水土保持动态监测与管理

第一节

水土保持动态监测的原则、内容和方法水土保持是建设生态环境、改善农业生产条件和治理江河湖海的一项主要工作，已成为世界各国可持续发展战略的重要组成部分。为了全面掌握水土保持工作的成效及动态变化很有必要对其进行监测。随着遥感影像光谱分辨率、几何分辨率的不断提高和覆盖时间周期化，以及3S(GIS、RS、GPS)集成技术的逐步成熟和计算机网络技术迅猛发展，开展这一工作，在技术上已经完全可行。一、水土保持监测的作用水土保持监测的作用可概括为以下五个方面：1、成为水土保持项目管理的重要手段通过监测判断水土保持治理是否符合标准，是否达到预期目标，为完善、提高水土保持管理体系，提高水土保持管理水平奠定基础。2、为项目建设提供基础资料通过监测建立本底信息库，为水土保持及其他项目建设的评估、可行性研究、规划、设计等提供基本资料。3、为水土保持评价和决策提供科学依据通过动态监测体系，可以客观、准确、及时地反映出不同治理措施及其配置的影响范围、效益和成果，为进一步开展全面治理工作提供科学的依据，可以少走弯路快见成效。4、为水土保持监督执法提供依据通过监测提供的数据，为水土保持执法公正、公开、科学、规范提供保证。5、为水土保持宣传提供新途径通过动态监测来科学地评价水土保持生态环境建设的综合效益，有助于水土保持在国民经济建设中发挥更大的作用。二、水土保持监测的原则

水土保持动态监测（dynamicmonitoringofsoilandwaterconservation）的目的是及时、准确、全面地反映水土保持生态建设情况、水土流失动态及其发展趋势，既为水土流失防治、监督和管理决策服务，又为国家生态建设提供依据。因此，监测工作应充分考虑服务对象对信息的需求和服务的有效性，并遵循以下原则：（一）规范性监测方法、监测方式和范围的界定、指标等必须统一，监测的描述和表达等应有全国统一标准，监测方法在同一水土流失类型区具有通用性。（二）综合性负针对不同的监质测对象，应从册自然、经济和陪社会等多方面注选择监测指标们，从多个角度薯反映水土流失鸡及其预防和治稼理状况；在监覆测方法上，既销利用高新技术梳，也利用常规肺调查技术，互尾相补充，使监档测结果全面、泻完整。（三）动态性聪水土流失监测武应定期或不定用期进行，可提胁供静态和动态肆水土保持状况私。把各次监测朴结果、各种专议题研究和调查意结果综合分析错，建立各监测响指标的数量化神模式，可实现滤预测、预报。（四）层次性启宏观、中观和决微观监测均涉惰及层次性问题挡。由于必要性岛和技术条件的丝影响，监测可劣以在全地区、炕重点地区或典只型样府点糟(淡某一流域或某幼个地爆块序)泉进行。件三、水土保持唉监测的内容与伪方法戒（一）监测内盐容逐辟订《中华人民共窝和国水土保持条法实施条例》粗规定混：精“棕国务院水行政掘主管部门和省僻、自治区、直聪辖市人民政府免水行政主管部荒门应当定期分贼别公告水土保凯持监测情况。炊公告应当包括段下列事项仗：懒①讯水土流失面积膜、分布状况和宋流失程度甩；黄②锈水土流失造成么的危害及其发绣展趋势崭；劲③洽水土流失防治仅情况及其效益胡。局”朱据此，找水土保持监测赛内容挠应包括以下几苍个方面：片1翠、水土流失变职化相防止和控制水旱土流失是流域夫综合治理的重千要内容。因此踩，通过各种手盏段调查、分析爹、预测流域土氏壤侵蚀模数，长不同地貌部位录，不同土地利柜用状况和人类肢活动等与水土长流失的关系及骗其治理途径是洗动态监测的主删要内容。水土瘦流失状况包括联土壤侵蚀类型闻、强度、水土絮流失程度、分甲布及其危害等逃，如水力、风友力和冻融等侵虚蚀的面积、侵铁蚀模数和侵蚀热量，河道泥沙牛、洪涝灾害，麻植被及生态环式境变化，监测配对象对周边地匀区经济、社会预发展的影响等暖。水土流失因防子监测主要包选括降雨和风、巨地貌、地面组线成物质及其结监构、植被类型沿及覆盖度、水溉土保持措施的输数量和质量。讯2筝、土地利用现替状规流域生态经济勿结构的合理性殖在很大程度上捧取决于农林牧鸭副渔业生产的倍用地比例和投尝资，许多山丘它区作物生长条古件差，土地生既产力低，人们脏为了生产足够卧的粮食便毁林钢开荒，任意扩伐大耕种面积，部其结果是越垦修越穷，越穷越乒垦，引起严重读的水土流失和皱生态环境恶化环。按照系统工夫程原理，对土稿地利用状况逐帮步进行调整、悦优化，有利于触恢复生态平衡译、保持水土和虽获取最大的整赌体效益，土地室利用现状可以倦反映农林牧业迁用地比例的合愁理化程度。解3怕、治理措施实互施情况钱治理措施一般告包括生物措施揭、工程措施和拨农业耕作措施圆，在生产实际筝中各种措施是渠互相结合，互碍相补充的。造奔林、种草面积势或植被覆盖度财、坡地梯田化峰面积、鱼鳞坑付数量、谷坊和唉塘坝数量等，琴不仅反映了各挑种治理措施的禾实施状况，也绘反映了流域水凶土流失的综合翻治理和景观生消态的改良程度葡。英4奏、生产与收入眉变化诉区域生产水平扮的提高和收入鬼的增加可以反澡映综合治理活趟动对经济子系碗统影响的大小塑，粮食产量、放林果收入、木眠材蓄积量、畜柴牧业的增值和叙工副业的发展须带来的经济效催益，以及区域断总产值、劳均溜纯收入的变化臂等，分别反映阅了种植业、林胀业、畜牧业和龄工副业在综合扰治理活动的作爽用下所发生的蓄变化。更5父、群众物质和答文化活动水平利的变化情况孝监测项目包括还人均生活水平鸣、生活消费支查出、食品、衣桐着、日用品、肾住房、燃料等笔物质生活消费垫和文娱、卫生抓、交通、邮电廉文化生活费用材，以及人均口兔粮、人均居住辆面积、学龄儿笨童入学率、文柔化站数和人均市寿命等。这些朵项目的变化反病映了水土保持瓶工作对社会子悬系统的影响程圈度和范围。膀（二）监测方上法与技术晕徐洒总体说来，水独土流失监测要吩综合运用遥搁感惹(RS野)已、全球定位系锋统故(GPS遗)犁和地理信息系碑统傻(GIS洋)猜技术，地面调蹄查、专项试验读和数理分析与川预测、预报方源法等锦。聪R炎S笛技术用于获取汁影响水土流失秃因素的信息弟，腐GP肉S猴技术主要用于盲确定和获得地挺理位置信息统，皮GI竭S盐技术用于编辑宾、分析监测信肥息并对其进行暖管理。添水土流失监测品可以在三种空匆间尺度上进行取，即：从地面急、飞机以及卫击星上实施监测去。其监测的范滑围大小、时间聪频率以及用途夹分述如下：1、地面监测壶地面监测俩可以提耻供滋“耗地塘面监-理真亭实顺”认测定结果，可杨以用来鉴定飞博机、卫星提供柔的无“请遥殿感曾”予数据的准确性绪，以及用来解序释这些数据。抱地面监测范围暖主要包括小区约或样地监测、鼓空中和卫星等炭遥勉感监测的训练芹区监测等，比灰例尺一般女为撒1阅∶编1000串0分。地面测量对中只有从地面监瘦测才能获得最怪好属性的对象戒特别适用。例裳如：土壤侵蚀训模数、泥沙输构移比以及其他完许多环境属性蝶。夕在地面监测时肝，要充分利狭用征GP蓬S斩定位技术，以认便记录监测对糊象的位置属性只，分析诸如位恒置、面积、长爹度、体积、等秩高线和坡度等艇。汪GP鲜S匀技术可以帮助遥我们实现数据陈的快速采集、怀对象属性的实虏时分析等。2、航空监测性结合地面观测疫，铁航空监测的数乔据旋可以用来校验旋卫星监测判读康的正确性和判携读精度等。航嫩摄带宽随制图蛋比例尺要求变削化。比例尺一膊般梁为的1爱∶女10000-裳1涂∶脏10000查0鬼，扫描宽度挪为速2笑－品10km拜。迎空中监测洲可以用来监测浸典型地区水土毒保持工程措施闪的分布及其数蛾量、面积等。朽一般可以用于抛小流跃域摧(氧5菠－全30km浸2盼)昼、中型流赴域敏(10娘0愚—失l峡000km驱2幸)州的土地利用状躁况、植被覆盖听、淤地坝、梯射田等水土保持费措施的状况。3、卫星监测砌利用卫星遥感起技术，对大流叮域或大范围水你土流失及其防阻治成果进行监俘测，与地面调片查和航空遥感喊技术结合，可户以判读植被覆宽盖、作物状况解、地面组成物押质区划等影响萄土壤侵蚀的因盗素，分析水土烫流失的分布、舍强度变化、治滋理面积等。卫飘星监测的最大中优点是资料以去很频繁的时间山间隔重复，真抱正实现动态监寄测。狡综合运用多种饮监测技术和方脊法，可以实现晒下泪述烦4祥个方面的功能垦：一是快速清析查宏观区域水扶土流失状况；裁二是定量检查展、验收水土保惜持治理工程；粮三是实时分析例监督执法对象科的有关属性；苹四是预测、预啦报水土流失及缺其防治发展趋魔势。原四、中国水土酷保持监测建设蝴方向甲（一）初步建左成全国水土保骄持监测网络与傲信息系统煮腹也水土保持监测申网络包逃括队1锄个国家监测中途心晚，瓜7饱个流域监测中过心站胞，势3掉1说个省级监测总王站，各穗省绵(千自治区、直辖枣市倍)其重点预防区、树重点防护区和亿重点监督区监禁测分站，以及闭水土保持观测设站岛(些点漂)劝。渴（二）完善监牢测技术规程与隶规章谦谅技术规程飘包括水土流失艳监测技术规程丽、水土保持防百治效益监测技爪术规程、水土煤保持数据规范薪等。规章主要悼包括水土保持谷监测网络管理初条例、监测资凝质证书管理办旧法，以便职确宇定网络的组织悄管理、站点能据和成果管理，丢保证监测人员也持证上岗、确保保监测成果的押规范性和可靠筐性。朋（三）推广监烧测技术，培养拳监测技术队伍众袜勿坚持不懈地试堂验研究、推广色和应用现代监膊测技术，培训第监测技术人员需，熟练掌握现骗代监测设备操持作和数据分析挡技术，确保信膊息的准确、快昆速和系统。老级（四）强化水眨土流失动态监番测骗水土流失动态娱监测，坚持统潮筹全国、突出血重点的原则，事既掌握全国的墓总体状况又熟染悉重点地区、蛋重点项目和典蹄型对象的具体米情况，为国家洋经济建设的稳纷定、持续发展恰和地区间的协若调、平衡发展够创造良好的生己态环境。效《深全国生态环境猎建设规划》提英出的近期建设屯任务胶：艇1孩、建立全国土货壤侵蚀背景值权数据库劝以全国土壤侵武蚀遥感调查的排土壤侵蚀及其临因子数据为主混，设计和建立循全国土壤侵蚀筐背景值数据库缓。该数据库包拣括土壤侵蚀、酷土地利用、基善础地理信息和耐水文泥沙等专思题数据，以及淹有关的遥感影扑像。该数据库点的建成将为水颤土保持动态监迅测奠定数据基喷础。犬2形、跟踪监测重斑点区域和重点货项目实施效应浇重点区指重点弹预防保护区、迈重点监督管理辅区和重点治理想区，效应监测孕主要是指实施战的生物、工程沉和预防保护措辨施，以及实施臂措施后产生的断生态和经济效怎益的消长情况繁。监测重点区影跟踪监测的内眠容包括：实施的的各类防治措柳施、措施实施淹后控制水土流拜失、改善生态成环境和群众生中产条件与生活妇水平等效应。哥重点项目主要认包括贫困地区色坡改梯、南方武风化花岗岩地筝区崩岗治理和嘱黄土高原水土状保持治沟骨干霞工程，主要监狠测重点项目实坟施的措施及其植效益情况。膀3绍、重点开发建量设项目区水土全流失监测挂重点开发建设基项目区是指大梦型资源开发、耳城市建设、道想路、水利水电恨等一切可能在搞较大范围内扰关动自然环境、腊引起水土流失朱的建设开发区绍。开发建设项筐目水土保持监资测，应根据项棉目方案计划如诞期进行，监测决有关内容并研隐究分析开发建磨设对项目建设酿区和直接影响针区环境造成的谅影响。监测内免容包括：自然扔状况，如地形刊、气象、植被蚀、地面物质组播成等；土地利隙用状况；水土饲流失情况，包怎括扰动原地貌谜、损坏土地和旦植被面积，弃者土、弃石和弃楚渣量，或开荒岭、毁坦林茶(口草竟)针面积等。织4滥、重点流域或裳地区水土流失杀监测劲重点流域或重恢点地区的监测忍，将在常规监遮测获取典型地僚块或小流域监像测数据的同时欠，建立整个监盒测范围内影响济水土流失因子互动态变化的图装形库、数据库磨和水土保持知系识库，结合水凡文、泥沙和气衣象监测结果，耳综合分析提供塑大江大河流域疫的泥沙来源和鹰数量，为流域容或地区群众生物产生活条件改额善、生态环境泰建设和大江大厦河治理提供决杆策信息。季5肥、水土流失典兄型监测鼻水土流失典型浆监测，主要指挠在不同水土流帆失类型区选择犹有代表性的地傅点，设立监测摇站点，定位观享测水土流失和逆水土保持治理神效益，为建立习土壤流失和治茎理效益预测模泉型提供准确、滑系列化的数据径。能五、开发水土丑流失预报模型茧以水土保持监售测网络的地面庆观测数据为基细础，并利用人草工降雨试验方猛法获取的有关镰参数，借鉴国絮外成功的模型般，开发不同尺双度的水土流失划模型，包括坡徒面土壤流失量岛模型、小流域闷水土流失模型容和区域水土流厅失趋势预测模咽型。有了水土灵流失预测模型逃，就可以指导夕农业耕作、牧鉴业经营、区域指开发和水土保慎持措施设计，浸就可以有效控零制人为水土流因失，改善生产样条件、建设生炸态环境。楼第二吵节万究挖水土保持信息溜系统概述到度抖现代水土保持萝动态监测与管霞理是在念地理信息系统捕（协geogra宗phical扣infor少mation棕syste稠m伪，简材称良GIS扯）支持下，综班合应用科学技薯术的最新成果警和管理经验，闯把大量单一分蚁散的数据资料毒变成活的综合副的信息资源，摊向用户提供灵浑活方便的查询善检索，统计计驼算和列表制图感的基本信息服竿务。在此基础傍上进行多因子跪的综合分析、糠定量评价、多先目标决策，为善合理开发利用暮流域的自然资严源提供强有力仁的工具，使流巾域的管理建立厚在计算机化、认模式化和科学豪化的水平上，鸽为区域分析、追辅助决策与资步源的保护、改侮良和合理利用葱服务。厘一、地理信息蚕系统基本概念挡种地理信息系统玉是伴随计算机惜科学、信息科呀学和地球科学击发展起来的一窃门高技术的交旁叉学科，被广时泛地应用于资中源调查、环境傲评估、区域发至展规划、公共践设施管理和交胸通安全等领域扎。熄（一）信息与蛮数据贵菌信息础（橡inform沾atio悠n遮）闯是事物或现象体特性的表征。初由于每种事物掠或现象都带有游区别于其它事汽物或现象的特酬性，它们的存窃在必然是通过腿其特性表现出剑来。比如，一采个建筑物是通众过它的形状、计大小、色调等选特性表现它的尘存在。我们的站视机觉房“年捕房捉熔”趟到这一物体的洒光学特性，便倚判断出这一物机体是建筑物，需从而得到建筑昨物坐落在这里行的信息。信息孩是客观存在的挑，它不随主感观意志而转移康，我们不可能旦制造信息，改救造信息，只能裕认识信息。信纤息可以传播，肠传播以后自身扇并不损失与消堆耗。袍吗载信息是通过信待号或讯号、符药号等人们可以午认识的载体或奔媒介来传播，嘴比如光、电、吧生物、声等不文同形式的信号撇、化学现象、刷语言文字等被袍人们所认识并樱在人们中传播恢。信息本身不殃能改造，但是深它的载体是可聋以改造且变换下的，所有科学绿采集某个信息删的过程就是实顶现这一改造与拾变换的过程。兄它将各种物质守存在以及它的忌变化信息通过乞光、电、声、娃化学、力学等咐手段加以探测虎，并将其载撇体站—肯—双某种信号加以胳放大、转换、洲记录，最后被役人们所接收。棵有许多信息由泻于条件的限制逃，一部分人暂说时认识不到，洞但它仍然客观西存在，另一部纠分人或人们将曲来可以认识它扔们。培数据嫂（颠dat违a肿）是信息主（鹊inform凑atio魄n底）的表达形式理或称载体，而籍信息则是数据蜓的内容，数据见可以被转换为崇不同的形式，侵这种转化并不棕影响信息的本伸质。只有当数稍据被处理、加陷工或解译后才予产生信息，才罩有意义。地理多信息系统中从堆数据的准备、牛输入，到数据原的管理、处理斗、分析和成果智的输出过程是宏信息被加工、渣处理和流动的孙过程。初（二）地理信将息矮受辟地理信息沸（修geogra稳phici态nforma循tio雄n搬）闯是关于地理圈丢（大气、生物征、土壤、岩石神、水）或地理寻环境中固有要披素或物质的数崇量、质量、分羡布特征、联系纪和规律的信息暴。水土保持信橡息是地理信息骄的重要内容之辟一。地理信息喝的空间性是区穗别于其它信息岂（如工业统计插、人口普查）轻的根本标志。混空间性济（结spatia犁lit赴y彼）是指地理信编息的定位意义语，地理信息是选地理实体妥（信entit跨y萄）所具有的。腾地理实体的位甜置可以按照经裹纬网或一定的北坐标网来标定浸。强地理信息具有考多维结构的特锻征，专题地图深如地貌形态、悬水土保持措施洒、土壤侵蚀类沟型、水土流失亏强度等地理信陆息，它们都可肯通过叠置在二伪维平面上的第柔三维特征来表弱示。专题特征谊之间的联系通望过公共的地理察基础数据（地年理实体）来实艺现。地形图的言数学基础提供谅了公共的地理早基础数据。因淡此，地图数据均（特别是各种汁专题地图）珍是涛GI陵S宽的主要信息源虾。利地理信息具有铃动态变化的特锡征，从沙漠化座、水土流失的粪循序渐进到森嫁林火灾、洪水贱的急速突变，李都反映了地理喝信息随时间变默化的特点。而块地图数据反映迎了地表客观物刘体某一时刻的洗静态特征或规评律，要反映地哄理信息的时序验性，就必须利闻用遥感技术及数时对其更新和热利用科学的手涂段进行预测。鼓（三）地理信装息系统概念司跪舱地理信息系统帽（提GI盾S货）察是在计算机硬闲件和软件的支科持下，运用系灰统工程和信息括科学的理论，皆科学管理和综畏合分析具有空盾间内涵的地理命数据，以提供他对规划、管理牲、决策和研究滚所需信息的技犯术系统次。萝GI趟S贞采集、存贮、使管理、处理和贵综合分析地理莫信息，并输出互数据和提供图兽形服务。伙跳地理信息系统肾（沃GI开S温）是计算机科虏学、制图学、网地理科学等多便学科交叉的产省物，是以地理到空间数据库为狼基础，采用地横理模型分析的屋方法，适时提鸟供多种空间的泻和动态的地理扎信息，为地学唉研究和与地学侮有关的决策服煎务的技术系统爽，它具伯有渔①亲具有采集、管是理、分析和输质出多种地理空亡间信息的能力苍，具有空间性和和动态性朗；纹②桥以地理研究和夸地理决策为目获的，以地理模古型方法为手段亮，具有区域空起间分析、多要患素综合分析和北动态预测能力烫，可产生高层喉次的地理信息盐；范③刑由计算机系统血支持进行空间怖地理数据管理任，并由计算机招程序模拟常规叛的或专门的地饱理分析方法，淹作用于空间数滥据，产生有用蛾信息。计算机反系统的支持格是极GI备S蜘的重要特征，壤使外GI看S先得以快速、精斜确、综合地对阔复杂的地理系翅统进行空间定蚀位和过程动态爪分析等特征。证二、水土保持璃信息系统的构丈成掏一个典型的水哄土保持信息系伍统由嫌4愚部分构成，即丙硬件系统、软侨件系统、空间羞数据和系统管嫩理操作人员，棵可综合表示为奉图词10元—目l速。衬（一）硬件系任统舟两计算机硬件帽是计算机系统肿中实际物理装趣置的总称，已是约GI螺S梦的物理外壳，册系统的规模、督精度、速度、杀功能、形式、灯使用方法甚至国软件都与硬件衣有极大的关系跪，受硬件指标抓的支持或制约杀。裕GI更S很硬件配置一般脑包括四个部分亲。悬1萝、计算机主机冷工作站、微机弦、便携式计算甩机；屋2通、数据输入设拼备凭数字化仪、图旁像扫描仪、手柏写笔、光笔、农键盘、通讯端哭口等；深3孔、数据存储设浅备姐光盘刻录机、有磁带机、光盘录塔、活动硬盘锄、磁盘阵列等境；剑4贵、数据输出设弹备：题图形终端、绘需图仪、打印机齐和硬拷贝机等赠。粘（二）软件系栋统桐锅软件系统叙是指水土保艰持漫GI渐S深运行所必需的剃各种程序，通答常包面括灿3笋个层次的软件斯。押药1治、计算机系统赞软件裙衫榆由计算机厂家斥提供的、为用得户开发和使用前计算机提供方市便的程序系统荐，有操作系统唇、汇编程序、苍编译程序、诊端断程序、库程盖序以及各种维半护使用手册、舍程序说明等，获是瓦GI肚S虫日常工作所必真需的。雹2合、水土保露持炮GI础S摧软件和其他支典撑软件犁棉誉由通愤用启GI传S张软件和数据库锡管理软件、计彩算机图形软件妄包更、那CA晚D江、图像处理软短件等组成。其杰核心软件通蓄用疤GI乎S泉软件旨有健5脆个主要功能模镰块：呈（疑1贷）数据输入模脱块。将系统外骑部的原始数据母，包括遥感影昨像数据、专业胁图件数据、测铜绘调查数据、碍文档资料数据肠以及各数据库值数据及网上数骤据，传输给系注统内部，并将句这些数据从外赶部格式转换为垒便于系统处理停的内部格式。许（转2带）数据存储与刷管理模块。数养据存储和数据缩库管理涉及地荣理元缝素属(仗表示地表物体互的点、线、暗面谣)芹的位置、连接崇关系及属性数州据如何构造和冲组织等。空间铁数据库的操作块包括数据格式乒的选择和转换嫌，数据的连接蔽、查询、提取宇等。原（耻3竖）数据分析与绳处理模块。指兽对图件及其属现性数据进行分翼析运算和指标衔量测，在这种遍操作中，输入紫的是图件，分食析计算后生成嘴的也是图件，棍在空间定位上鸡仍与输入的图扶件一致，称为狸函数转换。空层间函数转换分捧为基于点或象覆元的空间函数姑，如算术运算昏、逻辑运算或冷聚类分析等；块基于区域、图裳斑或图例单位躺的空间函数，茅如叠加分类、耗区域形状量测锐等；基于邻域睛的空间函数，移如像元连通性较、扩散、最短贩路径搜索等。宵量测包括对面捡积、长度、体动积、空间方位铁、空间变化等距指标的计算。隙函数转换还包哈括错误改正、遍格式变换和预榨处理。带（妈4逐）数据输出与困显示模块。输焦出与显示是指吗将系统内的原暖始数据或经过黑系统分析、转墓换、重新组织掘的数据提交给紫用户，如以地等图、表格、数废字或曲线的形东式表示于某种说介质上，或采黑用瑞CRT(Ca缸thode帽RayTu功be花)盾显示器、胶片络拷贝、点阵打特印机、笔式绘腰图仪等输出，包也可以将结果蹄数据记录于磁佩存储介质设备封或通过通讯线狭路传输到用户羊的其他计算机浩系统中。朝（产5京）用户接口模址块。用于接收演用户的指令、残程序或数据，鬼是用户和系统需交互的工具，握主要包括用户珠界面、程序接寸口与数据接口泽。系统通过菜各单方式或解释衫命令方式接收司用户的输悄入锻,盯并随时向用户咱提供系统运行里和操作帮助信族息，使系统成著为人机交互的料开放式系统。衰酒3俩、应用分析程禁序录钳曾是系统开发人渗员或用户根据跪水土保持专题璃或区域分析模残型编制的用于认某种特定应用繁任务的程序，流是系统功能的椅扩充与延伸。表应用程序作用芦于水土保持专鸟题数据或区域还数据，构成水摇土保饮持倚GI京S泛的具体内容和视核心，是真正徒用于水土保持绞分析的部分，乖也是从空间数围据中提取水土打保持信息的关彼键。用户进行晋系统开发的大文部分工作是开呼发应用程序，也而应用程序的竞水平在很大程闲度上决定系统猴的实用性、优俊劣和成败。阔（三）水土保温持空间数据佩野我水土保持空间群数据块是指以地球表要面空间位置为倒参照的与水土树保持有关的自校然、社会和人羽文景观数据，踏可以是图形、恢图像、文字、保表格和数字等字，由系统的建削立者通过数字孕化仪、扫描仪耀、键盘、磁带版机或其他通讯罗系统输蒙入糊GI致S炕，是系统程序府作用的对象，喊是抗GI呆S肺所表达的现实新世界经过模型篮抽象的实质性础内容。不同用依途的水土保犯持秀GI携S享其空间数据的鞠种类、精度都橡是不同的，但凤基本上都包括乒三种互相联系惹的特征：底床1掏、已知坐标系办中的位置量歌禁即几何坐标，励标识地理实体飞在某个已知坐抚标系中的空间少位置，可以是首经纬度、平面逢直角坐标、极差坐标，也可以捉是矩阵的行、甲列数等。锹雹2瞎、实体间的空捧间相关性垒撤窃即拓扑关系，榜表示点、线、邀面实体之间的央空间联系，如争网络结点与网叠络线之间的枢抗纽关系，边界戚线与面实体之贞间的构成关系酱等。空间拓扑嚼关系对于地理棉空间数据的编提码、录入、格绍式转换、存储狐管理、查询检周索和模型分析详都有重要意义绕，是地理信息婚系统的特色之扇一。并淘3律、与几何位置薄无关的属性屠熊茫属性是与水土幼保持实体相联扑系的水土保持游变量，分为定仅性和定量两种纪，前者包括名能称、类型、特计性等，后者包确括数量和等级写。定性描述的衡属性如岩石类幸型、土壤种类气、土地利用类匙型、行政区划崖等，定量的属清性如面积、长暴度、土地等级也、人口数量、拖降雨量、河流甘长度、水土流师失量等。非几剃何属性一般是缎经过抽象的概敢念，通过分类轨、命名、量算萌、统计得到。山任何地理实体墓至少有一个属地性，而地理信改息系统的分析崭、检索和表示植主要是通过属肢性的操作运算槽实现的。因此袄，属性的分类袍系统、量算指虚标对系统的功眠能有较大的影转响。裤踩黎水土保持信息瓶系统特殊的空茂间数据模型决概定了水土保持桑信息系统特殊帖的空间数据结政构和特殊的数崖据编码，也决许定了水土保持沫信息系统具有劫特色的空间数额据管理方法和芽系统空间数据风分析功能，成贼为水土保持动狮态监测与管理榨的重要工具。销（四）系统开办发、管理与使截用人员华让安人银是雨GI蠢S械中的重要构成轰因素。水土保底持信息系统从惠其设计、建立蜻、运行到维护筛的整个生命周康期，处处都离哪不开人的作用萄。仅有系统软软硬件和数据还胆不能构成完整炉的水土保持信奉息系统，还需如要人进行系统业组织、管理、猛维护和数据更勒新、系统扩充陈完善、应用程兼序开发，并灵赌活采用地理分闯析模型提取多世种信息，为管蚀理和决策服务罢。梯三、水土保持屯信息系统设计乘与建立白（一）水土保嫌持信息系统设出计思想柔辣俊水土保萌持割GI粮S腰的开发建设和辞应用是一项系座统工程，涉及洪到系统的最优戴设计、最优控房制运行、最优闲管理，以及人舒力、财力、物求力资源的合理栽投入、配置和城组织等诸多复崇杂问题。需要每运用系统工程蚊的原理和方法灾，结合空间信倾息系统的特点合实施建设。因鸦此，在建栽立桂GI召S旗过程中确定应咸用目标是什么并，选用哪些数依据源，以及数全据的质量、精形度如何等一系乡列重大问题是夹至关重要的，外这直接关系到训系统的有效性眨和实用性含。社GI腔S栏工程的成败及帜效益，取决仿于岭GI糕S俊工程的总体规主划和设计、技莲术力量的组织行、工程的建设斤实施和数据源澡的组织。敏腾洲水土保持信息叹系统的开发研大究分为四个阶岩段：系统分析温、系统设计、唇系统实施、系槐统评价及维护获。它系统分析阶段直的需求功能分誉析、数据结构戏分析和数据流办分析是系统设更计的依据。系膛统分析阶段的嗓工作是要解渠决均“介做什耻么说”粥的问题，它的关核心是对水土紫保持信息系统旋进行逻辑分析拔、解决需求功概能的逻辑关系觉及数据支持系比统的结构，以垒及数据与需求气功能之间的关抖系等问题；系行统设计阶段的液核心工作是要颤解煤决治“颗怎么辫做瓶”晚的问题，研究蒙系统由逻辑设圆计向物理设计稳的过渡，为系聋统实施奠定基白础。塘（二）系统建谁立过程用户需求数据来源系统设计系统运行数据转换系统检验投入产出研究执行计划实验计划可行性研究组织数据库硬件要求用户需求数据来源系统设计系统运行数据转换系统检验投入产出研究执行计划实验计划可行性研究组织数据库硬件要求软件要求政策因素法律因素图10—2水土保持信息系统建立过程揭鸭1朽、可行性研究坟可行性研究厘主要是进行大帜量的现状调查欣，在调查的基禁础上论证水土烫保纲持犯GI厦S货的自动化程度峡、涉及的技术卵范围、投资数继量以及可能收荒到的效益等。荒经过论证后确晚定系统的目的押、任务膛及培GI绪S遮的起始点。这洽一阶段的工作庄主要包括：辨（逮1遇）用户需求调灿查。巡是指调查本部粪门或其他有关岁部门对水土保轮持宿GI驰S惹系统的信息需舌求情况，在目省前和将来发展灯业务上需要些末什么信息，完骤成本部门专业康活动所需要的谷数据和所采用妻的处理手段，逐以及为改善本爆部门工作进行登了哪些实践活艇动等向。士势（矛2碍）确定系统目毙的和任务。裹一般来讲，水环土保持信息系笼统应具有四个泄方面的任务：护空间信息管理坐与制图；空间涨指标量算；空带间分析与综合旅评价；空间过吉程模拟。塑（蔬3照）数据源调查输和评估。击调查了解用户刮需求的信息后做，应进一步掌义握数据情况。恋分析研究什么找样的数据能变尤换成所需要的议信息，这些数茧据中哪些已经洗收集齐全，哪缩些不全，然后规对现有数据形讲式、精度、流详通程度等作进闷一步分析，并撕确定它们的可米用性和所缺数穴据的收集方法皮等。卧（决4块）评价水土保伟持信息系统的竖年处理工作量悦、数据库结构堤和大小、服务鸦范围、输出形秤式和质量等。概（革5饼）系统的支持睬状况。部门管换理者、工作人肥员对建立水土觉保影持凡GI塘S服的支持情残况捡,纯有多少人力可沾用辨于听GI本S叮系统，其中有猛多少人员需培摊训等；组织部的门所能给予的镰当前的投资额墙及将来维冰护大GI哑S民的逐年投资额虏等。您根据上述调查任结果确定水土假保维持将GI界S捐的可行性及水运土保血持革GI男S喝的结构形式和芽规模，估算建批立水土保尾持电GI讽S设所需投资和人伏员编制等。可纪行性分析就是遭根据社会、经雪济和技术条件铺，确定系统开雁发的必要性和杯可能性，主要急进行效益分析事、经费估算、开进度预测、技鸽术水平的支持水能力、有关部扎门的支持程度席等分析。扒都2嚷、系统设计伶出系统设计的任轮务杏是将系统分析概阶段提出的逻立辑模型转化为策相应的物理模济型。其设计的随内容随系统的矛目标、数据的疏性质和系统的姨不同而有很大神的差异。一般携而言，首先应集根据系统研制料的目标，确定震系统必须具备则的空间操作功慕能，称为功能狱设计；其次是势数据分类和编堪码，完成空间葛数据的存储和崇管理，称为数绩据设计；最后晃是系统的建模阁和产品的输出会，称为应用设狂计。系统设计丧是地理信息系庸统整个研制工床作的核心。不心但要完成逻辑梅模型所规定的忘任务，而且要闷使所设计的系蝶统达到优化。阵所谓优化，就抖是选择最优方竖案，使地理信格息系统具有运各行效率高、控垦制性能好和可贡变性强等特点巷。要提高系统胀的运行效率。徒一般要尽量避驴免中间文件的怪建立，减少文岔件扫描的遍数妹，并尽量采用之优化的数据处传理算法。为增蓬强系统的控制饶能力，要拟定客对数字和字符夜出错时的校验妙方法；在使用参数据文件时、叫要设置口令，捏防止数据泄密废和被非法修改唱，保证只能通附过特定的通道直存取数据。为社了提高系统的察可变性，最有企效的方法是采舟用模块化的方杆法，即先将整模个系统看成一爬个模块，然后行按功能逐步分本解为若干个第季一层模块、第慌二层模块等等驱。一个模块只危执行一种功能已，一个功能只宇用一个模块来培实现，这样设丛计出来的系统珠才能做到可变燃性好和具有生阅命力。档倾终功能设计又称盾为系统的总体吗设计，它的主始要任务是根据鸦系统研制的目纷标来规划系统呆的规模和确定节系统的各个组贺成部分，并说石明它们在整个瑞系统中的作用棵与相互关系，持以及确定系统粘的硬件配置，爱规定系统采用元的合适技术规暂范，以保证系足统总体目标的籍实现。因此系生统设计包括：这数据库设计、置硬件配置与选幅购和软件设计奥等。商录3果、建立系统的商实施计划糟晴神系统设计完成粗后，把所估算掠的硬件和软件蹄的总投资、人继员培训投资及写数据采集投资魄等作为建立水阀土保末持起GI烦S碍的投资额，同睬时估计若干年贝后能收到的经唯济效益，这是剑投入产出估算律。如果估算的袖结果令人满意帖，则进行后继首工作。顿五货建立水土保卧持梢GI殿S猫的执行计划，痛包括硬件、软束件的测试、购桶置、安装和调继试等，其中主朋要工作是测试呼。测试工作一违般按标准测试唇工作模式，进波行较详细的测溉试。该模式的屑主要特点是：王硬件提供者要垃回答一系列问恰题，例如，要骡完成某某操作跪或运算可能笑否凤?氧需要多少时寨间幸?热有无某某功能爹等，同时用图凯件或数据证实煤他的硬、软件案能完成用户提彼出的操作任务防，或者直接在姿计算机上演示凯。测试工作可奋详可简，当用疗户已掌握某些握必须满足的系迫统标准时，可包以集中测试作泛为评判标准的乖各项指标能否酱达到要求，否佣则逐项测试工叙作过程的各个案部分。测试工挤作完成后，确灵定购置硬件的剥类型，经安装湿调试后，编制瓶实验计划，进手行试验。情佩4特、系统实验斩缘连结合用户要求圈完成的任务，蔑选择小块实验日区桌(悼或者用模拟数忽据调)均对系统的各个系部分、各种功叉能进行全面试臂验。实验阶段裹不仅要进一步瞒测试各部分的勉工作性能，同铃时还要测试各宿部分之间数据文传送性能、处骆理速度和精度奔，保证所建立种的系统正常工状作，各部分运运行状况良好。慈如果发现不正斜常状况，应查扛清问题的原因盘，通知硬件或仅软件提供者进点行适当处理。删横5膀、系统运行耀旅牛当水土保持信促息系统对用户懒的决策过程不勒断提供支持的差时候，已经建嘴立的系统会不消断膨胀，并不喂断地被更新和炸增加。几年以鸟后，系统的周夏期将又从头开贼始，这时的新甩系统将提供更届新的、增强的港或附加的能力叹。实践证实，年许多水土保持绢地理信息系统役是随着用户发触现它们能做什红么而被扩充的郑。新技术与新庆方法的引入、砍不断地进行教骨育与培训等是竖整个系统生命著周期中必不可赏少的组成部分买。蚂（三）水土保汁持信息系统的皱软件设计陪都饿软件设计煎是将所要编制给的程序表达为岭一种书面形式捧。这种形式既响可简单明了地景描绘软件系统播的全貌，便于笛程序编制的高至效正确；同时炒又是一个程序混修改完善、移瑞植交流的工具枕。软件设计必淹须根据建立水祸土保焦持锡GI阔S键的目的、任务弊和今后的研究哪方向进行，使俘通用耐的储GI处S架软件工具系统律具有适应性强咸、易掌握、便佛于推广和应用敏开发、汉化等浅特点。高伍1发、结构化的设掉计方法劫糟巧结构化的程序止设计方法是软编件发展早期形阻成的，设计工站作侧重于软件动结构本身，力害图通过以下三搭种准则，清晰曲地描述软件系进统，并用于程垄序编制，其过肆程形式是峰：谨①药分清任务的执诞行顺序石；距②饼明确任务执行屋条件和分支，热即工“鹿如针果证…财…愈则抗…倘…先否锋则唉”看结构肉；板③崇重复执行某项干任务直到定义中的条件满足为立止。弟醋渠结构化程序设辰计中最重要也榜是最流行的方非法是自顶向下匹逐步精化的顺塞序设计方法也真称进HIPO(H拖ierarc狐hyPlu叼sInpu哥tProc赴essing恋Outpu董t希)码法。它将系统吨描述分为若干蠢层次，最高层丹次描述系统的花总功能，其他殃层次则一层比岔一层更加精细支、更加具体地贸描述系统的功躺能，直到分解杜为程序设计语纺言的语句固。淘HIP做O朵图可分势为速3漆个基本层次雀：沫①臂直观目录：用积尽可能扼要的揭方式，说明问骆题的所有功能塌和主要联系，千是解释系统的晓索引兵；疲②说概要图：简要终地表示主要功秃能的输人、输框出和分析处理箭内容，用符号夜和文字表示每寺个功能中处理缺活动之间的关恼系堵；漏③拐详细图：详细丧地用接近编制部程序的结构描弱述每个功能，尖使用必要的图允表和文字说明择，再向下则可臂进入程序框图矿。爹突苦结构化软件设杜计的特点是软芒件结构描述比校较清晰，便于她掌握系统全貌撕，也可逐步细扭化为程序语句攻，是十分有效继的系统设计方蔬法。益制2插、面向对象的狱软件设计方法浩愚扯面向对象的设右计方法是近年紫来发展起来的虏一种新的程序榆设计技术，其既基本思想是将锁软件系统所面挠对的问题，按玩其自然属性进葡行分割，按人晨们通常的思维诸方式进行描述存，建立每个对节象的模型和联真系，设计尽可葱能直接、自然予地表现问题求摆解的软件，整咸个软件系统只蒜由对象组成，驻对象间联系通渴过信息进行。仅用类和继承描芒述对象，并建栽立求解模型，风描述软件系统搭。对象是事物饮的抽象单位，船具有内部状态比、性质、知识司和处理能力，华通过消息传递腐与其它对象相抬联系，是构成馆系统的元素。岂信息是请求对孟象执行某一处幸理或回答某些叨信息的指令流商，用以统一数曲据层和控制层陆为不同层次，锻这种层次结构成具有继承性。迅宴载面向对象的设益计方法，更接彻近于面向问题杏而不是对程序言的描述，软件忧设计带有智能龄化的性质，更们便于程序设计令人员与应用人疤员的交流，尤跑其是在地理信您息系统的智能深化和专家系统些技术不断提高惩的形势下，面译向对象的程序扣设计是更有效膛的途径。偶直3栏、原型化的设邻计方法剃原型化设计方锦法的特点是不浓需要一开始即莫清晰地描述一殖切，而是在明叙确任务后，在乳软件的实现过验程中逐步对系娃统进行定义和律改造，直至系吓统完成。这种四方法尽管带有胶一定的盲目性删，但对于非专奖业人员和小规盐模系统设计来志说更为实用，掀而且有些探索并性的系统，并碑不可能一开始怪就取得完整的抱认识，许多专苏门化的系统，稻也不一定需要斑十分复杂的设痒计。这种设计便方法，一开始级就针对具体目绘标开始工作，俯一边工作一边薯完成系统的定析义，并通过一攻定的总结和调忙整补偿系统设攻计的不足，是竖一种动态的设忘计技术。最原型化设计方到法的步骤是届：关①撕识别基本要求骤，做出基本设舒想辞；扒②轻开发工作模型军，提出宏观控权制模型垒；缩③暴程序编制和模铜型修正：通过段软件编制，不递断发现技术上系的扩大点，并炕通过与用户的棒交流取得对系松统要求和开发枕潜力的新的认据识，调整系统侵方案信；葵④叫原型设计完成驳，根据一定标削准判断用户需扫求是否已被体并现，从而决定桂系统是继续改浊进还是终止。校臣香软件设计的方练法很多，各有伶特点，在具体宿工作中需灵活结地选择或结合露各种方法作出闷最有效、最佳矮方案的设计。4、程序编制绳软件设计完成窝后，进入程序瞧编制阶段，主肆要任务是设计局具体算法和编痒程。水土保持语信息系统所采姓用的算法多来茧自计算机图形养学、计算机图茧像处理、计算淹机辅助地图制仙图言等动,漠需经改造使之窃适合于地理信燥息系统的数据佛结构。特别是拔必须具有属性贺和拓扑的意义雅，增加了算法近的复杂性，因妹为不仅要求有炎图形意义上的悔运算，还要具鹰有属性和图形荣要素之间的逻器辑运算。另外根，由于地学要魄素数量众多、然极其复杂，地只学任务要求较邪高，给算法构劳造带来一定的燃难度。特别是煌在微型计算机攻上研制的系统似，算法设计更柳为关键。饥（四）用户界销面设计事氏瞒用户界面设计献是一项重要而霸繁琐的工作，陷有时要占系统壮研制工作量的寻一半以上。用谷户界面的好坏哲，既影响到系常统的形象和直似观水平，又决滑定了是否可被轮用户接受，用滨户是否能够正口确深入地使用曾系统功能，因碧此是十分重要形的。主要的用隶户界面有三类紧。匠炎1侧、菜单式界面螺庆扬菜单式界面将恨系统功能按层言次全部列于屏携幕上，由用户惭用键盘、鼠标典器、光笔等选倾择其中某项功店能执行。菜单宅界面的优点是岔易于学习掌握怀，使用简单，燥层次清晰，不杯需大量的记忆捞，特别是对于祥汉字系统，可抓将菜单内容用惯汉字列出，通历过菜单选择，孟不需再键人汉赴字执行，极为娃方便。缺点是明比较死板，只伯能层层深入，墙且无法进行批祝处理作业。弹短2糖、命令式界面假饿萍命令式界面是胀以几个有意义父或无意义的字弹符调用功能模播块的方式。其蓄优点是灵活，授可直接调用任埋何功能模块，勺又可组成复杂述的调用。更重缺要的是可以组首织成批处理文丹件，进行批处脾理作业，不需娱用户在机前等剪待逐个调用系饱统功能。缺点喇是不易记，且语不易全面掌握婆，特别是命令蜻难以用汉字构罗成，反之全用厉英文又会给不刃熟悉英文的用块户带来更大的绩困难。药佩3杜、表格式界面阁物爹表格式界面是住将用户的选择既和需回答的问括题列于屏幕，柏由用户填表式瓣回答，可与菜抗单式界面配合垫使用。丸劫牙上述界面各有灭优缺点，好的倾系统应提供各报种界面，并随眠时提供丰富的拳帮助信息。邀（五）水土保富持信息系统评亮价荣识滴所谓系统评价建，是指从技术纽和经济两方面木，对所设计的沈地理信息系统展进行评定。评控价方法是将运蹄行着的系统与皆预期目标进行筛比较，考察是煤否达到了系统扫设计时所预定沿的效果。只烈1阔、系统效率处句午水土保持信息蚁系统的各种职洋能指标、技术笼指标和经济指唱标是系统效率油的反映。例如宾系统能否及时纹地向用户提供姓有用信息，所浇提供信息的地转理精度和几何走精度如何，系伤统操作是否方红便，系统出错乳如何，以及资东源的使用效率队如何等等。篮2羞、系统可靠性替柏膊系统可靠性是饿指系统在运行红时的稳定性，臭要求很少发生顶事故，即使发泛生事故也能很亦快修复。可靠直性还包括系统修有关的数据文旦件和程序是否踩妥善保存，系恐统是否有后备挽体系等。德级3殊、可扩展性姐俭哪一个系统建成训后，要使在现鞋行系统上不做猫大改动或不影明响整个系统结何构，就可在现树行系统上增加简功能模块，这紧就必须在系统规设计时留有接锦口；否则，当个数据量增加或侨功能增加时，祖系统就要推倒熄重来，这就是残一个没有生命堆力的系统。键诸4扫、可移植性近器艇可移植性是评掏价地理信息系映统的一项重要近指标。一个有幻价值的地理信童息系统的软件良和数据库，不鹿仅在于它自身决结构的合理，阴而且在于它对播环境的适应能羽力，即它不仅车能在一台机器什上使用，而且齐能在其他型号宜设备上使用。百要做到这一点温，系统必须按毁国家规范标准裁设计，包括数兵据表示、专业棒分类、编码标斯准、记录格式柏等，都要按照萌统一的规定，写以保证软件和园数据的匹配、众交换和共享。尿目5似、系统的效益仆系统的效益包症括经济效益和财社会效益产。店GI拳S仪应用的经济效享益主要产生于亮促进生产力与原产值的提高，非减少盲目投资矮，减轻灾害损笋失等方面。目渴前地理信息系密统还处于发展售阶段，由它产胆生的经济效益闷相对来说不太稿显著，可着重代从社会效益上擦进行评价，例孟如信息共享的斤效果，数据采衬集和处理的自路动化水平，地同学综合分析能咬力，系统智能管化技术的发展哗，系统决策的词定量化和科学荣化，系统应用功的模型化，系插统解决新课题奉的能力，以及块劳动强度的减陕轻，工作时间逝的缩短，技术加智能的提高等卧等。从总的来洲看，信息系统让的经济效益是险在长时间逐渐掠体现出来的，项随着新课题的菜不断解决，经识济效益也就不喂断提高。模四、系统数据伤库建立挽也振水土保持信息作系统软件设计夜编制完成后，卵就可以进入系详统数据库的建浴立阶段。系统焦数据库的建立丢过程如掏图潜10-亲3密所示。据预处理空间数据输入编辑质量检查质量检查属性数据输入编辑据预处理空间数据输入编辑质量检查质量检查属性数据输入编辑汇总统计不合格合格合格不合格不合格图10-3数据库建立工作流程示意图贿（一）源数据认获取与预处理晓贝水土保持信息觉系统中的数据琴通常用三种方弄法采集：调查争法、测量法腊和贪GP沾S血方法。梯为了提高数据宿采集精度、速愧度，减少图形渡数字化过程中叹、属性数据输棒入过程中的错想漏，需要对原悠始图件和数据像进行核查和处戚理，使其符合兔系统软件对数陶据录入的要求搬。东厘1僵、检核图形几子何位置记悉粱原图中图斑几糖何图形不闭合押处加辅助线闭紧合；标出图上池不太明显的两悦条线的交点；贝标明两条线状犬地物之间没有砌结点，但宽度酒不同的地方，膛以便图形数字盲化时，作为两逝条弧段输入；述两条线状地物世并列，标明以龙哪条线为地类馋边界，并加辅私助线闭合图斑孙。秆裙深2跟、检核属性数糠据错误扣怪堤原图中存在的骑遗漏、错码问低题处理。例如养，给没有图斑袍号的图斑增加竞图斑号。若在孟一个行政单元章内，存在地类侦号不同，而图石斑号相同的图惩斑，修改其中巧一个图斑的图证斑号。冷挂尚标明行政单元汉编码，特别是朵特殊地的行政吃单元编码。例咐如，飞地的所麻在行政单元和挡所属行政单元越是不一样的。糊率以标明每段线状见地物宽度。变唤象如果使用扫描亩仪数字化方式腿，也要对原始莲材料进行预处脉理。例如，将反地图中的各种辅色彩不同的地杜类先分色，复旦制在透明聚酯舍薄膜上，然后形再进行扫描。朗（二）数据录鹰入技1绑、空间数据的板数字化过程甜源数据获取并宅得到预处理后阶，即可进行图检件数字化。胀数字化通常有当两种方式：一误是矢量数据的码矢量跟踪，二唤是使用扫描数钥字化方式。劣友丢手扶跟踪式数姿字化方式是最染常用的一种方悠式，它是用数榨字化仪跟踪地勾图上的各种地蜜理特征，以获犯取收x,遇y搞坐标。扫描数俊字化是使用扫浓描仪将整幅地菠图扫描成图像丽以后，再进行宾矢量转换的方徐法。在进行数匠据数字化之前捐，需要考虑几装个方面得：立1萌）建立数字化出数据输入的方敬法和步骤，进扁行人员的培训留，使录入人员标的数据输入方眉法一致汤；秧2和）建立和实施扔数据质量控制炮的原则标准问；劣3柱）建立一个实难施进度和预算据评估的跟踪系能统枪；暑4斧）设立合爆理的容差值；伟容差对数据库骤的精度有很大丝影响。左这无由于我国目前旧对数字化的精询度没有统一的回标准，对空间谜数据数字化的勒基本要求是：酷搅葡（由1肿）控制点精度演控制：输入图诵幅袖4皆个控制点的经吐纬度，通过坐药标变堆换萍(聪高爷斯壶—以克里格投影变脂换荷)弯，将经纬度坐故标转换成大地臂实际坐标，控集制点采点误饺差素RM翻S看≤叠0.2m践(勾实地距除离兰)狠；厌格泪（烘2普）正确定义地径物特征的属性范：有些地物特鼓征的属性为一皇对多的关系，咐例如，土地详施查中某条线状多地物既是农村名道路，又是地突类边界和村界行。数字化前，负正确定义线状罢地物要素属性耻后，只数字化见一次，每个属读性放在各个图称层中，不会出旋现袍“败双眼槽皮参”五的现象。琴侦巩（改3颠）采点精度控肆制：图形数字宁化严格按照原浸图地物要素位闷置，图面采点盈的精度要求要窜符合各种标准店的规定。例如佛，对线状要素胶位移误差另＜姓±厉0.2mm斤，点状要素位商移误差咬＜钱±除0.1mm忠；臣雷用（组4奶）接边：相邻告图幅接边弥合贼值要符合各种申标准的规定。蝴图幅接边的中忌误差＜晃0.75mm料。对于没有弥校合的线段，在弊误差范围内对状照原图进行手鸽工的线段弥合酬。禾2边、属性数据的乎录入劲属性数据的输择入方法通常有骨四种：森①钥键盘键入法：圾在空间数据输树入完成后，进颈行属性数据的清输入；殖②瞧使用计算机智川能化扫描字符闷识别技术；帮③景在空间数据数悉字化或矢量化悉的过程中赋值氏；诊④宾人工编辑：使膛用一些分析方兵法进行自动赋扁值。更（三）数据质玩量控制和评价亿形裕数据质量问题擦是关系到数据勺库建设成败和报数据能否有效肌应用的重要问忌题。钳1均、数据质量衡弟量准则勒水土保持信息势系统数据包括含空间数据和属虑性数据，通常跌衡量数据库的施数据质量主要叙是检测其空间跪数据的准确性蜡、属性数据的洲正确性、数据徒的完整性、一借致性和现势性颈。笨（俗1蜂）准确性。即颤测量值与真值限之间的接近程酒度，可用误差橡来衡量。对于攻空间坐标数据恩，即在规定的范精度范围内，钱数据库必须能小够正确表示点泊、线、面所在柜位置的坐标。三（匠2赶）正确性。对辆于属性数据，霸指无遗漏又无东重复地正确表较示出各类属性筒编码。疼（哀3惠）完整性。指脾具有同一准确造度和精度的数蒸据在类型上和醋特定空间范围信内完整的程度谦。哨（游4挽）一致性。是娘指对同一现象洲或同类现象的嫂表达的一致程止度。衔（貌5菊）现势性。指价数据反映客观居现象目前状况悦的程度。例如胸，图件中土地安变更的图斑、训线状地物、零涨星地物的空间土位置和属性数堆据与时间的一绢致性。祸2捞、数据误差来监源分析夕数据的误差大丧小通常是一个避累积的量。瓜数据从最初采殃集，经加工最片后到存档及使最用，每一步都蓝可能产生误差西。如果了解不革同处理阶段数封据误差的特点良，在每步数据睬处理过程中都浴能做质量检查酱和控制，则可蚂以将误差降低盏至最小的程度刃，保证数据的抵质量。误差分映为系统误差和颈偶然误差两种励，系统误差一仁经发现易于纠德正，而偶然误车差则一般只能箱逐一纠正，或雁采取不同处理匠手段以降低偶后然误差产生的饲概率。水土保镰持管理信息系眨统数据误差的流主要来源如逃表艳10-柜1姨。特表萝10-1约增数据的主要误取差来源惜数据处理过程寿误痒

鼠迈差侄

土烂来础

换填源绝数据搜集崭野外测量误差涉：仪器误差、陈记录误差舍

莲遥感数据误差凶：辐射和几何岗纠正误差、信涉息提取误差箭

芒地图数据误差曾：原始数据误概差、坐标转换喷、制图综合及桶印刷等误差抵数据输入全数字化误差：单仪器误差、操沃作误差巨

连不同系统格式戏转换误差：矢萌量福-州栅格互换、三裙角生网冲-枝等值线互换踢数据存储跪存数据精度不络够拥

住空间精度不够轻：网格或图像步太大、地图最芒小制图单元太萌大哭数据处理数分类间隔不合拆理霞

铲多层数据叠合尺引起的误差传凤播：插值误差灯、多源数据综什合分析误差绪

堵比例尺太小引炊起的误差叨数据输出您输出设备不精率确引起的误差常

赤输出的媒介不肺稳定造成的误睬差鹅数据使用贵对数据所包含叛的信息的误解篇

锈对数据信息使丹用不当单3餐、数据质量控怎制技术客数据库数据质日量控制包含前岸期的误差控制浆和后期的误差摧处理。数据采拴集的前期控制平是指在整个空汤间数据和属性屋数据采集过程迎中，进行过程男分解，每个具合体操作制定数南据质量控制措考施，这些措施柿具有预防和处脂理误差的双重调功效。袜纤别数据质量控制需的后期处理主糠要是对空间数嘱据的采点偶然择误差和属性数幼据的输入错误首进行检查，针线对不同的情况劫，采用不同的辆方法：拓扑生澡成法、蒙透法漫、人工检核法竿、编码有效字渗位检核法、面刺积汇总检核法驱、专项检核法你。绣4拨、数据质量评辩价伞数据质量直接样影响到数据应梳用的经济效益市和社会效益，塑数据质量评价静的内容主要是障评价数据的完歌整性、正确性趁、一致性、准诱确性和现势性黄。顷（四）数据维吊护激最倘数据是任何信校息系统的生命坝线，因此要注订意数据的维护救和管理。对于线日常数据管理害时，所有进入养系统内的数据叫必须在当日内克备份，拷贝到坑专用软盘内存传档，软盘统一偏编号，每周清着理一次。存档芳数据除系统管建理员、主管信虾息的负责人外萄，任何人不得旬动用，删除、流修改数据需专逢门人员进行处问理。锈运行在监测管造理部门内部计充算机网络上的聪数据要由系统谱管理员进行授鹿权管理，向有扫关处室开放，销这些部门可以右查询、打印等屯，但不能更改耽数据。缝第三泉节蹄牙监水土保持动态沟监测信息系统蛮一、水土保持飘监测网络信息甚系统劝近年来随着遥丽感、地理信息疗系统及全球定俯位系统等空间长技术的快速发远展和实用化，朝使得建立一个下以空间技术和汇计算机网络与笋通信技术相结法合的水土保持家监测地理信息较系统，对水土陪流失进行动态愧监测、预测预艳报、快速调查绸，实现水土保膏持工作的可视孕化信息管理和腰科学决策成为彻可能。下面以挺省级水土保持使监测网络信息腊系统为例，说预明水土保持监梯测信息系统的造功能和建设。斜（一）总体目放标吴建立一个以地缎理信息系吩统湿(GIS凤)览为平台的实用掉化的信息管理驼系统，为各级吹水土保持管理国部门及科研设矮计单位提供数侍据统计、信息懂管理、规划设谁计及决策支持达工具。具体体纯现在以下几个姻方面：环1毒、多种水保数锻据的集成与高巷效处理舟系统将对各种碰水保数金据夺(冠包括空间数据户和属性数涨据券)凶进行采集、收增集、汇总并进奋行快速、高效牢和标准化的处印理和管理。煤2途、实现水保信徒息的网络化传络输和共享雅建成以省水土依保持局为中心够，各地市为分洽中心，县区为隶基层的水保信问息网络，利用竹通信网络实现阻各级部门之间铲的水保信息传际输、交流和共督享。成3厨、为水土保持见工作的管理提搁供服务啊系统将集成各改种有关水土保译持的政策、法距规和详实的数层据，使管理部芽门能够及时准燕确地掌握水土蜻流失情况、水停土保持和治理敞情况、治理项卫目实施情况，柿为治理工作提泻供可靠的信息僵支持。护4爹、水土保持决狂策支持与规划毁设计兰依据管理的需隆要灵活，提取福相关数据，结县合专家系统技到术和会议演示胆手段为水土保判持宏观决策、碰水土流失动态艺监测、治理效坦益评价分析、性水土保持工作赚立项评估、项讯目规划和预测蜜提供准确的信个息和科学依据欲，为水土保持健项目提供宏观晋的规划和施工欧设计。冰5滑、水土保持信钳息发布亭巡菜系统将在完善昼动态监测网络伙系统、确保水汉保信息的规范谢性和权威性的豪基础上定期发吉布水土流失和简水土保持的基某本数据和信息丈，目的是扩大骨对外宣传，增茄强全民水保意聪识。育6励、办公自动化己系统将实现对呼纳入该系统中撒的各级水保管唤理部门的公文劲处理和传递电输子化。使办公缠效率高效化、庭无纸化。鞋（二）系统组妇成香省级水保监测丈网络信息系统还由省级监测网沈络系统、地市皱级监测网络系企统、县区监测胁网络系统三大乡部分组成，如企图芝10-袭4引所示。省级监测网络系统计算机网络系统应用软件系统省级监测网络系统计算机网络系统应用软件系统地市级监测网络系统计算机网络系统应用软件系统县区级监测网络系统计算机网络系统

应用软件系统

图10-4

系统组响(帽三）系统组网声方案府省级水土保持棋监测网络信息彼系统是国家水傻保持监测网的抬接入点，该网汽络不仅要收集壳、汇总全省各望地市水土保持禽及防治的各种肯信息，而且还趣应奸在凑Intran压e感t蛇环境下，提竖供败WW孝W介、漠FT弓P结、僻TELNE谁T促等服务。省水赶保局的行政结评构为三级，根捐据其行政结构骄和业务特点，霞可将省水保监绳测网络设计为吹三层网络结构粗：省局网络中沟心、地市级网呆络及县区级网弓络。各网络节奶点溪在泛Window层s9弦8者，校Window揪s200切0苗或销Window贪sN辛T烫操作系统支持云下，依赖网络芒的然ORAC扑E授数据库的海量木数据服务功能店，运蠢行芳“都水土保持监测施网络信息系价统光”歉应用软件，完笼成各种系统设材计的功能。数幻据库实行分级漆管理，即省网吵络中心管理县燥级网络以上各共种水保数据，胁地市网络管理态所辖区域乡镇龄以上各种水保膛数据，聋各桃(昂县祥)脸区管理行政村光以上各种水保牌数据，也可通庸过网络远程检晨索、查询所需裳的分级管理数趴据。匆（四）系统功升能钓捡坡版水土保持监测拦网络信息系统塌的功能主要有省：管理区监测捎网点的监测信候息和水土保持葡统计信息，向株各级领导提供棒查询、演示，众为水土保持规闷划与工程项目左设计提供辅助游设计和决策手望段，通过联网衰的文件、档案堡管理改进各级匀业务部门的办川公自动化水平乔，配合网络通径信设施提供数鸡据传输和远程旁通信能力，网洋上甘We我b类信息发布以改妨善水土保持工五作的公众形象锋，提高国民的图水土保持意识渴，与严密的网束络管理制度相仗结合的系统维累护功能。哀省级水土保持垃监测网络信息成系统功能结构滑见漠图慈10-欺5露。晴1抓、水土保持监潮测信息综合处坏理驳水保监测信息球综合处理系统抓是要完成对全尼省辖区内各不但同水土流失分峰区的各监测站驱点的监测数肝据扶(攻包棚括踢GP探S吵定位、测量，扭航拍照片，卫校星遥感图诸像醋)也的收集、解译盟、汇总、统计忠、查询及对重浅点监测数据的屋报警，使省、养地、县水保业担务部门中各职步能部门及时、卷准确地掌握水左保监测信息的呆动态与变化。鸡（鄙1铲）监测数据汇月总处理。省局沟网络中心系统毁按照定期或随蔽时的约定接收吹由各地、市级死监测网络系统用发送来的水保睡监测信努息形(澡这些信息是由景各基层区、县款的水保监测站默收集并经过地桐市级监测系统干处理、汇总后并的信私息尊)北，并通过系统蔑将所接收到的员全省水保监测杨信息进行汇总趣与分类，形成隆水土保持重点共治理区、预防门保护区、重点颗监督区的监测阿信息数据库，播为监测数据的帐统计分析、查彼询、报警以及的各项水保业务狠所需的各种专浑题图、规划设依计提供完整、正准确可靠的信头息源徒。抖装（织2资）监测数据统介计、分析。系盲统可提供按行莫政区域、项目梁流域和某时段绝来进行水保监晴测数据的统计击、分析工作，颗以形成满足各知职能部门所需备的各种报表和李图形。同时系斑统还可以对行额政区域、项目跟流域中不同时武段的监测数据絮进行比较，从妄而得出项目实秃施过程中的治忧理效益或水土聚流失的变化态愉势等动态信息常。液（楚3礼）监测数据查杰询。系统提供苹按时间、项目祥、监测流域、槽监测类型等条桐件，对全省范偶围内的水保监证测信息进行综失合查欧询姻(闻包括属性数据级的查询和可视欢化的空间数据好查播询队)屡，以满足各职跟能部门水保业跟的需求。妙（径4砍）监测报警处哗理。系统可根阶据经验数据对悄监测内容设置璃报警数值，当穷监测数据越过熟报警数值时，钟系统将自动发复布报警信息，循以供领导及有鹰关部门及时处稠理。2、项目管理否梨茶对水保项目的连前期规划、审摸批、实施、验鹰收及项目质量协的动态数据进膝行管理，包括垃重点治理项目忌、重点小流域犁治理项目、示毫范区项目、监脏护区治理项目自等。可以分年谣度、季度、月俘对项目实施情膨况进行统计、换分析，对已完筑成工程计划的龄项目下拨后期尤施工款，对没络有完成计划的堤项目做出相应裹处理，并对已我验收项目完成土归档和上报。畜（瓣1谢）项目综合统衬计管理。项目可综合统计管理跪的主要目的是湿对所有的水保误项目建立项目赶档案，记录项郑目的类型、名泽称、编号、实增施周期、负责况部门、投资金枕额、项目进度尊状态、治理面钻积等信息，以吃便随时查阅项煤目基本情况，秩了解各项目的境进展。剥（季2姐）项目计划管榜理。项目计划私管理的目的主纠要是对全省水拘保项目的总体忆发展规划、中思长期规划和年弓度实施计划进刚行统一管理。驴从项目的规模串、数量、投资俗额、实施计划传、实施区域等煎方面进行计划撕的录制工作，庄并可对已制定请的计划进行各喂种查询。员（型3节）项目审批管相理。项目审批剂管理是对拟定经立项的项目进蜻行审批管理。乱该模块为领导压们提供对拟定敬项目进行批示痒、签署意见的纽功能，同时系拖统将自动记录堆审批单位、审鼠批人、审批时很间等信息。蝇（底4遇）项目实施动摩态管理。项目仙实施动态管理若是对正在进行草中的项目，从别投资、项目治震理情况等实施珍动态管理。倘（做5忽）项目验收管警理。由系统自物动接收各水保往项目的验收申仿请报告，由相狼关部门主管人勤员从系统中调澡阅该项目规划暮设计时规定的邪各种量化指标拉，如林田草应哄完成的治理面臂积、完成期限乔及效果等信息倡，组织验收工笛作，并将验收扭结果录入系统弯。座（房6娇）项目综合查扮询管理。系统狐提供对立项项锻目的项目名称鼠、类型、完成嗽情况、投资完怪成情况、所属画地域、项目周需期等主要信息色进行各种查询德，以便各级领艇导全面了解项雾目的基本情况舅、进展情况、霞投资情况、完夫成情况等。3、会议演示彩霜姥建立一个以计筋算机来控制投讽影设备的会议遗室，与水保监嫂测网络相连，构可以从水保监剃测数据库中提溜取各种文字、敬数据、图片甚旦至视频信息，逝能够召开工作匆安排、汇报和僵讲座等会议。厉可以及时、准付确地掌握这些者水保信息的变莫化，为组织、妥管理、安排水阁土保持工作提敲供科学有效的压手段。如果资锻金充足亦能够挑实现跨地区的越视频会议。怎（虫1锈）水保监测信妻息分析。对系拔统内的各类水征保监测数据进嫂行汇总、统计叹，形成各种趋竞势图。利用趋盯势图形象地显晌示出以下水保帜监测信息的动为态变化情况：腹包括社会环境梅情况、自然环角境情况、侵蚀般等级、水土流易失情况、水土醋流失灾害情况鲁、水土保持措趣施及质量动态旱变化情况、水辣土保持效益监用测数据、气象警水文数据等。钻（啄2象）项目规划方陡案演示。提供柔对需要立项的足水保治理项目默从被治理区域畏的现状分析、勺治理手段、预史期目标、效益锋分析、投资情横况等方面，利粘用各种专题图凡、图像、表格串、文字等手段早进行综合演示甲，使与会者直益观、全面地了负解待治理项目烂实施的可能性驰和必要性；对同巳确定项目的佳方案进行技术胶论证和研讨，都使与会者可以愧清楚、直观地赶了解到项目治抓理前后的变化基过程。垂（晒3凳）项目治理完骆成情况演示。顿系统根据项目姑规划设计方案渴和目前治理情编况，利用数据渐、文字、各种抱专题图、实拍部图片、图像等乌对正在实施的疤水保治理项目爸的进度进行对钳比汇报、演示私，从而调整项惊目的实施进度确、投资比例、没完成周期，实兼现对项目的科油学化管理。绩（血4源）各种图片、抛图像演示。系胸统支部持像MAPINF若O蓬或毁ARCINF辞O遗、举POWERP扇OIN慎T无、冷AUTOCA抵D吴、遥感解译图拒形等辅助软件骂提供的图片的书动态演示，实露现对实拍数字剂照片、影像等恭图像的播放。此4爱、监督、执法余管理半（躬1蹲）开发建设项蝇目管理。水保盈业务部门依据住水土保持的法柱律、法规等对订在生产建设活刷动中产荡生寇(竖或可能产侵生刚)猛的水土流失进隐行全过程的监芽督管理。包床括讲“恐水土保持申报书表饥”孟的录入、查询龄、打印；对申糖报单赶位床(谣个允人存)监逐个登记，提饿供查询、打印燕功能；录尿入勇“母水土保持方案少报告拔书盾(市表样)走”际审批专家组信滋息及评审意见侮，录入颁忠发率“踪水土保持方案忆合格杠证竟”宪的记录和两费橡征缴记录；录风入监督检查意纤见及年检记录宽；录粗入区“连水土保持设施孔竣工验收报告凯书爪”肝和检验数据、领验收意见及颁沈发吩“普水土保持设施步验收合格训证惠”糠的记录等，并躺提供查询、打御印功能。帽（路2尺）水土保持执亡法管理。执法已过程包括录入贫受理的案件，万是否立案的理崭由及审查是否早立案的时间、锦审查人员等信俘息；对确定立跌案的案件要录泄入股“言立案报告仪表报”截；立案后进行亿全面调查过程肉中要录入现场观勘验笔录、调波查笔录、调查脂报告书；录入彼案件处理的执兆法文书及其送继达信息；录入扰复议案件的行创政复议决定书恩和行政执行申撒请书；以及结拔案的结案报告甲书，并提供统群计和查询。勒（皆3触）编制水土保手持治理方案资饶格管理。设计攀单位向省水保约局提交领缺取窑“拆编制开发建设迁项目水土保持宰方案资格证童书向”解的书面申请，喂省水保局根据玻《编制开发建恶设项目水土保写持方案资格证副书管理办法》更对各申报单位偿进行审查，对港符合发证条件苗的单位在文件虎批复后颁发相革应等级塞的坑“仇编制开发建设执项目水土保持们方案资格证茎书显”迹。对全省水保速方案审批专家舰、全省水保方茎案编制人才、暖水保方案编制俩资格证持证单伍位进行查询、嚷统计。耐5腐、规划辅助设龄计讽（冒1谅）小流域综合服治理规划辅助凉设计。根据中汽华人民共和国考国家标准《水次土保持综合治希理规划通则盗》忠(G蚊B党／熊T15772群-1995仆)顿，结合本地区乐水土保持工作显的实际使用需籍要，本应用系解统利玉用单GI爽S继作为用户操作朵平台，以勘测部、调堪绘购(尤包败括挎GP环S熄测墙量已)绍地委块博(刘图稀斑萝)居的属性、图形毫数据为基础单测元，以行政村玻的水土保持治榴理调查、勘测凤数据为骨干，尾经过统计、分匪析、计算、图伍形处理，人机劫交互确定规划掉判定准则，直读观可视地做出熄小流域水土保闪持综合治理规看划。同时可借闪助网络功能便婶捷地上报和检泻索。绸（胸2申）工程辅助设银计。按照有关杰水土保持工程遵设计技术规范辽和积累的工程饰设计、施工经联验总结成为设陶计模型，在野用筛GP遗S咐或其它方式测苦量、定位地理湾信息后，用户婶能人机交互完渐成工程设计，泻并通过一体化洋的数据库管理观实现工程用图机的计算机辅助想绘制。同时可吴借助网络功能肯便捷地上报和露检索。昌6旅、数据传输与汗通信模块链数据传输与通览信模块用于在找省网络监测中方心与国家、省痰其它厅局及地子市级水保监测知系统之间传输极各种数据，包价括公文、项目疼规划方案、各宰种水保监测数劫据、水保治理岩信息、各种统言计报表等，它秩们可以是文字懂或图形、图像恶信息等形式。纱在传输过程中金系统自动实现缠网络连接，对泄数据进行分类姜打包、校验、谢压缩、解压等搬，传输完成后洗，自动断开连刮接，整个过程寒操作简单明了殃。系统可实现杨下面数据的传杆输：包括公文烤，项目规划设解计方案、水保鉴监测信息、图膊形、图像、水匹保治理信息、忧各种统计报表洒等。经此外还有基淹于姥We纲b持信息发布与查映询、办公自动后化、系统维护叠与档案管理等缸功能与模块券。勇二、水土保持龄动态监测信息咳子系统裕水土保持动态影监测信息子系希统凑(扶dynami挂calmo浅nitori传nginf绣ormati屡onsys渡temfo匀rsoil掌andw涛aterc库onserv绑ation)坏是在地理信息贸系勺统圆(GIS博)交支持下，利用辉遥感、遥测信俱息，定位、定斜量、动态地监阿测和分析区域烂水土保持及其让资源环境的变劣化规律。动态映监话测的关键是对大流域空间数据售库的实时动态侦更新以及对自竞然景观变化的虽动态监测，动胃态监测信息系腊统是对区域各鸟观测年份各因干子进行采集、古存贮、管理、亿分析、检测随劳时间的动态变瓶化，并采用系盏统分析模型探谋索小流域动态桑变化规律，且耕为水土保持治欺理决策服务的林计算机软件系链统，对水土流摇失治理有重要扭意义。慌（一）监测方贷法及其程序版监测系统是建止立在一定的硬冤件设备和软件许系统下的。系茂统建立包括以珍下几方面的技抛术指标：1、监测范围聪指地域范围和车空间范围。坚2丹、监测指标的塌更新周期践一般哲以众1谅年晋为蹦1妈个周期，不同酿年份的监测数乘据存入不同的速文件中，多年覆监测数据形成耐动态序列。白3堂、监测点网的螺布设辈选择有代表性堤、均匀分布的犹地点作为野外构监测点，同时惰考虑建站的地虎质、气候等条镰件及投资的可乎行性。知4锦、网络系统的东建立覆为使观测自动傻化、数据传输丰自动化、加快该速度，应建立借监测网络系统乘。她监测区域生态桶经济和社会系额统的基本方法梨包括田间实验已、室内分析、柴野外观测、遥毛感影像解译、应调查访问和查翠阅资料。监测毅的任务是记录纪、收集资料