土壤侵蚀遥感监测方法及其思考

土壤侵蚀监测一直是遥感和地理信息系统应用的一个重要领域。纵观国内外土壤侵蚀遥感监测方法,概括起来有遥感影像目视解译监测法、遥感光谱分析监测法、人机交互式解译监测法、智能化土壤侵蚀监测法和模型参数化监测法5种。分析各种方法的优势及其在实际应用中所面临的困难,提出基于知识库与空间信息耦合的土壤侵蚀监测方法,以满足水土保持及其管理工作的需要。     

智能化土壤侵蚀遥感解译系统

从智能化土壤侵蚀遥感解译系统原理、系统总体结构、系统各模块结构和系统检验 4个方面阐述了智能化土壤侵蚀遥感解译系统的计算机实现过程和精度检验 ,认为通过遥感影像激发土壤侵蚀专家对区域土壤侵蚀因子及其土壤侵蚀信息的认识 ,并记录他们的知识数据 ,建立知识库 ,用于土壤侵蚀信息自动提取是一种新的科学、高效的土壤侵蚀信息提取方法     

基于遥感和GIS的全国土壤侵蚀动态监测方法研究

土壤侵蚀动态监测是水土保持管理工作的主要内容之一。本文阐述了在遥感和 GIS技术支持下采用人机交互判读分析进行全国土壤侵蚀动态监测的方法和工作程序。在全国第 2次土壤侵蚀遥感调查分类系统不变的基础上 ,通过两期遥感信息的比较、人机交互解译土壤侵蚀动态图斑、矢量图编辑、面积汇总的全数字方式 ,完成 1995— 2 0 0 0年 1∶ 10万比例尺的全国土壤侵蚀动态遥感监测与数据库更新。     

区域土壤侵蚀遥感抽样调查方法

土壤侵蚀是全球性环境问题,土壤侵蚀调查是水土保持规划和生态文明建设的科学基础。为了完善土壤侵蚀抽样调查方法,快速、精准地估算土壤侵蚀实际速率,对基于高分辨率遥感影像进行目视解译,提取高精度土地利用和水土保持措施信息的方法进行了研究。基于现代地理信息科学,充分利用虚拟地球及其提供的公开高分辨率遥感数据资源,考虑土壤侵蚀及其治理的时空特征,采用分层不等概系统空间抽样方法布设抽样单元,通过对公开高分辨率遥感影像的目视解译,完成泛第三极地区土地利用和水保措施的遥感抽样调查。研究实现了2万个抽样调查单元的解译,提取了土地利用和水土保持措施信息;基于CSLE模型完成了典型抽样调查单元的土壤流失速率计算,并对解译结果进行了精度和实用性分析。结果表明:基于公开高分辨率遥感影像、利用分层不等概系统空间抽样方法,可快速提取土地利用和水土保持措施信息,完成区域土壤侵蚀抽样调查。     

人机交互式解译在大尺度土壤侵蚀遥感调查中的作用

人机交互式解译是在ＧＩＳ软件支持下,由经验丰富的土壤侵蚀和遥感专业人员,进行遥感信息全数字解译。从大尺度土壤侵蚀遥感调查的特点分析了目前计算机自动解译在这方面所面临的困难,结合目视解译的基本原理论述了人机交互式解译的优势,并用人机交互式解译在贵州省土壤侵蚀遥感调查的实例说明它的科学可靠性。     

应用遥感技术动态监测土壤侵蚀的研究

在建立湖北省土壤侵蚀强度分级体系基础上 ,应用遥感技术进行了“湖北省第三次土壤侵蚀动态遥感调查” ,根据遥感资料解译结果对土壤侵蚀动态变化进行了分析 ,划分了不同的土壤侵蚀景观区。在 1995年第二次遥感调查数据的基础上 ,经过 2 0 0 0年遥感图像数据的动态监测调查 ,得出了土壤动态监测成果数据 ,进而对动态变化趋势和原因进行了分析。     

皖浙闽赣丘陵山地植被遥感知识库的建立与应用

 应用遥感数据解译地表植被覆盖情况,从而进一步评价土壤侵蚀现状。采用人工调查与遥感判读相结合的方法,建立地表植被覆盖度的遥感识别样本知识库。通过建立知识库,并使用GPS对其加以检查、更新,提高了样本的广泛性与精确度,从而提高了土壤侵蚀动态遥感监测的精度与速度,并使遥感影像的植被判读具有一定的系统性。     

土壤侵蚀动态监测中的高分辨率影像土地利用解译精度分析

土壤侵蚀与土地利用有很大的相关性,土地利用直接影响土壤侵蚀的形式、空间分布和强度。高分辨率遥感影像是土地利用状况调查的主要信息源,是准确掌握土壤侵蚀动态的基础和前提。为进一步提高高分影像解译土地利用类型的判读正确率,全面支撑县域土壤侵蚀动态监测和水土保持规划,以河北省怀来县为例,基于高分影像解译和野外抽样调查获取的土地利用信息,将野外抽样调查所得的土地利用结果作为真值,从整个县域和抽样调查单元2个层面,通过土地利用变化转移矩阵,对比分析了遥感普查所得土地利用的类型、面积和分布等。结果表明:1)除园地和灌木林地比例相差较大之外,其他土地利用比例相当,因此遥感普查与野外抽样调查2种方法所得的土地利用结构具有较好的一致性;2)遥感普查土地利用的耕地、园地和草地精度较高,分别为85.3%、91%和89%,林地次之,为78.6%,灌木林地和其他土地再次之,分别为68.2%和64.2%;3)遥感普查灌木林地的解译正确率偏低,只有68.2%,是由于灌木林地和草地容易混淆导致误判,灌木林地误判为草地的比例高达30.5%。2种方法都可以作为获取土地利用信息的可靠手段,而且高分遥感影像在大比例尺水土流失调查与制图中具有较高的使用价值,灌木林地和草地二者之间的误判还需在解译时多加注意,可从纹理与明暗的分析,野外实地调查的增加和影像处理技术等方面提高其判读正确率。本文的研究方法及其结果,为提高土地利用高分遥感影像解译精度提供了定量的依据,为土地利用信息获取提供了可参考的技术路线与方法,对县域土壤侵蚀动态监测和水土保持规划具有重要意义。     

开发建设项目土壤侵蚀监测方法体系探讨——以福银高速公路联合段为例

以福银高速公路尤溪联合段为研究区域,探讨开发建设项目土壤侵蚀的监测方法。研究表明,遥感监测、实地建立径流小区、人工模拟降雨法、水文观测和实地调查测量法的综合集成是进行开发建设项目土壤侵蚀监测较好的方法体系:通过遥感法来监测项目建设前后土壤侵蚀、土地利用的动态变化,通过径流小区法、水文观测法和侵蚀沟法以获得项目土壤侵蚀量,结合实地调查和测量法进行监测土壤侵蚀造成的影响监测。     

MODIS数据在土壤侵蚀动态监测中的应用--以湖北省为例

以动态监测湖北省土壤侵蚀为例，采用三要素（即植被覆盖度、地形坡度和土地利用）专家规则模型，应用MODIS遥感影像进行土壤侵蚀强度快速估测。首先，利用MODIS数据和植被指数模型提取省内的植被覆盖度信息；其次，利用人工解译的TM影像获取土地利用图；然后，利用DEM数据生成坡度图；最后，结合土壤侵蚀强度分级指标，将这3图叠加，判断和计算侵蚀强度等级，获得省内土壤侵蚀强度等级图。运用GIS技术，通过对2004年和2005年的土壤侵蚀强度等级图分析比较，从而实现动态监测。     

小流域土壤侵蚀遥感监测新技术研究

在水力侵蚀地区开展以小流域为治理单元是我国水土保持工作的一项基本方针。根据部颁新标准《水土保持监测技术规程》,我们着重研究了基于小尺度、大比例尺的小流域土壤侵蚀监测的新技术,内容包含：研究和制定基层水土保持数据标准化（元数据）,采用1：1万地形图建立数字高程模型（DEM）,使用高分辨率SPOT卫星遥感图像进行投影、校正、融合处理,在遥感影像解译中采用快速提取分类,在栅格到矢量的转换中采用了几乎全自动化的方法,在结果分析中完成了图形和属性数据的联合查询和虚拟GIS。因此,在基层单位我们率先实现了小流域土壤侵蚀遥感监测的部颁标准。     

基于中国土壤流失方程模型的区域土壤侵蚀定量评价

[目的]用中国土壤流失方程(CSLE模型)对区域土壤侵蚀定量计算的方法进行初步探索,以期提高土壤侵蚀监测精度,有效、客观地反映水土流失治理效果。[方法]采用CSLE模型、遥感解译与统计分析相结合的方法,对准格尔旗境内的皇甫川流域进行土壤侵蚀定量评价。[结果]研究区2015年侵蚀总量1.38×10~7 t,年均侵蚀模数4 920.23t/(km^2·a)。土壤侵蚀强度以中度为主,轻度和强烈次之。[结论]用CSLE模型进行土壤侵蚀定量分析,综合考虑了降雨、土壤、植被、地形、措施等多项因子,可用于区域土壤侵蚀定量研究。     

定量遥感支持下的磐石市土壤侵蚀动态监测

以1979年的MSS和2002年的ETM遥感影像为依据,运用遥感和GIS技术,开展了吉林省磐石市土壤侵蚀动态监测研究.利用亚像元分解法提取植被覆盖信息,结合土地利用和坡度信息进行了区域土壤侵蚀强度的动态监测研究.监测结果表明,磐石市1979-2002年土壤侵蚀状况呈现加重趋势,土壤侵蚀集中分布区不断扩展,侵蚀面积增大.该监测方法省时省力,极大地提高了土壤侵蚀动态监测的速度和效率,为大范围的土壤侵蚀动态监测研究提供了有效途径.     

3S技术在丹江口水库水源区水土流失动态监测中的应用

主要介绍了3S技术在丹江口水库水源区水土流失动态监测项目中的应用。首先阐述了3S技术的特点、项目实施基本指标和项目作业技术系统;其次重点叙述了3S技术在项目实施中的技术流程,包括资料收集、地形图矢量化、矢量数据空间分析、TM遥感影像处理、野外调查建立解译标志、遥感解译、土壤侵蚀强度计算、解译成果野外校核、数据库集成和用户界面开发10个步骤。最后列举了项目实施成果,并就3S技术在区域水土流失监测中的优势进行了叙述。     

基于无人机影像快速估算矿山排土场边坡土壤侵蚀速率的方法

[目的]探究无人机高清影像快速估算矿山排土场边坡土壤侵蚀速率的方法,为无长期地形监测地区的土壤侵蚀强度估算提供了新方法。[方法]通过无人机和RTK-GPS分别获取研究区影像及地面控制点坐标,利用Agisoft PhotoScan Professional 1.1.2软件生成研究区空间点云,利用ArcGIS 10.3生成高精度DEM,通过目视遥感解译和现场调查,快速估算研究区土壤侵蚀速率。[结果]本研究区排土场边坡土壤流失面积11 052.53m2,土壤侵蚀总体积835.41m3,土壤侵蚀速率为4 043.82t/(km2·a)。使用普通克里金法插值生成DEM数据精度为0.26m。[结论]通过本研究方法计算出的排土场土壤侵蚀强度属于中度侵蚀,土壤侵蚀速率较为符合实际情况,精度也满足了本研究的需要,同时,在高密度点存在的情况下,各种插值方法生成DEM数据误差相差不大,使用普通克里金法能够使结果最优。     

基于GIS的小流域土壤侵蚀影响因子遥感监测方法探讨——以黑龙江省宾县三岔河小流域为例

RS、GIS技术支持下的小流域土壤侵蚀影响因子遥感监测,是实现小流域水土流失及水土保持现状高精度动态监测和预报的重要手段。以黑龙江省宾县的三岔河小流域为例,探讨了小流域土壤侵蚀影响因子的遥感监测技术方法。     

三江源地区土壤侵蚀遥感动态监测研究

在遥感与地理信息系统技术支持下,以2004年TM数据为主要的遥感信息源,将植被覆盖度、地形坡度、土地利用和土地覆盖数据与遥感数据复合,利用G IS的叠加分析功能,提高了土壤侵蚀的目视解译精度。在2000年全国土壤侵蚀调查的基础上,动态分析了三江源近几年的变化情况,结果表明三江源地区的土壤侵蚀状况有所好转。     

沂蒙山区土壤侵蚀敏感性评价

根据沂蒙山区遥感影像解译和水土流失遥感调查数据等资料,在通用土壤侵蚀方程的基础上,选择降雨侵蚀力、土壤可蚀性值、坡度和植被覆盖等自然因子建立土壤侵蚀敏感性评价指标体系。利用GIS方法对影响土壤侵蚀敏感性的单因子进行计算,并将各因子进行栅格化。运用空间分析方法对沂蒙山区土壤侵蚀敏感性进行综合评价,将沂蒙山区土壤侵蚀敏感性分为极敏感区、高度敏感区、中度敏感区、轻度敏感区和一般敏感区5个等级区域,并分析了不同土壤侵蚀敏感区的空间分布。     

区域土壤侵蚀遥感调查与制图研究——以新疆地区为例

根据土壤侵蚀的营力,强度和景观条件,划分了３级制的土壤侵蚀分类系统。利用遥感影响判读,进行了有关影响因子的解译和评价,经过必要的野外验证后,编制了土壤侵蚀类型图,查清了新疆土壤侵蚀的基本状况。     

基于“3S”技术的可渡河流域水土流失监测研究

采用基于"3S"技术的水土流失遥感监测方法,以GIS软件为平台,实现了在GIS平台上"3S"的集成。本次遥感监测研究了可渡河流域的土壤侵蚀的详细情况,分析了土地利用、植被覆盖和坡度因子与土壤侵蚀之间的关系,获得了该区域土壤侵蚀的动态变化信息,为水土流失治理、生态环境建设提供了决策依据。