工程动态建设监测讲义

黄河上中游管理局黄河水土坚持监测中心坝系工程建立

动态监测主讲：喻权刚1目录1监测内容2监测方法3监测频次与监测设备4工程动态监测成果整编2工程建立动态监测包括坡面治理动态监测和沟道工程建立动态监测两部分。经过监测，反映坝系建立的进展情况，评定工程质量和工程进度，同时，用于研讨坡面治理、沟道工程治理与拦沙蓄水的关系。3主要是坡面治理工程的数量及其变化。包括梯田、造林、种草、封禁及其它坡面措施，主要目的是逐年核实后的新增治理面积和累计治理面积。一、监测内容坡面治理动态监测4沟道工程建立动态监测的内容是沟道坝系工程的数量及其变化。沟道坝系工程包括骨干坝、中、小型淤地坝等。监测的主要目的是已建工程数量和在建工程数量及其工程构造比例等。沟道工程建立动态监测5在开展坡面治理和沟道治理监测的同时，要开展小流域坝系土地利用监测，尤其是要查清楚坝系土地利用现状，根据每年的监测结果计算土地利用构造比例。小流域坝系土地利用监测6二、监测方法〔一〕地形图调绘根本要求：调绘明显地物界限和措施图斑界限，在图上位移应不大于0.3毫米，困难地域或不明显地物界限的位移应不大于1.0毫米。地形图上最小图斑面积：耕地，园地，根本农田为6.0平方毫米，林地、草地为15.0平方毫米，居民地为4.0平方毫米。可采用地形图调绘、遥感调查、调查统计等方法，普通实践任务中，把几种方法结合运用。7〔一〕地形图调绘调绘内容〔1〕调绘境界。指各级行政区划界限。〔2〕调绘地类界。用于区分耕地、园地、林地、牧草地等各种土地利用和水保措施类型的界限。〔3〕调绘地物。包括：城镇、乡村居民点、铁路、公路、水库、湖泊、坑塘、固定沟渠、水工建筑等。8调绘方法〔1〕调绘境界。在乡、村有关干部和群众的配合下进展。〔2〕地类界调绘。首先要确定土地利用类型，然后再留意其分布范围。确定出地类界的各个特征点，再采用补测地物的方法将其特征点标绘在地图上，最后用实线将特征点依次衔接起来。地类界应闭合。假设地类界与地面线状地物或行政界限重合时可省略不绘。在每一闭合的地类界限内，应按图例标出地类符号或地类代号。〔3〕线状地物调绘线状地物包括河流、铁路、固定的沟、渠、路等。当其宽度大于等于2.0米，应予调绘并实地丈量宽度，精度到0.1米。宽度变化较大的线状地物，应分段丈量。较大河流不须外业调绘，可直接在地形图上量算。〔一〕地形图调绘9调绘整饰及扫描矢量化〔1〕外业调绘和补测地物，须符合有关规范要求，调绘和补测后要及时整饰，编制成任务底图〔2〕对任务底图进展扫描，在计算机上利用矢量化软件进展矢量化。也可以利用GIS软件进展矢量化。〔一〕地形图调绘10面积量算与统计1〕从高斯投影图幅面积表中查取地形图幅的实际面积，作为面积量算的控制。也可以按小流域坝系实践面积作为控制。2〕计算机自动生成各类图斑面积或分别生成单个图斑面积。3〕统计各类土地利用及水土坚持措施面积，然后按控制面积对图斑量算面积进展比例平差。5〕面积量算单位一概运用“亩〞，准确到小数点后一位。6〕面积量算数据直接进入规定表格。〔一〕地形图调绘11遥感监测是指借助不同时期的遥感信息源，经过一定的数据处置手段,监测坝系工程建立动态。在短时期内绘制出监测区域的淤地坝空间分布等图件,经过图表及数据，综合反映淤地坝建立、运转现状等。〔二〕遥感监测121、信息源选择〔1〕分辨率选择目前遥感影像的信息源很多，针对淤地坝系监测的需求，选择不同空间分辨率的遥感影像。卫星影像现有商用卫星影像的空间分辨率从几公里到缺乏1m。普通低于15m空间分辨率的卫星影像用于淤地坝监测不能满足精度要求。13卫星影像IKONOSETMSPOTQuickBirdIKONOS，分辨率5米、1米，适用于小流域、淤地坝〔系〕的监测。LANDSAT-7，分辨率15米、20米、30米，适用宏观范围监测。SPOT5，分辨率5米、2.5米，适用于中、小流域范围内的淤地坝监测。QuickBird，分辨率为0.6米，适用于小流域、淤地坝〔系〕的监测。14IKONOS4m多光谱+1m全色不同信息源淤地坝监测效果对比QuickBird2.4m多光谱航片1:3.5万彩红外淤地坝15IKONOS4m+1m交融QUICKBIRD2.4m多光谱SPOT-5卫星影像16航片适用于比例尺1:1万—1:3.5万的小流域或重点治理区的侵蚀监测。1：3.5万比例尺的彩红外航片航片2001年航飞1:3.5万17〔2〕时相选择应根据调查区域的气候特点、植被及农作物生长情况，结合监测义务等，选择背景反差大的季节里摄取的航片或卫片，这样有利于各种地类的判别与区分。根据尽能够丰富地反映地表信息的原那么，选取不同地域最适宜的季相数据，作为淤地坝监测信息源。18图像处置技术：几何纠正〔ImageProcessing〕1：10万地形图选取地形图上相对不变的明显地物，找到影像上与其对应的点为控制点。采用最小二乘法进展几何精校正，使得校正的结果更接近真实。2、几何校正19(1)编码根据水土坚持措施和土地利用信息进展编码，编码的设计要相互具有独立性，同时要留意编码的位数不能太长。3、遥感图像解译20人机交互式解译是在地理信息系统支持下，由阅历丰富的专业人员进展解译的一种方法，目前采用的比较多,就解译过程进展简单阐明。①建立解译标志。经过对监测区域进展外业调查，建立水土坚持及淤地坝相关信息的遥感解译标志，同时拍摄相应的野外实况照片，并作详细野外记录，用于判读时的参考。②室内人机交互解译。水土坚持措施及淤地坝相关信息可经过卫星图像的颜色〔颜色〕、外形、位置、大小、阴影、纹理等得到反映。参照所建立的解译标志及相关资料，在影像上勾绘图斑，解译出淤地坝等有关专题信息。(2)图像解译21③野外校核。野外校核室内判读的准确性；并拍摄照片，作现场记录。室内判读和野外调查这2个阶段的安排最好反复交叉进展，以提高判读质量；同时处理室内判读时遗留问题。④室内修正与接边。根据野外校核情况，对原先解译的结果进展全面修正和补充。⑤数字图生成。将水土坚持措施及淤地坝信息解译成果进展图幅接边，并转入地理信息系统环境〔如ARCGIS〕进展编辑处置，构成专题数字图。对解译结果等进展编辑，处置终了后建立拓扑关系。⑥面积量算及统计。按与地形图调查同样的方法进展面积量算和统计。(2)图像解译22调查监测法是指监测人员定期或不定期地深化淤地坝建立区域，对地面监测和遥感监测不能或不易搜集到的监测目的进展统计测算，适用于多种监测工程，是简便易行的淤地坝监测方法。〔三〕调查统计淤地坝监测中常用的调查方法:有搜集资料和典型调查23经过监测，建立骨干坝和中、小型淤地坝单独监测台帐，从上游至下游对一切淤地坝编号，并在万分之一地形图上点绘流域坝系工程总体规划图，详细记载各个淤地坝的坝名、地理位置、坝型〔土、石〕、控制面积、坝高、库容〔总库容、拦泥库容、滞洪库容〕、开工时间、开工时间等。监测已建工程和在建工程数量及构造变化对水土流失和径流的影响。填写监测表表格。24〔一〕搜集资料留意：应留意资料的来源、代表性、可靠性、完好性和可比性；应对搜集的资料分类汇总，进展必要的统计分析；并在分析研讨的根底上，剔除不真实的资料数据。资料搜集：搜集资料可适用于淤地坝建立中各种相关资料，如水文、地质、地貌、土壤等资料的搜集；适用与淤地坝建立有关的一些社会经济资料搜集和调查运用的图件和遥感资料及其它技术资料的搜集。25典型调查：是一种非全面调查，是根据调查的目的和义务，在对被调查对象进展全面分析的根底上，有认识地选择假设干典型的对象进展调查。典型调查：可调查水土坚持工程数量、淤地坝工程建立情况以及淤地坝〔系〕的保水保土、生态效益、经济效益和社会效益，调查淤地坝建立典型样板和新技术运用的推行示范，调查淤地坝运转管理情况和建立阅历等。〔二〕典型调查26三、监测频次及监测设备〔一〕监测频次监测初期，对流域进展一次普查、勾绘和内业整理分析。核实坝系内现有的各种坡面治理措施面积，以后每年进展一次，统计新增的治理措施面积、累计新增治理措施面积,并将治理成果和措施变化绘制到万分之一地形图上。调查核实工程区内现有的工程建立情况，以后每年进展一次，统计新增的工程情况，填写附表，并绘制到万分之一地形图上。27三、监测频次及监测设备〔二〕监测设备及资料室内设备：计算机、扫描仪、绘图仪、求积仪等。外业主要设备：笔记本电脑、照相机、摄像机、水准仪、经纬仪、全站仪、手持GPS、皮尺、测绳、望远镜等。主要资料：万分之一地形图、有关专题图件、工程设计资料、相关研讨资料等。28工程动态监测成果目录四、工程动态监测成果整理图件成果影像资料数据成果文字成果水土保持措施监测图淤地坝工程监测图坝系土地利用现状图遥感数据工程建设照片及录像水土保持措施录像淤地坝数量及面积表淤地坝动态变化表淤地坝属性数据表坡面措施监测总结沟道工程监测总结监测结果分析报告29附表1年小流域坡面治理动态监测表省市小流域面积〔km2〕：所属支流：单位：hm2坡面措施名称合计梯田造林种草封禁其他措施（处）备注上年基数年新增治理面积累计治理面积制表：年月日校核：年月日年月日阐明：1本表以年为单位填报。2合计：填梯田、造林、种草面积之和〔不包括封禁〕。3累计治理面积：填上年基数和年新增治理面积之和〔必需是经过核实后的保管面积〕。4备注：填监测方法、其他阐明事项等。30附表2年小流域沟道工程总体建立动态统计表省市小流域面积〔km2〕：所属支流：名称骨干坝中型坝小型坝备注已建成工程数量（座）在建工程数量（座）制表：年月日校核：年月日年月日阐明：1本表以年为单位填写。2备注拦填其他需求阐明的事项。31附表3年小流域淤地坝〔骨干坝〕监测台帐省市小流域面积〔km2〕：所属支流：编号坝名地理位置坝高（m）坝型（土、石）库容（m3）控制面积（km2）开工/竣工时间备注东经北纬总库容拦泥滞洪制表：