利用《生产建设项目土壤流失量测算导则》制作土壤侵蚀专题图的思考

利用《生产建设项目土壤流失量测算导则》制作土壤侵蚀专题图的思考

王世伟

黄山市水利水保监督站  安徽黄山  245000

[关键词] 生产建设项目  土壤侵蚀 专题图

[摘  要] 土壤侵蚀强度分布图是生产建设项目水土保持方案的重要组成部分，常规的制图方法十分复杂，耗时费力，不易掌握。本文结合笔者工作实际，提出一种简易制图方法，供大家探讨。

生产建设项目水土保持方案制度是我国的一项特有制度，我国依法开展生产建设项目水土保持方案编制工作已经20多年，相关技术规范及标准已经逐步完善［１］，此举为我国有效控制人为活动造成的水土流失起到了不可估量的作用。在水土保持方案中，土壤侵蚀强度图的制作，是重点也是难点。土壤侵蚀图是反映某一区域土壤侵蚀类型、侵蚀强度和空间分布的地图。是土壤侵蚀调查研究成果的综合反映，也是制定水土保持措施的主要依据。2018年，水利部发布了《生产建设项目土壤流失量测算导则》（SL 773-2018）（以下简称“导则”），“导则”通过数学模型，确定了通用土壤流失量计算公式，并给出了部分计算因子的参考值。笔者认为，在水土保持方案编制过程中，利用“导则”并结合外业调查，经分析、计算获得项目区内不同土地利用类型情况下的土壤侵蚀模数值，再借助CAD制图软件，就可以获得一张土壤侵蚀专题图。不仅直观准确，可利用性强，而且相较传统方法，制图相对简便，易于操作。

1 利用“导则”制图的必要性

1.1 方法简便，易于操作

利用传统方法制作土壤侵蚀强度图，是利用地理信息系统软件（ARCGIS），对高分辨率遥感影像进行处理，获取获取坡长、坡度、土地利用等地物信息，再叠加植被盖度、土壤组成等矢量数据，通过一系列复杂计算后得到，需要有熟练的软件操作技能，有丰富的基础资料，耗时费力。本方法利用既有地形图或航拍图，通过现场调查获取地物信息和植被盖度情况数据，利用模型计算得到不同区域的土壤侵蚀强度情况，借助CAD软件绘制成图，操作相对简便，节约时间。

1.2 现场调查，数据可靠

一般地，遥感影像具有滞后性，植被盖度矢量数据也会因季节不同，而存在一定差距，甚至有时因年代久远，收集到的资料与现实情况可能完全不符。此外，我国幅员辽阔，地形复杂多样，大范围的矢量数据，往往很难真实反映实际情况。而技术人员深入一线，通过实地调查获取项目区土壤组成、土地利用、地面坡度、植被盖度等数据，是实时的，这样计算出来的各因子数值，也是最符合项目区实际的。

2 制图基本原理

通用土壤流失方程，原指美国依据试验观测数据并结合统计分析和对土壤侵蚀影响因子概化，而建立的一个定量预报农耕地或草地坡面年平均土壤流失量的经验性土壤流失预报方程[2]，其数学表达式为一系列简化变量相乘的方程形式。我国水土保持学者通过数十年观测、分析，总结出了符合我国水土流失规律的通用土壤流失方程公式，即“导则”引用的公式：。式中，

—— 某区域土壤流失量，t；

R  —— 降雨侵蚀力因子，MJ·mm/(hm2·h)；

  —— 土壤可蚀性因子，t·hm2·h/( hm2·MJ·mm)；

—— 坡长因子，无量纲；

—— 坡度因子，无量纲；

  —— 植被覆盖因子，无量纲；

—— 工程措施因子，无量纲；

  —— 耕作措施因子，无量纲；

A  —— 计算区域的水平投影面积，hm2。

将公式略作调整，得到公式W=RKLySyBET。式中，

W：单位面积上某一时段的土壤流失量。如果是在同一区域，降雨侵蚀力因子和土壤可蚀性因子相同，意味着我们求得的W值，可以用来代替该区域不同地块单元的土壤侵蚀模数。相应单位面积土壤流失量与土壤侵蚀强度之间关系可以查阅《土壤侵蚀分类分级标准》（SL 190-2007）获得。

已知不同区域的土壤侵蚀强度，利用CAD软件对各地块赋以不同颜色，即可得到土壤侵蚀专题图。

3 制图方法

3.1 底图处理

要制作一张土壤侵蚀专题图，底图必不可少，区域内的大比例尺地形图，或是遥感影像图都可以作为底图。将底图插入到CAD中，先确定生产建设项目的防治责任范围，在图上画出防治责任范围线，然后按照《土地利用现状分类》（GB/21010-2017）的标准，对防治责任范围内的土地利用情况进行图斑勾绘，确保每个图斑都是独立、闭合的面状区域。

3.2 现场调查

深入现场，掌握项目区地表土壤性状、地面坡度和坡长、地表植被覆盖以及耕作措施和水土保持工程措施等情况。调查得越详细，成果图就越能真实反映土壤侵蚀情况。

现场调查时，对某一图斑内植被盖度差别较大、地面坡度变化较大或存在不同耕作措施的情况，利用GPS的定位功能，确定变化区域的边界位置，对底图图斑进一步细化，使图斑能够更加真实地反映现场实际情况。在此基础上，利用GPS、全站仪、植被盖度仪或无人机等仪器设备，现场量测每个图斑的地面坡度、坡长情况；利用盖度仪或目估法判断植被盖度情况；有耕地的，调查各地块的耕作方式；有水土保持措施的，调查水土保持措施的类型和数量等相关信息，现场制作图斑信息表，记录量测到的各项指标值。

3.3 成果输出

利用现场核查获取的各项指标值，结合“导则”给出的公式和相关参考指标，即可直接或间接得到7个影响因子的具体数值，其中：

降雨侵蚀力因子和土壤可蚀性因子：查阅“导则”直接取值；

坡长因子和坡度因子：将现场量测的坡长、坡度数据代入“导则”给定的公式，即可计算求得；

植被盖度因子：根据现场判定的植被盖度值，查阅“导则”确定；

工程措施因子：结合调查情况，按照“导则”给出的水土保持工程措施因子参考值取值。如没有水土保持工程措施，取1；

耕作措施因子：如项目区内有农地，则按照“导则”中的公式计算耕作措施因子值。如没有农地，取1。

将各指标值代入公式W=RKLySyBET，即可得到每个图斑的单位面积上的土壤流失量，亦即该图斑的土壤侵蚀模数值。

通过计算，我们已经掌握各个图斑的土壤侵蚀强度情况，利用CAD的填充功能，给不同侵蚀强度的图斑赋予不同的颜色，这样，一张土壤侵蚀强度分布图就制作完成了。

4 结论

常规制图方法绘制的地图比较详细，但需要有翔实的基础矢量资料、丰富的专业理论知识和熟练的软件操作能力做支撑，操作复杂，过程繁琐，非专业人员难以胜任。

水土流失预测是水土保持方案编制的难点之一[3]。本文所采用的简易制图方法，实际上就是计算某一区域水土流失量的过程，相当于在生产建设项目水土流失预测的过程中，间接获得了该区域的土壤侵蚀强度图。虽然通过人工调查获得的坡度、坡长和植被盖度等数据不如用ARCGIS软件处理的那样详细、精确，但是该方法操作简便，难度较小，并且数据源更加真实可靠。此外，运用该方法还可以获得生产建设项目施工期间及项目完工后等不同时段的土壤侵蚀强度图，为主管部门了解项目建设过程中水土保持“三同时”制度落实情况提供有效的技术支撑，也可以为项目水土保持设施验收时，判定“六项指标”达标情况提供理论依据。

［参考文献］

[1] 孙厚才，赵永军．我国开发建设项目水土保持现状及发展趋势[Ｊ].中国水土保持，2007（1）：50—52．

[2] 周健民．土壤学大辞典.科学出版社，2013.10

[3] 高旭彪．浅探开发建设项目水土流失预测存在的问题及建议[Ｊ]．水力发电，2008，34(1):9—10，41．

作者简介：王世伟（1979.6），男，汉族，吉林扶余人，工程师，学士，主要从事水土保持工作。