水土工程監(jiān)測技術(shù)與方法分析
時間:2022-03-26 03:28:52
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1常規(guī)水土保持監(jiān)測技術(shù)方法
目前國內(nèi)生產(chǎn)建設(shè)數(shù)量逐漸增加,城市擴(kuò)張面積逐漸擴(kuò)大,但隨著生產(chǎn)建設(shè)的不斷增加,植被受到大面積的破壞,在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)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(xiàn)象的發(fā)生,對生態(tài)環(huán)境的體系構(gòu)建產(chǎn)生嚴(yán)重影響,嚴(yán)重情況下還容易導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。通過水土保持監(jiān)測技術(shù)方法的應(yīng)用則可以讓水土保持工作的開展得以更好發(fā)展。1.1調(diào)查監(jiān)測法。目前對于國內(nèi)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行過程中最實(shí)際最常用的監(jiān)測方法就調(diào)查檢測法,此種檢測方法主要是結(jié)合現(xiàn)場勘查的方式開展相應(yīng)的木事檢測、量測實(shí)驗(yàn)等方法,主要借助普查、巡查和典型調(diào)查等形式進(jìn)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(shí)際實(shí)施情況,目前,在國內(nèi)所應(yīng)用的主要調(diào)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(jìn)行監(jiān)測,其所應(yīng)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(jìn)行定期或者不定期的實(shí)地觀測,從而進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測數(shù)值獲取,通過這種形式對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行獲取,地面觀測法的應(yīng)用對象通常是對于土壤的侵蝕性來進(jìn)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(yīng)用。測釬法的應(yīng)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(jìn)行測量,從而達(dá)到溝寬、溝深、條數(shù)等數(shù)值的準(zhǔn)確獲取,并通過數(shù)值的計(jì)算得出破面溝蝕量。測釬法的應(yīng)用更多情況下能夠彰顯其實(shí)用性,并對坡面面蝕量予以精準(zhǔn)計(jì)算,溝蝕量的測算與人工坡面的自然沉降具有緊密關(guān)系,一旦測量出現(xiàn)問題,其結(jié)果就會產(chǎn)生極大誤差。1.3資料分析法。資料分析法是對工程建設(shè)所需要或者應(yīng)用的資料進(jìn)行分析,諸如水土保持方案資料、工程設(shè)計(jì)資料、以及其他相關(guān)資料等,通過統(tǒng)計(jì)、分析等方法獲得相應(yīng)數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,再與實(shí)際地面的監(jiān)測、調(diào)查監(jiān)測等相結(jié)合,從而獲得準(zhǔn)確的驗(yàn)證,資料分析法是目前在建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測的基礎(chǔ)方法。目前資料分析法廣泛應(yīng)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(shù)量以及質(zhì)量的確定,對于林草造林面積以及種草面積、質(zhì)量等具有緊密關(guān)系,通過水土流失相關(guān)資料以及所涉及的內(nèi)容進(jìn)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(jìn)行提供依據(jù)。
2新技術(shù)在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用
2.1遙感技術(shù)在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用。遙感技術(shù)在水土保持監(jiān)測過程中同樣具有極為出色的應(yīng)用表現(xiàn),其能夠?qū)χ脖磺闆r、水土保持措施實(shí)施情況、擾動土地情況等等方面進(jìn)行信息收集,并予以準(zhǔn)確分析與監(jiān)測。遙感技術(shù)在近些年來得以更大范圍的應(yīng)用和推廣,成為新興發(fā)展的一項(xiàng)科學(xué)觀測技術(shù),通過對施工區(qū)內(nèi)的有效信息的獲取分析,對生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行水土保持監(jiān)測,遙感技術(shù)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(yù)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(jìn)行獲取,通過第建設(shè)前后土地利用類型的對比,能夠準(zhǔn)確了解生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的土地利用狀況。對于水土保持措施的實(shí)施情況同樣可以予以監(jiān)測,并結(jié)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(shù)量、面積等進(jìn)行全面而快速的監(jiān)測。2.2GPS在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用。GPS定位技術(shù)在水土保持監(jiān)測中同樣發(fā)揮著重要作用。GPS技術(shù)在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用時間較早,并在水土流失面積計(jì)算、水土流失速度、棄土棄渣量計(jì)算等方面都具有重要的監(jiān)測效應(yīng),具體應(yīng)用過程中,GPS技術(shù)還與RTK技術(shù)相結(jié)合,通過已知點(diǎn)架設(shè)基點(diǎn),借助相應(yīng)的流動站對邊界予以跟蹤,通過相應(yīng)三維現(xiàn)狀圖的處理達(dá)到精度較高圖片的獲得,并進(jìn)行面積計(jì)算。當(dāng)前,GPS技術(shù)還與手機(jī)相結(jié)合,促進(jìn)了水土保持監(jiān)測的便捷性,當(dāng)然此方面在精準(zhǔn)性方面還需要不斷提升。2.3GIS在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用。在“全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)建設(shè)”工程的建設(shè)過程中,水利部對于GIS系統(tǒng)軟件進(jìn)行了充分利用,其通過分站的配置促進(jìn)GIS軟件空間分析處理功能的展現(xiàn)與應(yīng)用,讓其在水土保持監(jiān)測數(shù)據(jù)集成和分析計(jì)算中發(fā)揮重要作用,同時對所監(jiān)測的數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù)進(jìn)行集成化管理,結(jié)合自身特點(diǎn)進(jìn)行圖形分析、疊加計(jì)算,以及統(tǒng)計(jì)分析,從而對監(jiān)測基礎(chǔ)指標(biāo)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、整理,制定相應(yīng)的水土保持目標(biāo),并就水土保持工作的開展做出客觀評價。2.4無人機(jī)技術(shù)在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用。無人機(jī)技術(shù)是通過對無線電遙控設(shè)備和自身長須控制裝置操控的無人駕駛飛機(jī)進(jìn)行合理利用,達(dá)到影像獲取、數(shù)據(jù)處理的目的,通過將航拍影像轉(zhuǎn)換成專業(yè)遙感軟件可以讀取的數(shù)據(jù),達(dá)到水土保持監(jiān)測的主要目的。在無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用的過程中,主要分為兩部分,飛行前準(zhǔn)備階段和飛行后數(shù)據(jù)處理階段,在飛機(jī)飛行前需要對其各一起進(jìn)行仔細(xì)檢查并調(diào)試,確保運(yùn)行過程中正常工作。無人機(jī)技術(shù)可以針對生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失的基本特點(diǎn)進(jìn)行快速監(jiān)測,能夠?qū)?xiàng)目建設(shè)的過程予以系統(tǒng)監(jiān)測,還能夠?qū)λ翑_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(shù)在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用。核素示蹤法目前在水土保持監(jiān)測過程中應(yīng)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(xiàn)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(guān)系,其雖則降雨和塵埃降落到大地上,也就是說相當(dāng)于在大地表面撒播了一層137Cs示蹤源,較小范圍內(nèi)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?qū)χ参飻z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(yùn)動進(jìn)行分步,通過遷移將移動后的地理位置與當(dāng)?shù)氐膮⒄拯c(diǎn)進(jìn)行對比,再進(jìn)行準(zhǔn)確的土壤侵蝕速率或沉積速率定量計(jì)算,實(shí)現(xiàn)核素示蹤技術(shù)在水土保持監(jiān)測中的正常運(yùn)用,目前137Cs廣泛應(yīng)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(shù)在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用。三維激光掃描技術(shù)主要應(yīng)用于土木工程、地形測繪、地理模型、水土保持等領(lǐng)域,具體來講,它是一種全自動高精度立體掃描技術(shù),也可以叫做“實(shí)景復(fù)制技術(shù)”,具有三維快速、主動無接觸式進(jìn)行測量的特點(diǎn),在應(yīng)用過程中,測量的密度高精度高,能夠通過對事務(wù)進(jìn)行快速的逆向三維數(shù)據(jù)采集和模型重構(gòu),重建掃描實(shí)物并獲得測繪數(shù)據(jù),在進(jìn)行動態(tài)實(shí)時監(jiān)測時采用數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、建立模型和監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算這四個部分進(jìn)行。
3結(jié)語
水土保持一直都是我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的重要內(nèi)容,在進(jìn)行生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目開展過程中,更加需要注重水土保持監(jiān)測技術(shù)與方法的應(yīng)用,更加需要做好相應(yīng)的水土保持工作建設(shè),只有讓生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的開展與水土保持的監(jiān)測同時進(jìn)行,才能夠讓我國的建設(shè)事業(yè)越來越好,才能夠讓我國的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目持續(xù)進(jìn)行。
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作者:朱波 王明明