第3章 水土保持情况普查成果
3.1 土壤侵蚀普查成果
3.1.1 水力侵蚀普查成果
1.日降水量数据采集
采用全省水文部门的降水量资料，采集106个水文站点（分布在106个县级行政区）1981—2010年共30年逐日≥12mm的日降水量数据，通过气象数据填报系统上传采集的数据。每个县级行政区划单位包括30张《气象数据登记表（日降水量）》纸质成果，即P501-1表，一并上报国普办。
2.制作野外调查单元底图
（1）确定野外调查单元。省级普查机构依据国普办下发的《土壤侵蚀普查野外调查单元分布地形图图幅号》收集1：1万地形图。首先对收集到的1153幅1：1万电子地形图和SPOT影像图进行坐标转换，由西安80坐标转换成WJS84坐标，然后按照野外调查单元确定原则和方法，逐幅图确定调查单元，勾绘调查单元边界。共确定野外调查单元1153个，其中以小流域为调查单元的856个，以正方形为调查单元的297个。
（2）制作野外调查单元底图。利用Arcgis软件，将1：1万地形图上勾绘的调查单元边界、道路、居民点、水系、等高线等数字化，然后配上经纬度、比例尺、图名、制图人等，将调查单元边界外扩2cm进行裁剪，制作成调查单元1：1万底图，共1153幅；将流域边界、等高线套合SPOT影像图，制作成调查单元SPOT影像底图，共1153幅。制作成的野外调查单元底图示例见图3-1。
（3）建立数据存储目录。数据存储目录按照省级、县级、调查单元、调查单元子目录依次划分为四级，一级目录为省级，编码为14；二级目录为县级，编码为6位数（如离石区为142302），共110个；三级目录为调查单元，编码为10位数，共1151个；四级目录为调查单元子目录（basic和shp两个文件夹），共2302个文件夹。山西省水力侵蚀普查数据存储目录示例见图3-2。
3.野外调查单元数据采集
（1）野外调查用品。水力侵蚀普查调查单元野外调查所需用品见表3-1。
（2）野外调查。县级普查人员利用1：1万地形图、GPS导航或询问当地人等方法，到达野外调查单元。
到达后的基本工作步骤为：首先拍摄标识照片，照片需能显示野外调查单元中心位置的经纬度及该调查单元野外调查底图；然后寻找勾绘地块边界的起始位置，依次勾绘地块边界；每勾绘完一个地块后，及时在水蚀野外调查表（P502表）填写该地块的信息，并拍摄该地块的景观照片。同时注意拍摄典型水土保持措施的近景照片和反映调查单元特征的远景照片。
地块是指土地利用类型相同、水土保持措施类型相同、林（草）郁闭度/盖度相同（差异≤10%）的空间连续范围。
郁闭度是指乔木在单位面积内其垂直投影面积所占百分比，盖度是指灌木或草本植物在单位面积内其垂直投影面积所占百分比。
图3-1 野外调查单元底图
图3-2 山西省水力侵蚀普查数据存储目录
表3-1 水力侵蚀普查调查单元野外调查所需用品
如图3-3所示，调查单元内共有6个地块儿，1号地块儿和4号地块儿都是旱地，且都有梯田，土地利用类型和水土保持措施类型相同，但空间上不连续；3号地块儿和5号地块儿都无水土保持措施，但土地利用类型不同，一个是旱地，一个是人工草地；5号地块儿和6号地块儿都是人工草地，都无水土保持措施，但盖度不同，分别为20%和60%。
图3-3 调查单元地块儿示意图
对于林地、灌木林和草地，当郁闭度/盖度的差异小于或等于10%时，认为其郁闭度/盖度相同。对于耕地，种植不同作物、水土保持措施类型相同或都无水土保持措施，且空间连续时，属于一个地块儿。
（3）野外调查数据室内整理。首先依据调查成果草图，及时将调查地块清绘在1∶1万调查单元底图上，清绘后的底图称为调查成果清绘图。然后在四级目录的basic文件夹下，打开水蚀野外调查表.xls，准确录入水蚀野外调查信息。最后将拍摄的景观照片导入计算机，保存到basic目录下。
（4）野外调查成果数据计算机录入。首先将县级普查机构提交的P502表、景观照片拷贝到省级目录库中所在县、所在单元的basic文件夹中。然后扫描县级普查机构提交的野外调查成果清绘图，扫描结果保存为jpg格式，文件名为qht.jpg，保存在省级目录库中所在县、所在单元的basic文件夹中。
（5）野外调查成果数据处理。利用Arcgis软件，首先对调查成果清绘图的地块儿边界进行数字化，并将数字化结果保存为线性文件，文件名为dkx.shp，存储在四级目录shp文件夹下。然后将数字化的地块儿边界线状文件dkx.shp和调查单元边界线状文件bjxp.shp进行编辑粘贴后，转化为地块边界的面状文件dkmp.shp，表示调查单元内的地块以多边形的矢量形式存储，对各个地块儿建立属性表。
4.野外调查成果说明
水力侵蚀普查全省共需调查1168个野外调查单元，共收集到1153幅野外调查单元所在的1∶1万电子地形图和SPOT影像图，另外的15幅图因分布在军事区域或涉及省外未收集到。对1153个调查单元制作了1∶1万调查底图和SPOT影像底图；实际完成了1151个调查单元的野外调查地块勾绘、填表、景观照片拍摄等相关工作 （其中分布在省内1143个，涉及省外8个），另外的2个调查单元因分布在军事区域无法到达。1151个野外调查单元分布在全省11个市的110个县 （市、区），其中太原市33个、大同市121个、阳泉市48个、长治市116个、晋城市45个、朔州市110个、忻州市219个、吕梁市165个、晋中市85个、临汾市129个、运城市80个。
本次普查向国普办提交的野外调查成果有电子数据和纸质数据，其中电子数据包含二级、三级、四级目录的文件体系，以及四级目录basic文件夹中的“水蚀野外调查表.xls”“相关野外调查底图文件”“景观照片”等和shp文件夹中的数字化文件bjxp、dgxp、dkxp、dkmp及其后缀不同的若干过程文件。纸质数据包含《野外调查清绘图》《野外调查单元SPOT影像底图》《水蚀野外调查表》（P502表）和《水力侵蚀普查工作报告》。
5.水力侵蚀普查成果
按照本次普查的技术路线和方法，国普办通过对本省普查提交的气象数据资料、野外调查资料进行分析，结合土地利用图、遥感影像、土壤图等计算获得水力侵蚀因子，建立水力侵蚀模型，计算水力侵蚀模数。根据《土壤侵蚀分类分级标准》判断水蚀强度，统计出不同强度的水蚀面积，形成了最终的水力侵蚀普查成果。
全省水力侵蚀面积70282.57km2，其中轻度侵蚀26706.92km2，中度侵蚀24171.75km2，强烈侵蚀14068.72km2，极强烈侵蚀4277.48km2，剧烈侵蚀1057.70km2。
3.1.2 风力侵蚀普查成果
1.风速、风向数据采集
采用气象部门的风速、风向资料，采集1991—2010年共20年，每年1—5月和10—12月的逐日4个时段≥5m/s的风速和对应的风向数据，成果包括五寨、神池、左云、朔城4个县（区）的气象数据，通过“气象数据填报系统”上传采集的数据。每个县级行政区划单位包括160张《气象数据登记表（风速风向）》纸质成果，即P501-2表，一并上报国普办。
2.制作野外调查单元底图
（1）1∶1万地形图。按照下发的风力侵蚀普查野外调查单元地形图图幅号，收集水力侵蚀普查时已制作的调查单元所在的1∶1万纸质地形图，供到达风力侵蚀普查野外调查单元使用。共收集到36张1∶1万地形图。
（2）制作野外调查单元底图。按照山西省风力侵蚀普查野外调查单元分布情况，收集与36个风力侵蚀普查调查单元相对应的水力侵蚀普查调查单元野外调查成果清绘图，作为风力侵蚀普查野外调查底图，供风力侵蚀普查野外调查使用。共整理出36张野外调查底图。
（3）建立数据存储目录。风力侵蚀普查数据存储目录文件夹共有四级目录：一级目录文件夹命名为GSSWE；二级目录文件夹按省级行政区划单位编码命名，由6个阿拉伯数字组成，即140000；三级目录文件夹按县级行政区划单位编码命名，由6个阿拉伯数字组成，如右玉县为140623；四级目录文件夹中包含两个文件夹，分别是野外调查单元信息文件夹和风速风向气象数据文件夹。野外调查单元信息文件夹按“县级行政区划单位编码—野外调查单元编号fs”命名，即10个阿拉伯数字和fs这两个英文字母，共12个字符。风速风向气象数据文件夹包含一年的气象数据（逐日4次）一个文件，文件格式为文本格式。
3.野外调查单元数据采集
（1）野外调查用品。风力侵蚀普查调查单元野外调查所需用品见表3-2。
（2）野外调查。县级普查机构按照野外调查所需用品清单准备好野外调查所需用品，对照野外调查单元1：1万地形图，参考野外调查单元中心点经纬度坐标，在手持GPS的导航下，到达野外调查单元。到达野外调查单元后，对照野外调查单元底图逐地块调查土地利用类型和地表覆被状况、计算植被的郁闭度（盖度）和高度，按照风蚀野外调查表填表要求及景观照片拍摄要求，填写《风蚀野外调查表》（P503表），并拍摄各类土地利用类型的地表近景照片，即完成了该调查单元的野外调查工作。
表3-2 风力侵蚀普查调查单元野外调查所需用品
（3）野外调查数据室内整理。当天工作结束后，室内及时用计算机将风蚀野外调查信息准确录入《风蚀野外调查表》，将景观照片导入计算机，一并保存在四级目录的野外调查单元信息文件夹中。
（4）野外调查成果数据计算机录入。将县级普查机构提交的P503表、景观照片拷贝到省级目录库中所在县、所在单元的野外调查单元信息文件夹中。
4.野外调查成果说明
风力侵蚀普查全省共需调查36个野外调查单元，共收集到36幅野外调查单元所在的1：1万纸质地形图，整理了与风力侵蚀调查单元相对应的水力侵蚀调查单元野外调查成果清绘图36幅；实际完成了36个调查单元的地块土地利用类型和地表覆被状况的野外调查、计算，以及不同土地利用类型的地表近景照片拍摄、填表等相关工作。36个野外调查单元分布在全省3个市的9个县。
本次普查向国普办提交的野外调查成果有电子数据和纸质数据，其中电子数据包含一级、二级、三级、四级目录的文件体系，以及四级目录中的“风蚀野外调查表.xls”“地表近景照片”“气象数据.xls”等。纸质数据为《风蚀野外调查表》（P503表）和《风力侵蚀普查工作报告》。
5.复合侵蚀区的界定与归并原则
本次普查按照水力侵蚀、风力侵蚀分别开展，有些区域同时存在水力侵蚀与风力侵蚀，这种至少有两类侵蚀类型同时存在的区域被称为复合侵蚀区。如果分别计算水力侵蚀和风力侵蚀，两类侵蚀面积之和就有可能超过行政区总面积。因此，有必要对复合侵蚀区进行合并。
合并原则为：①复合侵蚀区的归并对象为轻度及其以上等级的侵蚀强度范围；②按照水力侵蚀大于风力侵蚀的优先原则；③水力和风力复合侵蚀区归并为水力侵蚀区，侵蚀强度按照水力侵蚀强度确定。
6.风力侵蚀普查成果
按照本次普查的技术路线、方法和以上复合侵蚀区归并原则，国普办通过对本省普查提交的气象数据资料、野外调查指标进行分析，结合土地利用图、遥感影像、土壤图等计算获得风力侵蚀因子，建立风力侵蚀模型，计算风力侵蚀模数。根据《土壤侵蚀分类分级标准》判断风蚀强度，统计出不同强度的风蚀面积，形成了复合侵蚀区归并后最终的风力侵蚀普查成果。
全省风力侵蚀面积63.06km2，其中轻度侵蚀60.97km2，中度侵蚀2.09km2。