Monitoreo de la conservación del suelo y el agua; tecnología de teledetección para la pérdida de suelo y agua
Con el enriquecimiento de los recursos de imágenes de teledetección y la mejora de la tecnología de procesamiento, las imágenes de teledetección tienen una amplia cobertura, tiempo de ciclo rápido, alta resolución y rica información, etc. Estas características hacen que la tecnología de detección remota desempeñe un papel cada vez más importante en el campo del monitoreo de la conservación del suelo y el agua. En los últimos años, con el desarrollo de la tecnología de teledetección, especialmente las imágenes satelitales de teledetección de alta resolución espacial que han entrado en la etapa práctica, su aplicación en la planificación, gestión y supervisión de la conservación del suelo y el agua ha recibido cada vez más atención, y sus efectos macroscópicos, rápidos y Se han aprovechado al máximo las ventajas objetivas y se ha convertido en un medio importante para controlar la pérdida de suelo y agua. 1. Selección de datos de teledetección La ocurrencia y desarrollo de la erosión del suelo es un proceso de cambios temporales y espaciales, y su monitoreo y evaluación requieren diferentes escalas según diferentes propósitos. Las imágenes de satélite meteorológicos tienen las características de alta resolución temporal, amplio rango de monitoreo y bajo costo de procesamiento de datos. Sin embargo, su resolución espacial es baja y la información reflejada por los píxeles tiene una gran mezcla regional. y composición de la superficie. Los satélites de recursos tienen las características de resolución espacial multibanda, multifase y relativamente alta, lo que puede obtener de manera efectiva información de superficie más precisa y proporcionar soporte de datos para la extracción de información sobre la erosión del suelo y el análisis de modelos. Sin embargo, el período de observación repetida de una región es largo y la información requerida a menudo no se obtiene durante los períodos críticos. Para cumplir con los requisitos del monitoreo de la conservación del suelo y el agua para la resolución temporal y espacial, la información de diferentes fuentes (incluida la teledetección y la no teledetección) generalmente se combina para mejorar la precisión de las fuentes de datos para el monitoreo de la conservación del suelo y el agua desde diferentes ángulos (ver Figura 1). 2. Extracción de información sobre la erosión del suelo. El uso de tecnología de teledetección para extraer información sobre la erosión del suelo utiliza imágenes satelitales como principal fuente de información, 1:65438+ millones de mapas topográficos y 1:250.000 mapas digitales como mapas base de trabajo básicos, y 1:100 y El mapa topográfico 1:50.000 es el mapa base para el trabajo topográfico en el área de muestra. Combinado con varios mapas profesionales (como mapas geológicos, mapas topográficos, mapas de vegetación, mapas de suelos, mapas de uso de la tierra, etc.), datos hidrológicos y meteorológicos y otros datos estadísticos, utiliza procesamiento de imágenes de teledetección profesional, procesamiento humano asistido por computadora. interpretación de interacción por computadora, análisis espacial SIG y otros medios técnicos, combinados con estudios de rutas de campo y estudios de cuadrantes típicos, sobre la base del establecimiento de señales de interpretación, hacen pleno uso de la tecnología de procesamiento de imágenes multiespectrales de múltiples fuentes y la experiencia de expertos para identificar los tipos de erosión. y niveles de erosión.
3. Conclusión Los datos de imágenes de teledetección se pueden obtener a través de medios aeronáuticos y aeroespaciales, y las tendencias de desarrollo de la erosión del suelo se pueden monitorear en tiempo real. Con el apoyo de sistemas de información geográfica, se pueden analizar y analizar las tendencias de la erosión del suelo. Los resultados se pueden presentar en gráficos e imágenes intuitivos, transmitidos a los departamentos de toma de decisiones en forma de gráficos, lo que es una base importante para formular contramedidas para la erosión del suelo y la conservación del agua y del suelo. Figura 1 Flujo de trabajo de síntesis de datos y preprocesamiento de datos de teledetección de múltiples fuentes 2. Análisis de monitoreo dinámico de la conservación del suelo y el agua mediante teledetección El monitoreo dinámico de la conservación del suelo y el agua mediante teledetección utiliza las características multisensor y multitemporal de la teledetección para extraer información de cambios a partir de datos de teledetección en la misma área en diferentes períodos. La periodicidad y continuidad de la información de teledetección brindan la posibilidad de realizar un seguimiento dinámico de la conservación del suelo y el agua. Utilice imágenes de teledetección en tiempo real para monitorear los cambios dinámicos anuales en la intensidad de la erosión del suelo, analizar la cantidad total de erosión hídrica y del suelo y sus tendencias cambiantes anuales, las tendencias cambiantes dinámicas de los recursos de vegetación, los beneficios de las medidas de ingeniería y los beneficios de medidas de plantación de bosques y pastos; y realizar investigaciones en áreas con grave erosión hídrica y del suelo y deterioro del medio ambiente; realizar alertas tempranas mediante el análisis y la evaluación de datos, y publicar periódicamente anuncios sobre el estado de conservación del suelo y el agua; 1. Las características del monitoreo dinámico de la conservación del suelo y el agua mediante teledetección son: primero, se utilizan una variedad de métodos, incluida la interpretación visual, el procesamiento de imágenes por computadora y una combinación de ambos, la escala espacial del monitoreo es amplia; desde una pequeña cuenca típica hasta una cuenca completa e incluso a nivel nacional, el período de monitoreo es largo, desde unos pocos años hasta décadas; 2. Proceso de seguimiento dinámico de la conservación de suelos y aguas mediante teledetección. La aplicación de imágenes de teledetección en el monitoreo de la conservación del suelo y el agua tiene como objetivo principal monitorear los cambios en la erosión del agua y el suelo, la autenticidad y precisión de los datos de los estudios de conservación del suelo y el agua, supervisar la implementación y el progreso de la planificación de la conservación del suelo y el agua y proporcionar información científica. base para la construcción y el desarrollo económicos nacionales.
La función de monitoreo de la conservación del suelo y el agua incluye principalmente los siguientes seis aspectos: monitoreo de la erosión superficial, monitoreo de la erosión de los barrancos, monitoreo de los factores hidrológicos, otros monitoreos, análisis de las causas de la pérdida de agua y suelo y predicción de los peligros de la pérdida de agua y suelo. (1) Recopilación de datos
Análisis integral de los factores que afectan la conservación del suelo y el agua, incluida la clasificación de la tierra, el tipo de erosión del suelo, la intensidad de la erosión, el tipo de relieve, el tipo de roca madre, la cobertura vegetal, los atributos de las pendientes, etc. En combinación con las características de aplicación de la tecnología de teledetección, se recopilan datos de tres aspectos: ① Datos de imágenes de teledetección (TM, SPOT); ② Mapa topográfico 1:50.000, mapa de clasificación de uso de la tierra, mapa de división administrativa, mapa de erosión del suelo, etc. (3) Datos detallados de la encuesta del área de monitoreo basados en texto y tablas de datos. (2) Flujo de trabajo de monitoreo
La tecnología de monitoreo dinámico de conservación del suelo y el agua mediante teledetección combina y fusiona principalmente datos de teledetección de diferentes períodos, extrae información sobre cambios en el uso de la tierra y combina investigación de campo y cambia datos de investigación detallados para monitorear Verificar la información del cambio. Se adopta el método de inspección de comparación punto por punto de áreas clave y comparación estadística de áreas generales para verificar y modificar repetidamente los resultados de la extracción de información hasta que se cumplan los requisitos de precisión. Finalmente, se generan informes especiales sobre la erosión del suelo en varios formatos, se predicen cambios futuros en la erosión del suelo a través de varios análisis estadísticos y se extrae información especial sobre la erosión del suelo para generar varios cuadros estadísticos. Incluye los siguientes tres aspectos: primero, la generación de informes especiales, segundo, análisis estadístico y tercero, la generación de cuadros estadísticos.
Figura 2 Diagrama de flujo de extracción de información sobre la erosión del suelo
Figura 3 Diagrama de flujo de extracción de información sobre la erosión del suelo El diagrama de flujo de monitoreo dinámico se muestra en la Figura 3. 3. Evaluación de la precisión del monitoreo de la conservación del suelo y del agua. La precisión del monitoreo de la conservación del suelo y del agua es uno de los indicadores técnicos importantes del monitoreo de la conservación del suelo y del agua. Los métodos de monitoreo y las fuentes de información son los principales factores que afectan la precisión del monitoreo. Con base en el último mapa de estado de uso de la tierra, use receptores GPS para mediciones en el sitio. Para un área experimental pequeña, verifique los puntos de información de cambio de más de 5 píxeles uno por uno para un posicionamiento preciso y realice inspecciones de muestreo para una amplia gama de monitoreo. áreas y, finalmente, hacer estadísticas estadísticas Datos como propiedades, área, comparación de precisión de los puntos de cambio. 4. Conclusión Utilice tecnologías avanzadas y nuevas para monitorear dinámicamente el estado actual del uso de la tierra. Con el apoyo de GPS y SIG, utilice datos de monitoreo existentes, mapas y la información más reciente de sensores remotos satelitales para monitorear dinámicamente la conservación del suelo y el agua, y mantenerse al tanto. de los últimos avances en la conservación del suelo y el agua, el análisis integral de los datos de teledetección espacial y otros datos profesionales ha mejorado la profundidad de la tecnología de teledetección en la aplicación de la información sobre la conservación del agua y ha proporcionado información para la formulación de políticas nacionales sobre el agua y el agua. Las políticas ambientales ecológicas de conservación del suelo, la publicación periódica de información sobre la conservación del agua y el suelo, y la toma de decisiones macro de los líderes en todos los niveles, la supervisión y aplicación de la ley de la conservación del agua y el suelo, la planificación científica y la implementación de medidas de gestión proporcionan una base científica. , y son medidas efectivas y apoyo técnico para realizar la transformación de la conservación tradicional del agua y el suelo a la conservación moderna del agua y el suelo. Al mismo tiempo, el estudio nacional de erosión del agua y del suelo se completa con la menor cantidad de mano de obra y recursos materiales, y el costo es una milésima o una milésima parte del de los métodos convencionales. Los resultados de los estudios de erosión del suelo mediante teledetección tienen un importante valor de aplicación y beneficios sociales para la planificación de la conservación del suelo y el agua y la mejora de los recursos terrestres.