工程动态建设监测讲义

1黄河上中游管理局黄河水土保持监测中心坝系工程建设动态监测主讲：喻权刚2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3工程建设动态监测包括坡面治理动态监测和沟道工程建设动态监测两部分。通过监测，反映坝系建设的进展情况，评定工程质量和工程进度，同时，用于研究坡面治理、沟道工程治理与拦沙蓄水的关系。4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，主要指标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5沟道工程建设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。监测的主要指标是已建工程数量和在建工程数量及其工程结构比例等。沟道工程建设动态监测6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结构比例。小流域坝系土地利用监测7二、监测方法（一）地形图调绘基本要求：调绘明显地物界线和措施图斑界线，在图上位移应不大于0.3毫米，困难地区或不明显地物界线的位移应不大于1.0毫米。地形图上最小图斑面积：耕地，园地，基本农田为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，一般实际工作中，把几种方法结合使用。8（一）地形图调绘调绘内容（1）调绘境界。指各级行政区划界线。（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线。（3）调绘地物。包括：城镇、农村居民点、铁路、公路、水库、湖泊、坑塘、固定沟渠、水工建筑等。9调绘方法（1）调绘境界。在乡、村有关干部和群众的配合下进行。（2）地类界调绘。首先要确定土地利用类型，然后再注意其分布范围。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连接起来。地类界应闭合。若地类界与地面线状地物或行政界线重合时可省略不绘。在每一闭合的地类界线内，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10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，编制成工作底图（2）对工作底图进行扫描，在计算机上利用矢量化软件进行矢量化。也可以利用GIS软件进行矢量化。（一）地形图调绘11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理论面积，作为面积量算的控制。也可以按小流域坝系实际面积作为控制。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保持措施面积，然后按控制面积对图斑量算面积进行比例平差。5）面积量算单位一律使用“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12遥感监测是指借助不同时期的遥感信息源，通过一定的数据处理手段,监测坝系工程建设动态。在短时期内绘制出监测区域的淤地坝空间分布等图件,通过图表及数据，综合反映淤地坝建设、运行现状等。（二）遥感监测131、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要，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不足1m。一般低于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。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。IKONOS4m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IKONOS4m+1m融合QUICKBIRD2.4m多光谱SPOT-5卫星影像航片适用于比例尺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1:3.5万18（2）时相选择应根据调查区域的气候特点、植被及农作物生长状况，结合监测任务等，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。根据尽可能丰富地反映地表信息的原则，选取不同地区最适宜的季相数据，作为淤地坝监测信息源。19图像处理技术：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。采用最小二乘法进行几何精校正，使得校正的结果更接近真实。2、几何校正20(1)编码根据水土保持措施和土地利用信息进行编码，编码的设计要互相具有独立性，同时要注意编码的位数不能太长。3、遥感图像解译21人机交互式解译是在地理信息系统支持下，由经验丰富的专业人员进行解译的一种方法，目前采用的比较多,就解译过程进行简单说明。①建立解译标志。通过对监测区域进行外业调查，建立水土保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。水土保持措施及淤地坝相关信息可通过卫星图像的色调（颜色）、形状、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22③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穿插进行，以提高判读质量；同时解决室内判读时遗留问题。④室内修改与接边。根据野外校核情况，对原先解译的结果进行全面修改和补充。⑤数字图生成。将水土保持措施及淤地坝信息解译成果进行图幅接边，并转入地理信息系统环境（如ARCGIS）进行编辑处理，形成专题数字图。对解译结果等进行编辑，处理完毕后建立拓扑关系。⑥面积量算及统计。按与地形图调查同样的方法进行面积量算和统计。(2)图像解译23调查监测法是指监测人员定期或不定期地深入淤地坝建设区域，对地面监测和遥感监测不能或不易收集到的监测指标进行统计测算，适用于多种监测项目，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:有收集资料和典型调查24通过监测，建立骨干坝和中、小型淤地坝单独监测台帐，从上游至下游对所有淤地坝编号，并在万分之一地形图上点绘流域坝系工程总体布局图，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、竣工时间等。监测已建工程和在建工程数量及结构变化对水土流失和径流的影响。填写监测表表格。25（一）收集资料注意：应注意资料的来源、代表性、可靠性、完整性和可比性；应对收集的资料分类汇总，进行必要的统计分析；并在分析研究的基础上，剔除不真实的资料数据。资料收集：收集资料可适用于淤地坝建设中各种相关资料，如水文、地质、地貌、土壤等资料的收集；适用与淤地坝建设有关的一些社会经济资料收集和调查使用的图件和遥感资料及其它技术资料的收集。26典型调查：是一种非全面调查，是根据调查的目的和任务，在对被调查对象进行全面分析的基础上，有意识地选择若干典型的对象进行调查。典型调查：可调查水土保持工程数量、淤地坝工程建设情况以及淤地坝（系）的保水保土、生态效益、经济效益和社会效益，调查淤地坝建设典型样板和新技术应用的推广示范，调查淤地坝运行管理情况和建设经验等。（二）典型调查27三、监测频次及监测设备（一）监测频次监测初期，对流域进行一次普查、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，以后每年进行一次，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。调查核实项目区内现有的工程建设情况，以后每年进行一次，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。28三、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、相关研究资料等。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：年月日审核：年月日说明：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（必须是经过核实后的保存面积）。4备注：填监测方法、其他说明事项等。附表2年小流域沟道工程总体建设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：年月日审核：年月日说明：1本表以年为单位填写。2备注拦填其他需要说明的事项。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：年月日校核：年月日审核：年月日说明：1本表应一年复核一次。2骨干坝、中、小型淤地坝分类编号。由上游到下游骨干坝编G1、G2…，中型坝编Z1、Z2…，小型坝编X1、X2…。3地理位置填坝轴线中点的地理坐标，在万分之一地形图上查取。4变动情况（改建、加高等），在备注栏中说明。电话[phone](办)13991868039信箱：[e-mail]@126.com