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1、1,黃河上中游管理局 黃河水土保持監(jiān)測(cè)中心,壩系工程建設(shè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),主講: 喻權(quán)剛,2,目 錄,1 監(jiān)測(cè)內(nèi)容 2 監(jiān)測(cè)方法 3 監(jiān)測(cè)頻次與監(jiān)測(cè)設(shè)備 4 工程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果整編,3,工程建設(shè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)包括坡面治理動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和溝道工程建設(shè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)兩部分。通過監(jiān)測(cè),反映壩系建設(shè)的進(jìn)展情況,評(píng)定工程質(zhì)量和工程進(jìn)度,同時(shí),用于研究坡面治理、溝道工程治理與攔沙蓄水的關(guān)系。,4,主要是坡面治理工程的數(shù)量及其變化。包括梯田、造林、種草、封禁及其它坡面措施,主要指標(biāo)是逐年核實(shí)后的新增治理面積和累計(jì)治理面積。,一、監(jiān)測(cè)內(nèi)容,坡面治理動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),5,溝道工程建設(shè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容是溝道壩系工程的數(shù)量及其變化。溝道壩系工程包括骨干
2、壩、中、小型淤地壩等。監(jiān)測(cè)的主要指標(biāo)是已建工程數(shù)量和在建工程數(shù)量及其工程結(jié)構(gòu)比例等。,溝道工程建設(shè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),6,在開展坡面治理和溝道治理監(jiān)測(cè)的同時(shí),要開展小流域壩系土地利用監(jiān)測(cè),尤其是要查清楚壩系土地利用現(xiàn)狀,根據(jù)每年的監(jiān)測(cè)結(jié)果計(jì)算土地利用結(jié)構(gòu)比例。,小流域壩系土地利用監(jiān)測(cè),7,二、監(jiān)測(cè)方法,(一)地形圖調(diào)繪,基本要求:調(diào)繪明顯地物界線和措施圖斑界線 ,在圖上位移應(yīng)不大于0.3毫米,困難地區(qū)或不明顯地物界線的位移應(yīng)不大于1.0毫米。地形圖上最小圖斑面積:耕地,園地,基本農(nóng)田為6.0平方毫米,林地、草地為15.0 平方毫米,居民地為4.0平方毫米。,可采用地形圖調(diào)繪、 遙感調(diào)查、調(diào)查統(tǒng)計(jì)等方法,
3、一般實(shí)際工作中,把幾種方法結(jié)合使用。,8,(一)地形圖調(diào)繪,調(diào)繪內(nèi)容 (1)調(diào)繪境界。指各級(jí)行政區(qū)劃界線。 (2)調(diào)繪地類界。用于區(qū)分耕地、園地、林地、牧草地等 各種土地利用和水保措施類型的界線。 (3)調(diào)繪地物。包括:城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民點(diǎn)、鐵路、公路、水庫(kù)、湖泊、坑塘、固定溝渠、水工建筑等。,9,調(diào)繪方法 (1)調(diào)繪境界。在鄉(xiāng)、村有關(guān)干部和群眾的配合下進(jìn)行。 (2)地類界調(diào)繪。首先要確定土地利用類型,然后再注意其分布范圍。確定出地類界的各個(gè)特征點(diǎn),再采用補(bǔ)測(cè)地物的方法將其特征點(diǎn)標(biāo)繪在地圖上,最后用實(shí)線將特征點(diǎn)依次連接起來。地類界應(yīng)閉合。若地類界與地面線狀地物或行政界線重合時(shí)可省略不繪。在每一閉合
4、的地類界線內(nèi),應(yīng)按圖例標(biāo)出地類符號(hào)或地類代號(hào)。 (3)線狀地物調(diào)繪 線狀地物包括河流、鐵路、固定的溝、渠、路等。當(dāng)其寬度大于等于2.0米,應(yīng)予調(diào)繪并實(shí)地丈量寬度,精度到0.1米。 寬度變化較大的線狀地物,應(yīng)分段丈量。 較大河流不須外業(yè)調(diào)繪,可直接在地形圖上量算。,(一)地形圖調(diào)繪,10,調(diào)繪整飾及掃描矢量化 (1)外業(yè)調(diào)繪和補(bǔ)測(cè)地物,須符合有關(guān)規(guī)范要求,調(diào)繪和補(bǔ)測(cè)后要及時(shí)整飾,編制成工作底圖 (2)對(duì)工作底圖進(jìn)行掃描,在計(jì)算機(jī)上利用矢量化軟件進(jìn)行矢量化。也可以利用GIS軟件進(jìn)行矢量化。,(一)地形圖調(diào)繪,11,面積量算與統(tǒng)計(jì) 1)從高斯投影圖幅面積表中查取地形圖幅的理論面積,作為面積量算的控制
5、。也可以按小流域壩系實(shí)際面積作為控制。 2)計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成各類圖斑面積或分別生成單個(gè)圖斑面積。 3)統(tǒng)計(jì)各類土地利用及水土保持措施面積,然后按控制面積對(duì)圖斑量算面積進(jìn)行比例平差。 5)面積量算單位一律使用“畝”,準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后一位。 6)面積量算數(shù)據(jù)直接進(jìn)入規(guī)定表格。,(一)地形圖調(diào)繪,12,遙感監(jiān)測(cè)是指借助不同時(shí)期的遙感信息源,通過一定的數(shù)據(jù)處理手段, 監(jiān)測(cè)壩系工程建設(shè)動(dòng)態(tài)。在短時(shí)期內(nèi)繪制出監(jiān)測(cè)區(qū)域的淤地壩空間分布等圖件,通過圖表及數(shù)據(jù),綜合反映淤地壩建設(shè)、運(yùn)行現(xiàn)狀等。,(二)遙感監(jiān)測(cè),13,1、信息源選擇 (1)分辨率選擇 目前遙感影像的信息源很多,針對(duì)淤地壩系監(jiān)測(cè)的需要,選擇不同空間分辨
6、率的遙感影像。 衛(wèi)星影像 現(xiàn)有商用衛(wèi)星影像的空間分辨率從幾公里到不足1m。一般低于15m空間分辨率的衛(wèi)星影像用于淤地壩監(jiān)測(cè)不能滿足精度要求。,衛(wèi)星影像,IKONOS 4m多光譜+1m全色,不同信息源淤地壩監(jiān)測(cè)效果對(duì)比,QuickBird 2.4m多光譜,航片1:3.5萬(wàn)彩紅外,淤地壩,IKONOS4m+1m融合,QUICKBIRD2.4m多光譜,SPOT-5衛(wèi)星影像,航片適用于比例尺1:1萬(wàn)1:3.5萬(wàn)的小流域或重點(diǎn)治理區(qū)的侵蝕監(jiān)測(cè)。,1:3.5萬(wàn)比例尺的彩紅外航片,航 片,2001年航飛1:3.5萬(wàn),18,(2)時(shí)相選擇 應(yīng)根據(jù)調(diào)查區(qū)域的氣候特點(diǎn)、植被及農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況,結(jié)合監(jiān)測(cè)任務(wù)等,選擇背
7、景反差大的季節(jié)里攝取的航片或衛(wèi)片,這樣有利于各種地類的判別與區(qū)分。根據(jù)盡可能豐富地反映地表信息的原則,選取不同地區(qū)最適宜的季相數(shù)據(jù),作為淤地壩監(jiān)測(cè)信息源。,19,采用最小二乘法進(jìn)行幾何精校正,使得校正的結(jié)果更接近真實(shí)。,2、幾何校正,20,(1) 編碼,根據(jù)水土保持措施和土地利用信息進(jìn)行編碼,編碼的設(shè)計(jì)要互相具有獨(dú)立性,同時(shí)要注意編碼的位數(shù)不能太長(zhǎng)。,3、遙感圖像解譯,21,人機(jī)交互式解譯是在地理信息系統(tǒng)支持下,由經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員進(jìn)行解譯的一種方法,目前采用的比較多, 就解譯過程進(jìn)行簡(jiǎn)單說明。,建立解譯標(biāo)志。通過對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行外業(yè)調(diào)查,建立水土保持及淤地壩相關(guān)信息的遙感解譯標(biāo)志,同時(shí)拍攝相應(yīng)
8、的野外實(shí)況照片,并作詳細(xì)野外記錄,用于判讀時(shí)的參考。 室內(nèi)人機(jī)交互解譯。水土保持措施及淤地壩相關(guān)信息可通過衛(wèi)星圖像的色調(diào)(顏色)、形狀、位置、大小、陰影、紋理等得到反映。參照所建立的解譯標(biāo)志及相關(guān)資料,在影像上勾繪圖斑,解譯出淤地壩等有關(guān)專題信息。,(2)圖像解譯,22,野外校核。野外校核室內(nèi)判讀的準(zhǔn)確性;并拍攝照片,作現(xiàn)場(chǎng)記錄。室內(nèi)判讀和野外調(diào)查這2個(gè)階段的安排最好反復(fù)穿插進(jìn)行,以提高判讀質(zhì)量;同時(shí)解決室內(nèi)判讀時(shí)遺留問題。 室內(nèi)修改與接邊。根據(jù)野外校核情況,對(duì)原先解譯的結(jié)果進(jìn)行全面修改和補(bǔ)充。 數(shù)字圖生成。將水土保持措施及淤地壩信息解譯成果進(jìn)行圖幅接邊,并轉(zhuǎn)入地理信息系統(tǒng)環(huán)境(如ARCGIS
9、)進(jìn)行編輯處理,形成專題數(shù)字圖。對(duì)解譯結(jié)果等進(jìn)行編輯,處理完畢后建立拓?fù)潢P(guān)系。 面積量算及統(tǒng)計(jì)。按與地形圖調(diào)查同樣的方法進(jìn)行面積量算和統(tǒng)計(jì)。,(2)圖像解譯,23,調(diào)查監(jiān)測(cè)法是指監(jiān)測(cè)人員定期或不定期地深入淤地壩建設(shè)區(qū)域,對(duì)地面監(jiān)測(cè)和遙感監(jiān)測(cè)不能或不易收集到的監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測(cè)算,適用于多種監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,是簡(jiǎn)便易行的淤地壩監(jiān)測(cè)方法。,(三)調(diào)查統(tǒng)計(jì),淤地壩監(jiān)測(cè)中常用的調(diào)查方法:有收集資料和典型調(diào)查,24,通過監(jiān)測(cè),建立骨干壩和中、小型淤地壩單獨(dú)監(jiān)測(cè)臺(tái)帳,從上游至下游對(duì)所有淤地壩編號(hào),并在萬(wàn)分之一地形圖上點(diǎn)繪流域壩系工程總體布局圖,詳細(xì)記載各個(gè)淤地壩的壩名、地理位置、壩型(土、石)、控制面積、壩高、庫(kù)
10、容(總庫(kù)容、攔泥庫(kù)容、滯洪庫(kù)容)、開工時(shí)間、竣工時(shí)間等。監(jiān)測(cè)已建工程和在建工程數(shù)量及結(jié)構(gòu)變化對(duì)水土流失和徑流的影響。填寫監(jiān)測(cè)表表格。,25,(一)收集資料,注意:應(yīng)注意資料的來源、代表性、可靠性、完整性和可比性;應(yīng)對(duì)收集的資料分類匯總,進(jìn)行必要的統(tǒng)計(jì)分析;并在分析研究的基礎(chǔ)上,剔除不真實(shí)的資料數(shù)據(jù)。,資料收集:收集資料可適用于淤地壩建設(shè)中各種相關(guān)資料,如水文、地質(zhì)、地貌、土壤等資料的收集;適用與淤地壩建設(shè)有關(guān)的一些社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料收集和調(diào)查使用的圖件和遙感資料及其它技術(shù)資料的收集。,26,典型調(diào)查:是一種非全面調(diào)查,是根據(jù)調(diào)查的目的和任務(wù),在對(duì)被調(diào)查對(duì)象進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上,有意識(shí)地選擇若干典型的
11、對(duì)象進(jìn)行調(diào)查。,典型調(diào)查:可調(diào)查水土保持工程數(shù)量、淤地壩工程建設(shè)情況以及淤地壩(系)的保水保土、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,調(diào)查淤地壩建設(shè)典型樣板和新技術(shù)應(yīng)用的推廣示范,調(diào)查淤地壩運(yùn)行管理情況和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)等。,(二)典型調(diào)查,27,三、監(jiān)測(cè)頻次及監(jiān)測(cè)設(shè)備,(一)監(jiān)測(cè)頻次,監(jiān)測(cè)初期,對(duì)流域進(jìn)行一次普查、勾繪和內(nèi)業(yè)整理分析。核實(shí)壩系內(nèi)現(xiàn)有的各種坡面治理措施面積,以后每年進(jìn)行一次,統(tǒng)計(jì)新增的治理措施面積、累計(jì)新增治理措施面積,并將治理成果和措施變化繪制到萬(wàn)分之一地形圖上。,調(diào)查核實(shí)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的工程建設(shè)情況,以后每年進(jìn)行一次,統(tǒng)計(jì)新增的工程情況,填寫附表,并繪制到萬(wàn)分之一地形圖上。,28,三、監(jiān)測(cè)頻
12、次及監(jiān)測(cè)設(shè)備,(二)監(jiān)測(cè)設(shè)備及資料,室內(nèi)設(shè)備: 計(jì)算機(jī)、掃描儀、繪圖儀、求積儀等。,外業(yè)主要設(shè)備: 筆記本電腦、照相機(jī)、攝像機(jī)、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀、手持GPS、皮尺、測(cè)繩、望遠(yuǎn)鏡等。,主要資料: 萬(wàn)分之一地形圖、有關(guān)專題圖件、工程設(shè)計(jì)資料、相關(guān)研究資料等。,工程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果目錄,四、工程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果整理,附表1 年 小流域坡面治理動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)表 省 市 小流域面積(km2): 所屬支流: 單位:hm2,制表: 年 月 日 校核: 年 月 日 審核: 年 月 日 說明: 1 本表以年為單位填報(bào)。 2 合計(jì):填梯田、造林、種草面積之和(不包括封禁)。 3 累計(jì)治理面積:填上年基數(shù)和年新增治理面積之和(必須是經(jīng)過核實(shí)后的保存面積)。 4 備注:填監(jiān)測(cè)方法、其他說明事項(xiàng)等。,附表2 年 小流域溝道工程總體建設(shè)動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)表 省 市 小流域面積(km2): 所屬支流:,制表: 年 月 日 校核: 年 月 日 審核: 年 月 日 說明:1 本表以年為單位填寫。 2 備注攔填其他需要說明的事項(xiàng)。,附表3 年 小流域淤地壩(骨干壩)監(jiān)測(cè)臺(tái)帳 省 市 小流域面積(km2): 所屬支流:,
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