咸宁市水利勘察设计院 咸宁市咸宁 437100
摘要：水土保持监测对我国水土保持事业来说意义重大，其主要目的是通过长期监测某地区水土流失情况，对其水土情况作出判断，发生问题时便能及时进行处理。政府相关部门通过长期对一些特殊地区的水土保持进行监测，能够科学评估该地区水土流失状况，并采取合适措施解决该地区水土保持存在的问题。湖北省属于我国南方地区，省内水资源丰富，然而随着植被破坏加剧，水土流失情况愈加严重。基于此，本论文首先论述了当前水土保持监测技术存在的问题及发展趋势，其次对其关键技术的发展作出了探究。
关键词：水土保持；监测方法；发展趋势；关键技术
引言
水土保持工作一直是我国重点关注内容，由于植被破坏等原因，我国黄河流域、长江流域以及东北森林等地水土流失严重。水土流失不仅会侵蚀土壤，而且也会增加河流下游的淤积情况，因此急需水土保持监测技术对这些地区进行监测。而湖北省为长江流经地，且省内水资源丰富。本论文主要以湖北省水土保持监测为例，着重介绍了水土保持监测关键技术现存问题及发展趋势，最后探讨了水土保持监测关键技术。希望能为相关人士带来启发和借鉴，共同为湖北省水土保持工作增加贡献。
1水土保持监测技术和方法发展存在的问题
由于我国在水土保持监测技术上发展的时间较短，相应的监测设备相比于发达国家较为落后，并且稳定性较差，寿命比较短，因此一些自动监测设备以及精度较高的设备一般都需从发达国家进口。然而进口的机器在某些时候不能很好地适应国内情况，尤其是对地形进行采集和输送时，涉及到一些重要领域，往往会产生分歧。其次，由于我国对水土保持监测设备把控不严，导致市场上产品质量参差不齐，使用者不能拥有较好的体验感。另外，在水土保持监测市场中推广新技术与新方法时，往往会因为国内水平还达不到要求，导致市场参与较低。并且在对水土保持监测时，由于泥沙测试设备数量不足，而湖北地区泥石流发生概率较高，因此很多灾害事件监测点不能很好地完成水土保持监测工作。最后，国内现阶段水土保持监测设备几乎都为不同研发单位研发的结果，因此不同品牌间设备尺寸严重不足，从而无法形成维修、销售配件等产业链。
2水土保持监测技术和方法发展趋势
随着我国科学技术水平在不断提高，水土保持监测技术也有了很大进步，也呈现出一定的发展趋势。
2.1信息提取效率和精度改善
随着计算机技术及信息技术在水土保持监测设备中的应用程度不断提升，促使监测设备对专门对象的提取率、分辨率得到了很大的改善。湖北省被誉为千湖之省，然而水土流失情况比较严重。将无人机航拍技术以及高分辨率遥感影像广泛应用在水土保持监测设备中，大大提高了监测设备定位精准性，使其可以精准定位正在保持水土的工程，也能监测水土流失频发地的状况除此之外，由于水土保持监测设备还增加了遥感设备，因此可以更好地区分水体。土壤与植被的区别，不仅能提高监测效率，也能提高监测结果的准确性。
2.2数据获取与管理体系不断完善
为了更好地监测水土保持情况，水土保持监测设备对获取数据以及管理系统等方面的功能在不断完善。例如系统中引进了模块化处理系统、高频自动采集系统、数字化应用系统等。这些系统的引进不仅能帮助监测设备数据采集从二维平面转换成三维立体，也能调整期监测视野的大小，因此监测设备可以自由选择高度进行检测。除此之外，当监测设备与地面控制设备进行信息传输时，改变了传统的利用光盘、硬盘等传输方式，而是通过网络进行无线传输。在对传输信息进行管理时，不仅能检测离线或在线数据，也能通过互联网与其他监测设备实现信息共享。
2.3设施设备技术不断完善
为了更好地适应社会提出的新要求，水土保持监测设备在不断更新优化，功能更加多样，使其更加适应现实环境的需求。
例如在水土流失量测量中，用水和沙混合模拟水土流失，再利用监测系统的承重传感器测量其重量[2]；其次利用液位开关对所测量的混合物体积进行控制后，再利用电磁铁控制翻斗翻转，最后利用控制器记录时间间隔。当调整好这些参数后，水土保持监测设备便能在运行时自动检测水土流失量，并将所测数据利用无线传输传向控制中心。
3水土保持自动监测系统的关键技术
自动监测是水土保持监测设备的发展趋势，也是其最关键的技术。笔者将会对水土保持监测系统自动监测的关键技术进行探究。
3.1是监测气象数据
在水土保持监测中最基本的采集要素为对气象数据的采集，该要素需采集的数据较多，不仅需要采集草地温度、地表温度以及露点温度，也要采集降雨、气压以及气温等数据[3]。气象监测之所以能够自动化地进行检测，主要是因为内部拥有控制系统，可以控制系统自动进行操作；也拥有传感系统，增加辨别能力；通讯系统则帮助设备与基站进行联系；储存系统则是对所有数据进行保存和记录，便于相关人员后续保存及观看。如果天气要输中其中一个发生了变化，数据被改变了，那么电路系统中电量转换值就等同于变化数据，微控制系统就可以数据采集器中获得。除此之外，微控制系统还能根据人们需要自动做出气象记录报表以及数据文件，自动化与智能化极高。
3.2数据库技术
数据库技术的基础是数据模型，因此市面上大部分与数据库相关的产品都是建立在关系数据库上。数据之间具有很强的逻辑结构，并且通过二维数据表进行反映，也是系统的数据来源之一，数据模型需要符合一定的标准。在设计数据库时，首先要确保其设计符与监测站点的实际需求相匹配[4]，其次还要保证该数据库模式与现有模式相同。一般来说，数据库中主要将三种数据表当成常用类型。第一种为系统日志表，记录所有运行过的系统。第二种为自动化气象站数据表，即利用其内部支持，自动记录气象元素。最后一种为TDR土壤水分数据表，其作用与名字相同，主要是用来记录监测设备中TDR设备对土壤水分的数据采集。
3.3GSM技术
GSM技术是简称，并且其内部的数据传输、控制与管理以及网络结构等模块是该技术依据功能不同进行的模块分类。在该技术中，要实现数据传输，需要通过空中接口，使得网络的子系统与移动通讯终端连在一起[5]。在二者连接过程中，需要注意的事项主要有信号接送、信道分配以及功率控制等。GSM技术不仅仅应用在水土保持监测设备中，在别的项目中也能看到GSM技术。GMS技术不需要拨号就能与监测设备进行数据传输，这在一定程度上降低了监测系统的运行成本。尤其是对于一些人烟稀少之地，在这些地方近水土保持监测时，不需要额外花费传输线路资金，也无需人工进行值守，不仅提高了监测设备数据处理速度，也降低了企业投入的资金成本。
4结束语
随着社会的不断进步和发展，我国水土保持监测设备逐步形成了具有自身特色的体系，该体系集管理、传输数据、以监测空间尺度体系于一体。为了促进水土保持监测关键技术的进步，相关企业要加强研发力度并且增加研发资金投入，从而研发出符合国情的水土保持监测设备。与此同时，国家应积极建立监测示范基地，通过基地的引导，逐步推动全国范围内水土保持监测新技术、新设备的使用。
参考文献
[1]席沁.典型栗钙土区工程造林地土壤钙积次生化及适宜造林技术探究[D].北京林业大学，2019.
[2]张雅文，许文盛，沈盛彧，王志刚，张平仓.无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用——方法构建[J].中国水土保持科学，2017,15(01):134-140.
[3]王春玲，孟丹，王冬梅，卜崇德.我国水土保持信息化建设的现状与建议[J].中国水土保持，2016(03):69-72.
[4]李智广，姜学兵，刘二佳，赵辉.我国水土保持监测技术和方法的现状与发展方向[J].中国水土保持科学，2015,13(04):144-148.
[5]陈杰.生产建设项目水土保持监测与评价研究[D].北京林业大学，2013.