水土保持监测工作从20世纪50年代到70年代,主要是应用传统的手段,到20世纪80年代开始使用遥感、地理信息系统等先进的监测技术和设备。由于国家经济社会的发展,人们越来越对环境问题重视起来,尤其是近年来国家提出了人与自然和谐相处的理念,这一理念促进了对环境的监测,尤其是要想知道环境怎么样,水土流失情况是什么样,甚至要知道动态的掌握水土流失的情况。因此,近年来,围绕水土保持监测的任务、课题也随之增多。尤其是2000年水利部12号令《水土保持生态环境监测网络管理办法》的颁布,促进了水土保持监测工作的发展。全国的水土保持监测网络与信息系统建立更是直接的推动了水土保持监测工作。
但是作为水土保持监测工作不是简单的系统建立就可以取得的,在技术方面存在着这样或那样的问题。尤其作为黄土高原这一水土流失最严重的地区,其中关键的治理措施淤地坝坝系工程,其监测工作怎么样搞,许多科研单位和科技工作者做了大量细致的工作,也取得了一些成果,但随着技术的进步,这仍然是需要我们认真考虑的问题。
2003年3月黄土高原水土保持世界银行贷款项目办下发了关于黄土高原水土保持二期世界银行贷款项目中央子项目科研推广课题申请有关规定的通知。我们于3月15日编写了《基于3S技术的水土保持数字小流域信息系统的开发建立》课题项目建议书并上报黄河上中游管理局。7月28日通过黄河上中游管理局的专家委员会审查,按审查意见修改后形成《韭园沟水土保持信息系统研究》课题工作大纲,然后上报黄土高原水土保持世界银行贷款项目专家委员会。同年9月25日经过黄土高原水土保持世界银行贷款项目专家委员会审查,同意在按审查意见修改后签订合同。于是在10月初补充、修改和完善了《小流域坝系监测方法及评价系统研究》课题的工作大纲报黄河上中游管理局。2003年12月中旬签订课题正式合同。课题于2004年正式开展工作。
国内外学者应用数字技术在水土保持监测及评价系统研究方面也做了有益的探索工作,取得了较好的成绩。如北京市水土保持工作总站段淑怀等(2000)年在北京市密云水库上游坡地水土流失监测系统的建立及应用(应用了RS/GIS技术);2000年中国科学院地理所蔡国强等开始对离石王家沟建立“黄土丘陵区小流域土壤侵蚀模型及在水土流失监测中的应用”;2002年黄河上中游管理局曹炜等“基于IKONOS影像的延安市麻庄流域水保遥感调查”;2001年中国科学院资源与环境系统国家重点实验室刘高焕等“基于ARCVIEW的小流域综合管理决策支持系统的设计与应用”;2001年兰州大学资源环境学院颉耀文等“土壤侵蚀调查技术的新发展—数字遥感影像判读调查法”等等。以上研究各有特点,但随着数字技术的发展水土保持监测传统的技术受到了极大的冲击,随着技术的进步原来的监测方法显得不够完善,尤其是小流域坝系监测更是个薄弱环节。本次我们所要完成的监测项目就是采用3S技术进行坝系监测及评价系统的研究,突出表现在使用美国的1m级产品IMAGE SPACE公司的IKONOS或Digital Globe公司的QUICKBIRD卫星影像,同时选择ArcView作为3S技术集成的核心,将3S有机的结合起来是该项目的一大亮点。
通过基于3S技术的王茂庄沟小流域坝系监测方法及评价系统的研究,进而利用中精度卫星影像为黄土高原世界银行贷款项目乃至于整个黄土高原生态环境建设的坝系监测提供科学的依据,这也是我们研究的目的所在。