǒng)性、時效性和實用性的前提下，根據(jù)總體發(fā)展需求，數(shù)字水土保持建設應堅持以下基本原則，

（1）以實際應用為導向，實用性和先進性相結合。以建設適應水土保持生產(chǎn)實踐、管理和科學研究等的數(shù)據(jù)庫為中心，圍繞水土保持信息采集、記錄、管理及分析、傳輸?shù)纫?guī)范等中心環(huán)節(jié)，基礎數(shù)據(jù)盡快完善，動態(tài)數(shù)據(jù)不斷更新，從可操作性和實用性出發(fā)進行建設，確保數(shù)字水土保持的高效利用。

（2）服務多層次用戶，分級多尺度管理。充分協(xié)調(diào)水土保持管理與決策部門、科研部門、公眾需要等多層次用戶需求，實現(xiàn)行業(yè)信息應用、社會服務與領導決策相結合；統(tǒng)籌考慮國家、流域機構、省（市、區(qū)）水土保持管理部門的數(shù)字水土保持需要，以及水土保持科學研究部門的數(shù)字水土保持需要，滿足不同層次需求，實現(xiàn)分層次管理；根據(jù)不同管理單元的空間差異，實現(xiàn)多尺度管理。

（3）統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施。應在水利部水土保持司直接領導下，并考慮相關“數(shù)字工程”的建設進展，考慮不同用戶需求的階段性，編制中長期統(tǒng)一規(guī)劃分步實施。

（4）統(tǒng)一標準，數(shù)據(jù)共享。在大量調(diào)研和需求調(diào)查的基礎上，建立統(tǒng)一的標準和規(guī)范，確保數(shù)字數(shù)土保持建設的完整性、高效性、標準化、可靠性和安全性，實現(xiàn)信息資源的共建共享。

（5）加強管理、廣泛合作。通過健全規(guī)章加強管理，重視與教學科研單位的合作，充分利用各部門已有的信息資源，在更大的空間和更大的范圍內(nèi)推進數(shù)字水保的持續(xù)發(fā)展。

數(shù)字水土保持建設的主體框架分為三個層次：數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層和數(shù)據(jù)應用層。三個層次的建設必須依托統(tǒng)一的專業(yè)標準和規(guī)范，并有相應的政策法規(guī)作為保障。因此標準化與政策法規(guī)是貫穿始終的建設內(nèi)容。

（1）數(shù)據(jù)采集層，主要解決如何取得翔實、標準和準確的數(shù)據(jù)。該層次工作主要依托現(xiàn)有水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡進行。（2）數(shù)據(jù)處理層，包括兩方面：一是對原始數(shù)據(jù)進行加工處理、編寫數(shù)據(jù)文檔（元數(shù)據(jù)），建立數(shù)據(jù)庫；二是對各種水土保持數(shù)據(jù)進行分層次連續(xù)加工處理，為數(shù)據(jù)應用提供基礎的模型庫，包括多類型、多尺度土壤侵蝕模型、水土保持規(guī)劃模型和效益評價模型等。（3）數(shù)據(jù)應用層，是將數(shù)據(jù)經(jīng)過多重加工處理后，變成標準信息并能為水土保持規(guī)劃、決策、公告和科研教育等提供支持的過程。實現(xiàn)對水土保持信息的高效安全管理、快速便捷查詢和發(fā)布。數(shù)據(jù)采集是數(shù)字水土保持建設的基礎。主要依托全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡，同時結合水土保持遙感普查、水土流失和水土保持抽樣調(diào)查、國家基礎地理信息系統(tǒng)等進行采集。包括通過定位觀測采集的水土流失因子，小流域把口站和水文站觀測取得的水文泥沙數(shù)據(jù)，通過遙感調(diào)查和抽樣調(diào)查采集的水土流失類型與強度數(shù)據(jù)，通過高分辨率遙感調(diào)查和水土保持統(tǒng)計調(diào)查取得的水土保持措施數(shù)據(jù)，通過水土保持行政管理部門得到的水土保持項目管理數(shù)據(jù)等專業(yè)數(shù)據(jù)。同時還通過建立數(shù)據(jù)交換和共享機制，從國家基礎地理信息中心、國家統(tǒng)計局、國家氣象局、國家土地管理局等部門獲取基礎地理、自然和人文背景數(shù)據(jù)等，如地形圖和DEM、氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)（土壤普查和土壤數(shù)據(jù)庫）、土地利用數(shù)據(jù)與植被覆蓋、遙感影像及其專業(yè)產(chǎn)品（如NDVI）、社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。

數(shù)據(jù)庫是數(shù)字水土保持建設的核心，不僅是實現(xiàn)數(shù)字水土保持目標的基本保障，并決定著數(shù)字水土保持能否具有生命力和可持續(xù)性。數(shù)據(jù)庫設計應分析數(shù)字水土保持不同用戶對數(shù)據(jù)的需求，充分考慮模型庫對數(shù)據(jù)輸入的要求，詳細調(diào)查現(xiàn)有和未來水土保持相關信息源的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)格式，并且正確處理技術先進性和成熟性的關系。數(shù)據(jù)庫建設基本內(nèi)容包括三個方面：（1）元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)質(zhì)量標準體系建設。根據(jù)水土保持數(shù)據(jù)的信息屬性，將其劃分為專業(yè)表格、圖形圖像、文本信息和多媒體信息等四種，并分別制定元數(shù)據(jù)標準和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制標準。（2）專業(yè)信息編碼與空間基本信息單元系統(tǒng)制定。綜合考慮影響水土流失的環(huán)境條件，劃分全國數(shù)字水土保持基本單元，通過統(tǒng)一編碼實現(xiàn)水土保持屬性信息與空間信息的鏈接，同時建立相應數(shù)據(jù)庫，作為水土流失和水土保持動態(tài)監(jiān)測和定量評價的基礎。（3）專業(yè)數(shù)據(jù)庫建設。對上述采集的數(shù)據(jù)信息根據(jù)不同用戶或業(yè)務要求進行安全、科學和高效管理。主要內(nèi)容包括：基礎地理數(shù)據(jù)庫、水土流失因子數(shù)據(jù)庫、水土流失監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、水土流失數(shù)據(jù)庫、水土保持數(shù)據(jù)庫、預防監(jiān)督數(shù)據(jù)庫、項目管理數(shù)據(jù)庫、法規(guī)文獻庫等。

模型庫是數(shù)字水土保持建設的創(chuàng)新點和突破點，用來進行數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)處理，以其結果直接為用戶提供多種服務。模型庫的建設，應該充分分析不同層次用戶對數(shù)字水土保持的需求，確定面向不同層次用戶的服務種類和功能。完整的模型庫建設分兩個方面：（1）知識庫建設：系統(tǒng)總結整理水土保持措施布設、水土流失強度判定、水土流失和水土保持環(huán)境效應等方面的專家知識和經(jīng)驗，整理水土流失研究中的規(guī)則和重要參數(shù)等，建立水土保持專家知識庫。（2）水土保持專業(yè)模型庫：結合已有研究成果，整合已有區(qū)域性模型，開發(fā)多尺度（坡面、小流域、區(qū)域）土壤侵蝕預測預報模型、水土保持效益評價模型、水土保持規(guī)劃設計模型、水土保持決策模型等。

應用系統(tǒng)是直接面向用戶的服務系統(tǒng)，是數(shù)字水土保持面向用戶的出口。其表現(xiàn)形式是一個基于網(wǎng)絡的、多功能的用戶界面系統(tǒng)。該系統(tǒng)將基于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和模型庫系統(tǒng)，以用戶需求為目標，實現(xiàn)數(shù)據(jù)服務的功能。包括：（1）信息服務系統(tǒng)：直接面向社會公眾（包括水土保持管理者、科學家、學生和熱心水土保持、生態(tài)建設和環(huán)境保護的所有人群），借助系統(tǒng)自帶的簡單分析、統(tǒng)計功能，為用戶提供需要信息，也可在授權范圍內(nèi)下載系統(tǒng)中的有關數(shù)據(jù)信息資源。（2）水土流失分析預報：根據(jù)用戶選定的區(qū)域，利用本系統(tǒng)中的模型和知識庫資源，進行各種尺度土壤侵蝕預測預報。（3）水土保持輔助設計：用戶根據(jù)項目區(qū)的位置和基本屬性等，調(diào)用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)資源或按照系統(tǒng)要求自行輸入自己的基礎數(shù)據(jù)，在水土保持規(guī)劃模型幫助下，進行水土保持規(guī)劃設計。（4）水土保持效益評價：針對特定區(qū)域、特定項目，利用本系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)或者用戶提供的數(shù)據(jù)，按照國家技術規(guī)程和標準，完成對水土保持效益計算分析和評價。（5）水土保持項目管理：可以使水土保持項目行政管理部門，對項目的立項、執(zhí)行、驗收等全過程進行監(jiān)督、管理和服務。（6）水土保持公告。

根據(jù)目前已有基礎，數(shù)字水土保持應是一個擁有5級管理層次的系統(tǒng)：一級為水利部水土保持監(jiān)測中心，二級為各流域機構的中心站以及科研協(xié)作單位，三級為各省水土保持監(jiān)測總站，四級為各地區(qū)的水土保持監(jiān)測分站，五級為縣級水土保持行政管理部門。

數(shù)字水土保持是建立在計算機科學上的系統(tǒng)工程。針對數(shù)字水土保持系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)存儲、大量用戶訪問、高并發(fā)請求等方面，高性能的服務器和存儲設備是一級管理單位的基本硬件配置。服務器分設為WEB服務器、SFTP服務器、數(shù)據(jù)庫服務器以及應用服務器。為了確保更高的安全性、更好的擴展性將服務器獨立設置。各服務器主要功能如下：WEB服務器主要用來發(fā)布信息，各級用戶是通過此服務器瀏覽信息；SFTP服務器主要存儲各級管理單位上傳的各種格式的數(shù)據(jù)和圖像信息，主要是原始采集信息；而數(shù)據(jù)庫服務器是數(shù)字水土保持海量數(shù)據(jù)存儲與管理的載體，與SFTP服務器的區(qū)別是此服務器存儲的數(shù)據(jù)格式是統(tǒng)一的且可相互關聯(lián)；應用服務器主要是用來存儲與運行各種與水土保持相關的應用系統(tǒng)軟件，調(diào)用數(shù)據(jù)庫服務器中的數(shù)據(jù)運行。SFTP服務器和數(shù)據(jù)庫服務器中的數(shù)據(jù)信息需要及時存儲與備份至存儲設備中。由于數(shù)字水土保持會有海量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生與更新，需要大量的存儲設備，其要求是安全地保存數(shù)據(jù)、快速便捷地獲取數(shù)據(jù)、方便快速地恢復數(shù)據(jù)，根據(jù)性能與價格的不同可選擇磁帶或磁盤陣列。數(shù)字水保在二級至五級管理單位的硬件配置為性能較好的PC機即可。

為了保證服務器群高質(zhì)量、高性能的運轉(zhuǎn)，選擇unix（Solaris 9）操作平臺、Oracle 9.2.0.4商業(yè)數(shù)據(jù)庫、Apache HTTP Server軟件、大型地理信息系統(tǒng)等軟件。各級管理用戶主要的操作方式為：可從web頁面輸入數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)庫服務器中，在服務器上定時運行數(shù)據(jù)庫處理進程，分析處理數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)定期備份至磁帶或磁盤陣列中；可從web頁面訪問應用服務器，使用各種應用系統(tǒng)軟件進行計算分析；用戶也可通過SFTP服務器和數(shù)據(jù)庫服務器帳號登陸，上傳下載數(shù)據(jù)。而普通用戶可通過web頁面瀏覽發(fā)布的各種信息。各級管理和普通用戶瀏覽到的web頁面可為同一界面，而針對不同用戶設置不同的權限進行各種操作。

采用主機托管的方式。一級服務器網(wǎng)絡要求100M帶寬，下級服務器須保證足夠的帶寬，申請.org（.net、.cn或.com）頂級域名。為確保網(wǎng)絡通信安全和傳輸帶寬，可向電信運營商購買VPN業(yè)務，以構建虛擬的專用網(wǎng)絡。

成立“中國數(shù)字水土保持計劃”領導小組，負責總體方案的制定和重大決策與協(xié)調(diào)。

成立“中國數(shù)字水土保持計劃”技術指導組，負責建設方案的實施和技術力量組織。

建立一支數(shù)據(jù)采集與管理隊伍。

編制全國數(shù)字水土保持基本單元圖。

以水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集標準為基礎，吸收已有成果，建立全國統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集規(guī)范標準。

加快國家水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡工程建設速度。

依托973項目建立全國水土保持基礎數(shù)據(jù)庫；構建全國多尺度土壤侵蝕預報模型、水土流失影響與水土保持效應評價模型。

數(shù)字水土保持的建設任務大，涉及面廣，不可能靠一個單位和部門完成，也不可能很短時間內(nèi)完成。它是一項需要多部門合作的長期工程，所以我們必須從易到難逐步實施。首先可以做一個10年規(guī)劃，分為兩個階段：2006-2010年為第一階段，2011-2015年為第二階段。

第一階段（2006-2010年）的主要任務是：

(1)組織落實：成立兩個小組：領導小組和技術小組，建設一支自下而上全面的數(shù)字水土保持建設和管理的隊伍。

(2)政策落實：制定《全國數(shù)字水土保持計劃》綱要。

(3)技術落實：建立數(shù)字水土保持建設的統(tǒng)一技術體系、規(guī)范和標準。

(4)任務落實：2007-2008年為試驗階段，2009-2010年在重點縣建立能落在地理坐標上、可進行動態(tài)對比的水土保持和水土流失數(shù)據(jù)。

第一階段（2006-2010年）的主要成果是：

(1)背景數(shù)據(jù)庫：與水土流失與水土保持相關的自然、社會、經(jīng)濟背景數(shù)據(jù)庫；

(2)水土流失數(shù)據(jù)庫：重點縣水土流失調(diào)查數(shù)據(jù)庫；

(3)水土保持數(shù)據(jù)庫：整理多年水土保持生態(tài)建設數(shù)據(jù)；

(4)有效土層厚度與容許土壤流失量數(shù)據(jù)庫；

(5)基本完成數(shù)字水土保持的建設。

第二階段（2011-2015年）的主要任務與成果是：

(1)全面完成數(shù)字水土保持建設。

(2)在全國建立與前一階段能進行對比的水土流失信息資料。

(3)設計的五級管理體系都能正常運轉(zhuǎn)，為水土保持公告、規(guī)劃、管理和決策提供服務。

盡快制定《全國數(shù)字水土保持計劃》綱要，指導全國數(shù)字水土保持建設。

設立“數(shù)字水土保持計劃”專項基金。

選擇基礎較好的省、市、流域先行試點。

立即啟動“水土保持歷史數(shù)據(jù)搶救工程”，按照統(tǒng)一的規(guī)范標準，收集整編水土保持歷史數(shù)據(jù)。