水土工程監(jiān)測技術與方法分析

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1常規(guī)水土保持監(jiān)測技術方法

目前國內生產建設數量逐漸增加，城市擴張面積逐漸擴大，但隨著生產建設的不斷增加，植被受到大面積的破壞，在生產建設項目完成過后，大量的砂、石、土、渣等廢棄物散落在地面，這種行為在一定程度上加劇了水土流失現象的發(fā)生，對生態(tài)環(huán)境的體系構建產生嚴重影響，嚴重情況下還容易導致地質災害的發(fā)生。通過水土保持監(jiān)測技術方法的應用則可以讓水土保持工作的開展得以更好發(fā)展。1．1調查監(jiān)測法。目前對于國內生產建設項目進行過程中最實際最常用的監(jiān)測方法就調查檢測法，此種檢測方法主要是結合現場勘查的方式開展相應的木事檢測、量測實驗等方法，主要借助普查、巡查和典型調查等形式進行監(jiān)測，目的是有效掌握水土流失動態(tài)變化和水土保持措施的實際實施情況，目前，在國內所應用的主要調查檢測方法包括植被狀況、水土保持措施、棄土棄渣等方面。1．2地面觀測法。一般情況下，對于擾動區(qū)域的土壤流失量同樣會進行監(jiān)測，其所應用的方法主要為地面觀測法，所選用的地段往往為具有代表性的地面，并進行定期或者不定期的實地觀測，從而進行相應的監(jiān)測數值獲取，通過這種形式對監(jiān)測結果進行獲取，地面觀測法的應用對象通常是對于土壤的侵蝕性來進行監(jiān)測，所包括的區(qū)域囊括了小區(qū)測量法、侵蝕溝體積測量法等多方法，并融合測釬法的應用。測釬法的應用可以說是這些方法中極為普遍，也最為常用的方法，其通過破面上中下橫截面的選擇來進行測量，從而達到溝寬、溝深、條數等數值的準確獲取，并通過數值的計算得出破面溝蝕量。測釬法的應用更多情況下能夠彰顯其實用性，并對坡面面蝕量予以精準計算，溝蝕量的測算與人工坡面的自然沉降具有緊密關系，一旦測量出現問題，其結果就會產生極大誤差。1．3資料分析法。資料分析法是對工程建設所需要或者應用的資料進行分析，諸如水土保持方案資料、工程設計資料、以及其他相關資料等，通過統(tǒng)計、分析等方法獲得相應數據，并對數據進行整理，再與實際地面的監(jiān)測、調查監(jiān)測等相結合，從而獲得準確的驗證，資料分析法是目前在建設項目水土保持監(jiān)測的基礎方法。目前資料分析法廣泛應用于水土流失范圍、水土流失狀況確定、水土流失危害分析、工程措施數量以及質量的確定，對于林草造林面積以及種草面積、質量等具有緊密關系，通過水土流失相關資料以及所涉及的內容進行監(jiān)測則可以對水土保持予以有效開展，并對土壤保持的更好進行提供依據。

2新技術在水土保持監(jiān)測中的應用

2．1遙感技術在水土保持監(jiān)測中的應用。遙感技術在水土保持監(jiān)測過程中同樣具有極為出色的應用表現，其能夠對植被情況、水土保持措施實施情況、擾動土地情況等等方面進行信息收集，并予以準確分析與監(jiān)測。遙感技術在近些年來得以更大范圍的應用和推廣，成為新興發(fā)展的一項科學觀測技術，通過對施工區(qū)內的有效信息的獲取分析，對生產建設項目進行水土保持監(jiān)測，遙感技術在水土保持監(jiān)測中的步驟通常為獲取遙感影響、遙感解釋、影像預處理、疊加分析等等。此過程種融合目視解譯、監(jiān)督分類法對土地的利用情況進行獲取，通過第建設前后土地利用類型的對比，能夠準確了解生產建設項目的土地利用狀況。對于水土保持措施的實施情況同樣可以予以監(jiān)測，并結合中高分辨率遙感影響，目視解譯法等方法來對水土保持的分步、數量、面積等進行全面而快速的監(jiān)測。2．2GPS在水土保持監(jiān)測中的應用。GPS定位技術在水土保持監(jiān)測中同樣發(fā)揮著重要作用。GPS技術在水土保持監(jiān)測中的應用時間較早，并在水土流失面積計算、水土流失速度、棄土棄渣量計算等方面都具有重要的監(jiān)測效應，具體應用過程中，GPS技術還與RTK技術相結合，通過已知點架設基點，借助相應的流動站對邊界予以跟蹤，通過相應三維現狀圖的處理達到精度較高圖片的獲得，并進行面積計算。當前，GPS技術還與手機相結合，促進了水土保持監(jiān)測的便捷性，當然此方面在精準性方面還需要不斷提升。2．3GIS在水土保持監(jiān)測中的應用。在“全國水土保持監(jiān)測網絡和信息系統(tǒng)建設”工程的建設過程中，水利部對于GIS系統(tǒng)軟件進行了充分利用，其通過分站的配置促進GIS軟件空間分析處理功能的展現與應用，讓其在水土保持監(jiān)測數據集成和分析計算中發(fā)揮重要作用，同時對所監(jiān)測的數據和定位數據進行集成化管理，結合自身特點進行圖形分析、疊加計算，以及統(tǒng)計分析，從而對監(jiān)測基礎指標不同的數據進行匯總、整理，制定相應的水土保持目標，并就水土保持工作的開展做出客觀評價。2．4無人機技術在水土保持監(jiān)測中的應用。無人機技術是通過對無線電遙控設備和自身長須控制裝置操控的無人駕駛飛機進行合理利用，達到影像獲取、數據處理的目的，通過將航拍影像轉換成專業(yè)遙感軟件可以讀取的數據，達到水土保持監(jiān)測的主要目的。在無人機技術應用的過程中，主要分為兩部分，飛行前準備階段和飛行后數據處理階段，在飛機飛行前需要對其各一起進行仔細檢查并調試，確保運行過程中正常工作。無人機技術可以針對生產建設項目水土流失的基本特點進行快速監(jiān)測，能夠對項目建設的過程予以系統(tǒng)監(jiān)測，還能夠對水土擾動情況、水土流失情況、水土保持措施的布局等等情況予以客觀、快速監(jiān)測。2．5核素示蹤技術在水土保持監(jiān)測中的應用。核素示蹤法目前在水土保持監(jiān)測過程中應用最廣泛的三種示蹤核素137Cs、210Pbex和7Be，以137Cs為例，我們來具體說一下核素示蹤法在水土保持監(jiān)測過程中所呈現出的重要作用。首先，大氣層中137Cs與降雨或者塵埃具有緊密關系，其雖則降雨和塵埃降落到大地上，也就是說相當于在大地表面撒播了一層137Cs示蹤源，較小范圍內我們可以考慮137Cs是均勻散布的，并會隨著降雨被大地表面的土壤吸附，137Cs能夠對植物攝取和淋溶流失的情況的發(fā)生具有重要改善作用，并隨著土壤和泥沙顆粒的正常物理運動進行分步，通過遷移將移動后的地理位置與當地的參照點進行對比，再進行準確的土壤侵蝕速率或沉積速率定量計算，實現核素示蹤技術在水土保持監(jiān)測中的正常運用，目前137Cs廣泛應用于表土侵蝕與堆積速率、示蹤泥沙的來源等方面的估算2．6三維激光掃描技術在水土保持監(jiān)測中的應用。三維激光掃描技術主要應用于土木工程、地形測繪、地理模型、水土保持等領域，具體來講，它是一種全自動高精度立體掃描技術，也可以叫做“實景復制技術”，具有三維快速、主動無接觸式進行測量的特點，在應用過程中，測量的密度高精度高，能夠通過對事務進行快速的逆向三維數據采集和模型重構，重建掃描實物并獲得測繪數據，在進行動態(tài)實時監(jiān)測時采用數據采集、數據處理、建立模型和監(jiān)測數據計算這四個部分進行。

3結語

水土保持一直都是我國生態(tài)環(huán)境保護中的重要內容，在進行生產建設項目開展過程中，更加需要注重水土保持監(jiān)測技術與方法的應用，更加需要做好相應的水土保持工作建設，只有讓生產建設項目的開展與水土保持的監(jiān)測同時進行，才能夠讓我國的建設事業(yè)越來越好，才能夠讓我國的生產建設項目持續(xù)進行。

參考文獻

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作者:朱波 王明明