现代空间信息技术在中国水土保持中的应用

７０年代以来,遥感和地理信息技术主要应用于土壤侵蚀遥感调查,基于ＧＩＳ的土壤侵蚀评价与制图研究,土壤侵蚀与水土保持信息系统建立等方面。今后一个时期内,现代空间信息技术在中国水土保持中的应用,主要表现为４个方面：（１）实施国家水土流失与水土保持动态监测;（２）中国水土流失定量评价模型系统;（３）定期快速清查区域水土流失与水土保持状况;（４）建立国家水土保持管理信息系统。     

现代空间信息技术在中国水土保持中的应用

1970年来，遥感和地理信息系统技术主要应用于土壤侵蚀调查、基于GIS的土壤侵蚀评价与制图研究、土壤侵蚀与水土保持信息系统建立等方面。今后一个时期内，现代空间信息技术在中国水土保持中的应用，主要表现在4个方面：(1)实施国家水土流失与水土保持动态监测；(2)中国水土流失定量评价模型系统；(3)定期快速清查区域水土流失与水土保持状况；(4)建立国家水土保持管理信息系统。     

高次指数组合非线性模型在土壤侵蚀中的应用

土壤侵蚀是全球性的严重环境问题。揭示土壤侵蚀过程，建立土壤侵蚀模型将为土地合理利用规划、水土保持措施优化配置、水土流失监测及水土保持减水减沙效益评价等生产实践提供重要科学依据和技术工具。土壤侵蚀预报模型按建模方法可分为经验模型与物理模型等，其中，经验模型主要是基于土壤侵蚀观测资料，采取统计分析的方法模拟侵蚀产沙量与降雨、植被、土壤、地形等影响因子之间的关系。自1953年刘善建在国内首次建立了坡面土壤侵蚀预报方程以来，不同学者根据各地的实际情况，建立了诸多不同的土壤侵蚀经验模型。由于国内土壤侵蚀物理模型研究起步晚，还很不成熟，而经验模型在侵蚀预报中一直处于重要地位，继续强化对它的研究，无疑可以进一步满足水土流失定量评价及水土保持决策等不同生产实践的迫切需求。     

区域土壤侵蚀遥感与核素示踪联合评价技术

土壤侵蚀遥感调查具有宏观、快速、信息量大等优点,但是实际应用中有3大制约因素：1）廉价高分辨率影像的获取;2）科学准确的判读和解译方法;3）成熟的土壤侵蚀评价模型或系统的观测数据。我国普遍缺乏土壤侵蚀评价模型和长期观测数据,技术问题比较突出。土壤侵蚀遥感调查中,采用经验分级指标法得出土壤侵蚀现状或强度,影响了土壤侵蚀评价的精度、准确性和应用范围。利用土壤侵蚀核素示踪技术测算不同土地利用单元的土壤侵蚀量,能够突破了遥感土壤侵蚀调查依赖模型和观测数据的限制,实现土壤侵蚀评价的宏观与微观、点与面、估算与实测的结合,为区域土壤侵蚀快速评价提供一条高效途径。     

土壤侵蚀与水土保持研究进展

土壤侵蚀制约着社会、经济、环境的协调发展,已经成为全球性的主要环境问题之一。本文从雨滴击溅侵蚀、坡面水蚀过程、坡沟系统水沙传递关系和沟道侵蚀输沙等四个过程系统地分析了土壤侵蚀过程研究中取得的进展和存在的不足,简述了国内外土壤侵蚀预报研究的历史,总结了植被措施和工程措施对水土流失的调控作用机理和水土保持效益等有关问题,对土壤侵蚀与水土保持科学今后的研究方向提出见解,指出了加强对土壤侵蚀过程与机理、大尺度土壤侵蚀预报模型、土壤侵蚀与水土流失治理环境效应评价和水土流失调控技术的科技转化等亟待解决问题的研究深度和广度。     

土壤侵蚀研究回顾与展望

本文概述了建国40年来土壤侵蚀研究的成就，以及在国民经济建设中的地位和作用。讨论了需要进一步研究解决的问题。诸如：查明水土流失和水土保持现状；土壤侵蚀量预报；自然侵蚀与人为加速侵蚀评价；土壤侵蚀过程和生态环境演变；土壤侵蚀-土壤生产力反应模型；水土流失区的整治开发与大江大河治理及发展农林牧生产的关系。     

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。     

北京市土壤侵蚀监测方法探讨

 为了科学定量评价北京市土壤侵蚀状况,通过北京市地面水土流失监测网络,开展水土流失定点观测,研究北京市土壤侵蚀监测的评价方法。结果表明：利用大量实测资料,基于美国通用土壤流失方程建立的北京土壤流失方程,可以作为北京市土壤侵蚀调查的模型工具;基T GIS和降雨侵蚀力模型的年度土壤侵蚀量推算方法,可作为从小区尺度转换到区域尺度的一种方法;由于网格法没有考虑水土保持措施因子,调查得到的土壤侵蚀量结果比采用抽样调查法得到的结果偏大。北京市土壤侵蚀监测方法的研究可为区域水土流失定量评价和动态监测提供借鉴作用。     

江西省2018年度省级重点监测区水土流失动态监测中存在的问题与建议

中国水土流失方程(CSLE)是根据我国的实际情况建立的土壤侵蚀评价模型。利用CSLE模型开展了江西省2018年度省级重点监测区的水土流失动态监测,总结了区域水土流失动态监测中存在的问题,主要表现在:①植被覆盖度计算方法不统一,致使成果在大区域尺度上缺乏可比性;②地形数据和土壤资料的现势性难以满足准确评价的要求;③水土保持措施的水土保持效益难以被合理评估;④雨量站点不足,难以准确计算地形复杂区的降雨侵蚀力。针对这些问题,建议对《区域水土流失动态监测技术规定(试行)》做以下修订:①统一植被覆盖度遥感获取的方法;②针对矿山、采石场等对地形和表层土壤的破坏,CSLE模型参数难以反映实际情况,有必要明确界定这些区域为强烈侵蚀区;③加强南方典型水土保持措施的水土保持效益定量评价;④加密使用雨量站观测资料,完善降雨侵蚀力计算。     

我国水蚀预报模型研究的现状、挑战与任务

 土壤侵蚀模型研究,是土壤侵蚀学科的前沿领域和水土保持规划的有效手段。述评了我国在坡面预报模型和流域侵蚀产沙模型、区域水土流失评价模型和全国水土流失宏观趋势预测的研究进展,提出了中国水蚀预报模型研究面临的挑战与任务,指出了我国水蚀预报模型近期研究重点。     

生产建设项目用地土壤风蚀量监测方法与预报模型分析

准确掌握生产建设项目用地土壤风蚀量是合理编制水土流失治理方案的必要前提和有效防控人为水土流失的重要基础;但目前对监测方法和预报模型的研究比较薄弱,一些研究中监测方法的适用性和模型参数的准确性还有待商榷。文章系统总结土壤风蚀的观测方法和预报模型,根据这些方法和模型的各自特点,分析它们在生产建设项目中的适用性。认为测扦法、调查法、扫描法、风蚀盘法、集沙仪法、核素示踪法以及Pasak模型和风蚀流失量公式都可以根据不同项目的实际情况和地区特征应用到生产实践中。在此基础上,讨论相关研究的发展方向。本文结果可为生产建设项目土壤风蚀量测算模型的构建提供参考。     

长江三峡工程库区水土保持遥感动态监测及 GIS系统开发

长江三峡工程库区人类活动频繁，生态系统脆弱，水土流失较为严重。在三峡工程开工建设7a之后的2000年．运用遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、计算机网络技术等高新技术，采用DEM、影像正射校正、多源影像数据融合、多层次信息提取等技术方法，对整个库区20世纪80年代中期、世纪之末两期的土地利用状况、水土流失状况及水土保持治理等进行了全面的动态监测．并在此基础上利用ArcGIS软件平台开发完成。     

中国土壤侵蚀研究重大成就及未来关键领域

[目的] 回顾中国土壤侵蚀研究的发展历程,总结该领域的重大研究成果,分析其现阶段存在的问题及未来关键研究领域,旨在为中国水土保持及区域生态建设与绿色高质量发展提供参考。[方法] 基于多年的土壤侵蚀研究野外调查和学术研究工作经验,对中国土壤侵蚀的有关重大问题进行了长期思考。经过多次学术研讨,并与同行权威专家进行了交流和探讨。[结果] 中国土壤侵蚀研究领域近百年来取得了一系列重大研究成果,也存在着一些不足和问题。中国土壤侵蚀研究未来应从土壤侵蚀预报模型完善推广及精度评价,坡面径流计算方法及模型构建,人工模拟降雨试验和水槽试验结果的代表性及真实性评价等方面开展重点研究,并关注土壤侵蚀过程机理、模型应用、技术方法、响应评价、瓶颈问题等议题的研究。[结论] 近百年来的研究实践证明,中国土壤侵蚀研究只有立足于国情,根据中国土壤侵蚀特点、研究现状及社会需求的变化确定和调整研究方向,才有可能取得标志性成果。同时,在国家大力推行生态文明建设的新时代,土壤侵蚀研究也要调整思路和研究重点。此外,水土保持工作还应与国家乡村振兴和生态建设相结合,以先预防,少扰动为主,改变过去先破坏再治理的模式。     

接坝山地土壤水蚀、风蚀预报模型及强度分级研究——以丰宁满族自治县小坝子乡为例

以丰宁满族自治县小坝子乡为研究对象,在全面调查,获取资料,建立土地利用现状属性数据库的基础上,运用通用土壤流失方程USLE和打分评价相对模型分别建立了小坝子乡土壤水蚀、风蚀预报模型;并通过建立分级指标体系,对小坝子乡土壤侵蚀强度进行了分级研究。旨在探求接坝山地土壤侵蚀的特点和侵蚀程度,为该区域水土保持和防沙治沙提供科学依据     

中国水土流失动态监测与评价的现状与对策

[目的]水土流失动态监测与评价是一项基础性工作,研究动态监测的方法、技术与组织模式,是为了提高动态监测评价的科学性。[方法]基于现状分析,研究科学推进水土流失动态监测工作的对策。[结果]应从构建完善的动态监测空间尺度体系、合理的工作体系、科学快捷的动态监测评价体系和统一的动态监测技术体系等方面,完善水土流失动态监测评价工作。[结论]进一步提高中国水土流失动态监测与评价技术水平,是国家水土保持与生态文明建设和宏观决策的要求,可进一步提高水土保持监测服务政府决策、经济社会发展和公众的能力。     

应用GIS实现水土流失定量遥感监测

首次报道了福建省南安市1991年以来应用RS和GIS技术,建立了以像元（30m×30m）为基础的空间数据模型,针对土壤流失量的定量遥感监测问题,完成了1988年和1996年的水土流失定量遥感监测。结果表明:全市水土流失面积减少20.63%,水土流失量下降了35.7%,河区悬移质输沙量减少了54.7%。同时也指出了水土流失的一些新变化,并对本方法的优缺点作了简单的评述。     

GIS/RS集成技术在叙利亚滨海土壤侵蚀评价和模拟研究上的应用

An integrated remote sensing(RS) and geographic informtion system(GIS) technique was employed to characterize the spatial distribution of the risk of soil erosion by water on Lakaia district ,Syria,The universal soil loss equation(USLE)was used to calculate the annual soil loss rates for Latakia soils ,Mainly,remote sensing data soil survey,land use inventory,elevation data and climatic atlases are used as resource data sets to generate USLE facto values ,The results revealed that integration of GIS/RS with USLE was a practical and effective approach for monitoring soil erosion over large areas.     

基于USLE原理和3S技术的水土流失定量监测方法及其应用研究

基于通用土壤流失方程(USLE)的基本原理,利用我国南北方各水蚀区的土壤流失量及其相关生态因子的大量实测数据,建立了适用于我国南北方的以3S(GIS、GPS和RS)技术为支持的水土流失定量监测方法。该系统方法在我国山东、福建、江苏、云南、北京、河北等地累计应用面积超过30万km~2,其在江苏南京的应用时间最长,最具代表性。应用该方法在1997—2015年期间对南京全市区域水土流失和治理状况进行长期定量监测研究,结果表明:19年间,南京全市平均年水土流失总量为2.765×10~6t,平均轻度以上年水土流失面积为863.7km~2,占全市总面积的13.0%。轻度以上水土流失面积所占比例较小,但水土流失量占总流失量80%以上,因此,仍是水土流失治理和区域生态环境保护的重点方向;与2000年之前的监测结果相比,轻度以上水土流失面积和年土壤流失总量均有显著降低。该方法建立了更符合实际的模型因子算法和原则,监测精度和可靠性较高,监测结果验证了近年来南京市水土流失治理措施和生态环保监督管理实施力度加大,取得了明显成效。     

岩溶生态系统水土流失敏感性关键指标和评估模型比较

为了能更合理地评价岩溶地区水土流失敏感性,以岩溶生态系统为研究对象,以修正通用土壤流失模型(RUSLE)为蓝本,通过引入石漠化因子,对RUSLE进行修正;通过计算土壤侵蚀量、划分土壤侵蚀强度、水土流失关键因子影响评估,构建广西岩溶生态系统水土流失敏感性评估指标体系;在此基础上,对比分析了空间叠加分析法、层次分析法、空间主成分分析法3种水土流失敏感性评价方法,利用遥感数据对多种评估结果进行验证与对比,选取最优评价方法对广西岩溶生态系统水土流失敏感性进行了评估。结果表明:引入石漠化因子后的修正通用土壤流失模型(RUSLE)可以较合理地评价广西岩溶生态系统土壤流失空间分布状况;广西岩溶生态系统水土流失敏感性因子作用大小顺序为:气象>石漠化>植被>土壤>地形>人类活动,土壤流失影响率与大多数敏感性因子和土壤侵蚀强度均呈一致变化趋势;3种水土流失敏感性评价方法对比以主成分分析法(PCAEI)评估结果最优,层次分析法和加权综合评价法(AHPEI)次之,因子叠加分析法(CMSEI)较差。广西岩溶生态系统水土流失敏感性以轻度、中度、高度敏感区为主,水土流失敏感性整体中度偏重,水土流失敏感性强度由东部向西部、由南部向北部逐渐增强,敏感区主要分布在河池市、百色市,不敏感区主要分布在桂林市、崇左市。     

卢旺达共和国山地丘陵区土壤侵蚀调查报告

[目的]在卢旺达山地丘陵区开展土壤侵蚀调查,分析该区土壤侵蚀特征及成因,为尼罗河上游山地丘陵区土壤侵蚀预报和水土流失防治提供科学依据。[方法]在卢旺达布设4条调查路线并选择调查点,于2019年10月17—22日对调查点土壤侵蚀特征、成因及水土保持措施等进行了调查。[结果]卢旺达多山地且以农牧业为主,土壤侵蚀主要发生在坡耕地、损毁林地、建设用地等。坡耕地以片蚀和细沟侵蚀为主。损毁林地以片蚀和细沟侵蚀为主,部分出现沟蚀;当裸露地表形成草地或幼林后均较少发生土壤侵蚀。公路边坡、开挖边坡、土路路面及边坡等在降雨及径流的作用下产生沟蚀,部分路段偶有勤侵蚀发生。梯田是该国最主要的水土保持措施,具有较好的生态和经济效益。[结论]卢旺达土壤侵蚀主要以水力侵蚀为主,重力侵蚀次之。不合理的开垦坡地、毁林,加之多山的地形,导致侵蚀较为严重,威胁当地的生态安全及粮食安全。该区缺乏水土流失监测资料,需要重视水土保持基础理论研究,加强水土流失基础数据的监测和采集,同时需要加强其水土保持措施及土地管理工作,保障卢旺达农业的可持续绿色发展。