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“3S”技术在水土保持工作中的应用及展望赵永军 巫明强　　摘 要 RS、GIS、GPS在水土保持工作中得到了广泛的应用，已经出现的两两组合的联合应用，极大地促进了水土保持事业的发展。“3S”技术是通过数据接口严格紧密地将RS、GIS、GPS有机集合起来，使其成为一个更具有应用价值的大系统，它们各自发挥着自己特定的作用和功能，整个系统在一个有序、协调的有机整体中运行，可从整体上解决水土保持管理与监测中的诸多问题。　　关键词 水土保持 RS GIS GPS?应用　　1998年，国家批准实施的《全国生态环境建设规划》，正式把水土保持确定为生态环境建设的主体工程和江河治理的根本措施，确立了水土保持的重点与奋斗目标。但不相适应的是，水土保持监测工作的时效性问题日益突出：一方面，调查统计的数字严重滞后于水土流失的变化与生态环境的建设速度，另一方面，监测工作的繁琐又极大地制约了监测工作的快速开展。在水土保持工作中引进GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）、RS（遥感）等技术（简称“3S”技术）便成为近年科技兴水保的重点之一。　　一、“3S”技术在水土保持工作中的应用分析　　1.RS在水土保持领域打下了广泛的应用基础　　RS（遥感技术）是60年代发展起来的，主要是指从远距离高空及外层空间的各种平台上利用电磁波探测仪器，通过摄影或扫描、信息响应、传输和处理，研究地面物体的形状、大小、位置及其与环境的相关关系等宏观规律的现代科学技术。其特征是不接触被研究的目标，感测目标的特征信息（这是与GPS的根本区别之处），经过传输、处理，从中提取有用的信息。　　自70年代以来，遥感在资源环境调查工作中已经显示出巨大的优势。遥感调查能在短时期内完成全国范围的土壤侵蚀监测，极大地提高土壤侵蚀调查的工作效率和精度。根据遥感技术和土壤侵蚀的特点，必须在野外调查与遥感图斑对比的基础上，将不同时相的遥感图片还原一致，建立统一的技术体系和技术指标，才能进行土壤侵蚀的动态监测。迄今为止我国先后进行了两次全国土壤侵蚀的遥感调查，并将对全国范围的水土流失进行定期普查，予以公告。　　随着遥感信息源的改善，高光谱分辨率和高空间分辨率遥感数据不断更新，以及遥感数据定量分析技术的不断进步和地理信息系统技术的发展，应用遥感方法进行大比例尺资源调查成为可能，可大大提高水土保持工作的主动性。　　2.?GIS为水土保持工作建立了坚实的应用平台　　GIS（地理信息系统）是在计算机软硬件技术支持下采集、存贮、管理、检索和综合分析各种地理空间信息，以多种形式输出数据或图形产品的计算机系统，于60年代中后期开始起步，经过几十年的发展，已经进入专业化应用与商品化开发阶段。地理信息系统不仅是进行资源普查、区域开发规划、国土管理规划、环境资源调查的基础，也是区域决策与现代化管理的有力手段，具有广阔的应用前景。　　地理信息系统的处理对象为空间实体，它的工作过程（查询检索等）主要是通过研究实体的空间位置与空间关系来进行的，当然也可以是通过研究他们的属性来进行。它对空间数据除管理、检索外，还可进行各种运算和分析。输出形式主要是图形（各种专题图等），也可以是传统的表格、文字、数据。地理信息系统在水土保持领域已得到广泛的应用，历次的遥感调查无不利用地理信息系统来分析、综合遥感信息。国内已有多个基于ARC/INFO、MAPINFO、MAPGIS等软件平台的水土保持地理信息系统，在水土保持规划、三区划分、小流域规划设计等方面发挥着重要的作用。　　3.GPS使水土保持的实时监测成为可能　　GPS是一种可以定时与测距的空间交汇的导航系统，是美国国防部于70年代规划、80年代实施、90年代运营的卫星防御系统的一部分，具有测量和导航功能，通过接收卫星信息来给出（记录）地球上任意地点的三维坐标以及载体的运行速度，同时它还可给出准确的时间信息，具有记录地物属性的功能。它和传统监测不同的是，操作十分简单方便，只需一人携带仪器经过该地点即可，可大大提高测量的速度。2000年5月，美国取消了选择性提供政策，为水土保持行业应用GPS打下了很好的基础。需要注意的是，不同型号的GPS，测量精度不同。　　GPS测量相对独立，任何一点的测量均是依靠卫星信号定位的，和前后测点无关，因而没有地面通视的要求，也没有误差积累的影响，可以用来测量小范围的水土保持设施或水土流失现象发生的位置、几何特征等，还可监测开发建设项目造成的水土流失情况以及退耕还林的具体面积及分布。　　二、“3S”在水土保持工作中的集成构想　　RS、GIS、GPS在水土保持工作中的应用取得成功，使水土保持工作从传统的定性分析发展为定性、定量和定位分析，从单一要素分析过渡到多要素、多变量综合分析，从静态分析发展到动态研究，极大地推动了水土保持事业的发展。为实现21世纪人口、资源、环