用遥感图象进行土壤侵蚀系列制图的方法与实践

按照制定的土壤侵蚀图成图系列，根据黄土丘陵沟壑区的特点，以地形结构特征图为主要控制，按地形一植被条件（或土地利用）一致性原则圈定图斑，用多层逐步判别归类法确定土壤侵蚀的相对等级，再运用试错迭代法并参照各小流域的实测土壤侵蚀资料把土壤侵蚀分级图转化为定量的土壤侵蚀强度图，完成了洪水沟流域的侵蚀等级的地面绝对定标，得到反映各侵蚀因子综合作用的且有充分的地面侵蚀实测数据支持的士壤侵蚀强度分布图。     

晋城市土壤侵蚀强度分级图的编制

利用卫星影像资料,采用人机交互判读的方法,搜集与土壤侵蚀有关的遥感、气候、泥沙资料及相关专题图件,通过对地形、地貌、地表组成物质、植被、人为活动等影响土壤侵蚀诸因子的野外实地踏勘和分析,以主导因子定性,绘制出土壤侵蚀图斑,在此基础上参考有关侵蚀研究资料及前人所做过的工作,经专家综合评判,赋予各侵蚀图斑侵蚀量值,最终绘制成土壤侵蚀强度分级图。     

关于土壤侵蚀地貌因子侵蚀势面的探讨

<正>在黄土地区,地貌因素是影响小流域土壤侵蚀最主要也是最复杂的因素之一.地貌是小流域土壤侵蚀与水土保持综合防治的对象,同时也是侵蚀的产物.研究地貌因子并使其定量化,对于揭示土壤侵蚀规律、预测小流域侵蚀产沙趋势、确定防治方案都具有十分重要的意义.1 地貌因子研究的回顾与分析1.1 坡度、坡长坡面是构成地貌形态的基本单元,对土壤侵蚀地貌因子的研究首先从坡度、坡长开始.1877年,德国土壤学家奥尔尼首次进行了坡度与侵蚀关系的研究.本世纪以来,美、苏、日、澳、加及欧洲一些国家,特别是美国对土壤侵蚀的研究发展很快.自1917年米勒进行侵蚀小区研究开始,到1940年应用坡度一措施法方程估算土壤流失量,以后在美国出现了通用土壤流失方程,由坡面效应图显示坡度、坡长与侵蚀的关系,均显示出坡度、坡长对侵蚀的影响作用.     

黄家二岔小流域土壤侵蚀强度遥感调查制图

本文根据土壤侵蚀分类原则,在1:10000彩红外航片上获取影像的土壤侵蚀判读标志,应用遥感技术调查编制了小流域土壤侵蚀强度图。实践证明,该方法具有快速、准确和省工特点,可直观反映水土流失现状、侵蚀类型的分布面积大小和特征,评价土壤侵蚀强度,为流域综合治理和开发利用提供依据。分析结果同时表明:西吉试验区经过6年的综合治理,土壤侵蚀强度已由治理前的强度侵蚀类型下降为微度侵蚀类型。     

基于GIS的延安市土壤侵蚀强度等级评价

以延安市为例,应用GIS技术依据水利部土壤侵蚀分类分级标准进行土壤侵蚀强度等级评价.分析了延安市2006年土壤侵蚀强度等级及各县市侵蚀差异性,定量研究坡度衰减对土壤侵蚀评价结果的影响并将土壤侵蚀强度评价结果与2002年土壤侵蚀强度进行比对分析.结果表明:2006年延安市各县市中吴起县土壤侵蚀最为强烈,黄龙县最弱;经过坡度变换,延安市约68%的地区侵蚀增强;与2002年相比,2006年延安市轻度侵蚀和剧烈侵蚀面积减小,其它各侵蚀强度等级面积增大.     

基于矢量数据结构的土壤侵蚀强度判别方法研究

讨论了基于 RS和 GIS技术编制区域土壤侵蚀图时 ,进行侵蚀图斑确定、侵蚀因子值提取及利用矢量基本单元综合评价法和矢量因子层面叠加法判别侵蚀强度的方法 ,并举例分析这两种判别方法在侵蚀强度判别上的差异和原因。认为这两种方法均可应用于土壤侵蚀强度判别 ,但因子层面叠加法能更精细地反映土壤侵蚀在微域上的差异。如果有良好的数字化图形时 ,从技术实现和人材物节省上讲 ,采用因子层面叠加法是比较好的选择。     

土壤侵蚀快速调查评价方法——ACED

ACED是一种在欧洲应用广泛的介于小流域和径流小区尺度之间的半定量化土壤侵蚀快速调查评价方法,使用设备简单,操作简便,实用性强。这种方法更强调土壤侵蚀的具体部位、侵蚀部位的周围环境、径流泥沙的来源和去向、综合因素对土壤侵蚀的影响、治理措施的对位配置等问题。并注重协调土地经营者、土地管理者、规划部门与治理土壤侵蚀之间的关系。     

滇池流域土壤侵蚀空间结构的分形特征分析

借助GIS技术,结合分形理论,计算了滇池流域土壤侵蚀空间格局的分形参数,并对其分形特征进行了分析。研究结果表明:滇池流域土壤侵蚀空间格局分形特征客观存在,不同强度土壤侵蚀斑块形态的复杂程度各不相同,其中轻度侵蚀>中度侵蚀>极强烈侵蚀>强烈侵蚀>剧烈侵蚀>微度侵蚀;土壤侵蚀空间结构的稳定性,随着侵蚀强度的增大呈现先减小后增大的趋势;各土壤侵蚀强度空间结构的紧凑度基本上都集中在0.600～0.630之间,受人为活动的影响,图斑的聚集性有细微的差别。     

基于GIS和CSLE的陕西省土壤侵蚀定量评价方法研究

通过对陕西省土壤侵蚀的定量评估,探索省域尺度上土壤侵蚀定量评价制图方法,以期为第四次全国土壤侵蚀普查提供技术支撑.利用陕西省日降雨数据、土壤类型图、土地利用图、DEM、植被覆盖图,选择CSLE模型.在ArcGIS平台上计算研究区2006年土壤侵蚀量,并与水利部标准评价结果进行对比分析.探索了坡度坡长变换对土壤侵蚀的影响.定量化的评价结果能较好的反映气候,土壤及水保措施对土壤侵蚀的影响,比水利部标准评价结果更能反映实际侵蚀.坡度坡长变换后对土壤侵蚀有明显影响.在GIS支持下,通过土壤侵蚀模型进行定量评价,可高效、客观反映土壤侵蚀情况及其主要影响因子,对区域治理和有关决策有极其重要参考价值.为了准确真实的反映土壤侵蚀程度,必须进行坡度坡长变换.     

第二次全国土壤侵蚀遥感调查工作的做法与思考

第二次全国土壤侵蚀遥感调查的信息源为ＴＭ ,利用ＧＩＳ 软件,采用人机交互勾绘和图斑面积的直接生成与统计等的全数字化操作;工作底图为１∶１０ 万,土壤侵蚀强度判读正确率＞ ９０ ％ ,质量检查图斑不少于图幅总图斑数的５ ％ ,图斑定位偏差＜ ０ ．６ ｍ ｍ ;采用《土壤侵蚀分类分级标准》判别侵蚀类型和强度。建立的全国、各省（ 区、市） 的ＴＭ 影像库及土壤侵蚀数字图、典型样地的照片库,为进行土壤侵蚀的动态监测和变化趋势分析提供了依据。     

我国水力侵蚀抽样调查方法

水力侵蚀普查是2010-2012年第1次全国水利普查水土保持情况普查的重要内容之一,抽样调查是本次水力侵蚀普查的主要方法.野外抽样调查单元依据不同侵蚀类型区和各省份实际情况相结合的原则布设:在全国按统一网格布局,按一定密度抽样,获得野外调查单元的位置;以第4层网格(1 km×1 km)为基础,在平原区以1 km×1 km网格、在丘陵区和山区以0.2～3.0 km2的小流域作为野外调查单元.综合分析降雨、地形、土地利用和水土保持措施等影响水力侵蚀的因子,利用中国土壤流失方程来评价水力侵蚀强度,获得水力侵蚀的分布、面积与强度,为国家水土保持与生态建设提供决策依据.水力侵蚀抽样调查方法研究对全面调查和科学评价水力侵蚀现状、发展趋势和预测预报具有重要意义.     

土壤侵蚀危险度评价研究进展

通过对已有土壤侵蚀危险度评价研究的分析,将这些评价方法归纳为土壤抗蚀年限评价法、土壤侵蚀危险度主导因子分级评价法和土壤侵蚀危险度模型评价法3大类,并在对各种评价方法综合分析的基础上,对土壤侵蚀危险度评价的研究方向和发展趋势进行讨论。建议今后加强土壤侵蚀危险度定量评价方法,尤其是模型方法的研究。     

利用CSLE模型的东北漫川漫岗区土壤侵蚀评价

东北黑土区是中国重要的商品粮基地,土壤侵蚀正日益破坏着宝贵的黑土资源,严重威胁到中国粮食生产安全。土壤侵蚀评价是土壤侵蚀防治的依据和水土保持效益评估的重要途径。土壤侵蚀的多尺度特征及其影响因素的复杂性对土壤侵蚀评价提出更高的要求。为探讨土地利用和地形对土壤侵蚀的影响,以及更好地呈现土壤侵蚀评价的结果,该研究以位于东北漫川漫岗区的拜泉县为例,运用中国土壤流失方程(Chinese Soil Loss Equation,CSLE)定量评价了拜泉县的土壤侵蚀状况,分析了土地利用和地形因素对土壤侵蚀的影响,并提出了实现区域土壤侵蚀评价"落地"的方案。结果表明:拜泉县平均土壤侵蚀模数为6.77 t/(hm~2·a),土壤侵蚀面积比例为39.35%,极强烈和剧烈侵蚀的高侵蚀主要分布于拜泉县的东南部丘陵区和西北部的漫川漫岗区。坡度越大,土壤侵蚀模数越高。但随着坡长的变长,土壤侵蚀模数呈现出先增大后减小的变化趋势。对侵蚀量的贡献,来源于1～2°的坡度范围侵蚀量最大,其次为3～5°和2～3°。100～200 m的坡长对侵蚀的贡献最大,其次为200～400 m和50～100 m的坡长。坡耕地应该是土壤侵蚀防治的重点区域。在小流域的尺度上,选取土壤侵蚀面积比例进行土壤侵蚀评价,可以更好地服务于区域水土保持规划,是实现区域土壤侵蚀评价"落地"的有效途径。     

北方生态脆弱区土壤侵蚀敏感性空间分异

榆林是我国北方农牧交错带典型的生态脆弱区,土壤侵蚀严重制约着榆林地区人类生存和社会经济的可持续发展。以通用土壤流失方程为理论基础,选取自然因素(包括降雨、地形和土壤因子)和人为参数(包括生物措施、农业措施和社会经济措施因子)构建评估指标体系。在完成单因子敏感性评价的基础上,利用GIS空间叠加分析功能,对榆林市土壤侵蚀敏感性空间分异特征进行了综合研究。结果表明:研究区土壤侵蚀敏感性以中敏感为主,低敏感和高敏感次之,不敏感仅有零星分布。空间上土壤侵蚀敏感性程度呈南部黄土沟壑区向北部风沙草滩区递减趋势,高敏感区主要集中在靖边、定边两县南端,东部黄河沿岸以及南六县的部分地区。修正后的土壤侵蚀敏感性评价结果与前人研究的土壤侵蚀分布规律趋于一致,充分说明人类活动对土壤侵蚀也产生了极大影响。因此,急需转变不合理的土地利用方式,加强水土流失治理和植被恢复,针对不同敏感区实施分区管理,有效控制研究区能源开发建设对土壤侵蚀潜在发生的影响程度。     

土壤侵蚀量与其水动力因子间的灰关联分析

采用灰关联分析法定量地研究了华南花岗岩地区不同草本植物覆盖率条件下水动力因子(雨量、雨强、径流量)与土壤侵蚀量之间的关联程度。结果表明:(1)随着地表草本植物覆盖率的降低,径流量与土壤侵蚀量的关联度愈来愈小,而雨强、雨量与其关联性却愈来愈大;(2)当地表全裸露时,影响土壤侵蚀的主要因子是雨强,而不是一般认为的径流量:(3)与雨量相比,雨强和土壤侵蚀量之间有更密切的关联性,选择雨强来反映降雨对土壤侵蚀的影响更合适。     

南方红壤侵蚀区典型小流域土壤侵蚀敏感性研究

选取降雨侵蚀力、地形坡度、植被覆盖度、土壤类型和土地利用5个因子作为评价指标,借助ArcGIS空间分析功能,评价了南方红壤侵蚀区朱溪小流域的土壤侵蚀敏感性。结果表明:(1)流域内土壤侵蚀以敏感级别面积最大,占总面积的55.96%;其次为轻度敏感,占38.62%;高度敏感和不敏感分布较小,分别占4.22%和1.20%;而极敏感区面积极小,仅占0.001%;(2)流域东部、中部和西部地区土壤侵蚀敏感性都以轻度敏感和敏感占绝对比例,不敏感和高度敏感比例很小,极敏感区都分布在中部,但东部敏感性总体上高于中部和西部;(3)土壤侵蚀敏感性与土壤侵蚀现状在空间分布上总体吻合度不高,土壤侵蚀敏感性以敏感级别比例最大,而土壤侵蚀强度却以微度侵蚀为主,其主要原因是人类活动的影响。     

对土壤侵蚀研究的几点思考

土壤侵蚀是现代地理环境条件下改变地貌景观的主要过程,也是引起土壤质量退化、沙漠化与石漠化的核心因素,与土壤、生态、水文等多个地表过程密切相关。虽然土壤侵蚀研究需要气候、地质、地貌、土壤、水文、生态等相关学科的基本知识,分析土壤侵蚀发生、发展过程的动力机制,但需要明确界定土壤侵蚀研究的时空尺度。土壤侵蚀与水土保持之间相互联系、相互促进。土壤侵蚀研究的时间尺度以次降雨、月、年为主,研究主题为次降雨侵蚀过程、土壤侵蚀季节变化与年际变化,时间尺度不宜超过100年。土壤侵蚀研究的空间尺度以小流域为主,基于土壤侵蚀垂直分带性,可以进一步分为样点、坡面、沟坡与小流域。在不同空间尺度上,研究内容与研究方法差异明显。土壤侵蚀过程包括土壤分离、泥沙输移和泥沙沉积,各个过程的主控因素存在差异,研究成果积累差异明显,研究重点会随着时空尺度的变化而有所不同。在土壤侵蚀过程研究中,应充分理解分离控制和输移控制及其时空转换阈值。虽然土壤侵蚀研究已经取得了大量成果,但在细沟网络结构及其时空变化、泥沙沉积过程、沟蚀形成与演变动力机制、重力侵蚀发育过程动力学机理、小流域土壤侵蚀过程模型等诸多方面,亟待加强研究。     

不同空间尺度下的土壤侵蚀元胞自动机建模评述

土壤侵蚀系统是一个典型的非线性动力系统,系统内部的侵蚀发育演化过程十分复杂,为了对该过程进行精确的模拟和预测,需要发展有效的技术和方法.元胞自动机( cellular automata,CA)是一种具有时空特征的离散动力学模型,采用“自下而上”的构模方式,对于模拟和分析具有空间特征的土壤侵蚀系统具有先天优势.由于空间尺度变化所引起的土壤侵蚀因子对侵蚀产沙过程的影响不同,CA模型在坡面尺度下主要针对细沟侵蚀和土壤颗粒的变化,在小流域尺度下涉及到更多的元胞状态和更加完整的侵蚀过程,在大区域尺度下重点研究气候和地貌之间的相互作用.不同空间尺度建立的CA模型没有确定的转换规则,模型通用性较低,今后需要在三维可视化、智能化等方面深入研究CA模型在土壤侵蚀领域的应用.     

基于层次分析与可拓理论的水土流失严重程度分区评价

为研究可拓理论在水土流失严重程度分区中的应用,在建立科学合理的边坡水土流失评价指标基础上,将层次分析法与可拓评价法相结合,建立了水土流失严重程度分区评价的物元模型。根据各影响因子建立层次分析判别矩阵,得出各因子的权重与影响度。并以河南省焦作市不同地区的水土流失问题为例,在分析研究区7个水土流失影响因素和危害后果的基础上,提出了边坡水土流失严重程度分区评价指标及分级标准。结果表明,水利部土壤侵蚀强度分级结果与本文分级方法所得结果一致,基于层次分析的可拓评判方法运用于水土流失严重程度分区的评价是合理可行的,能够较好地反映各因素对该地区边坡水土流失问题的影响程度并且判别其危害等级。该文将可拓层次分析法（EAHP）首次应用到水土流失的严重程度分区评价上,为水土流失危险性分区研究提供了一条新的分析思路。