土壤流失量遥感监测中GIS像元地形因子算法的研究

ＧＩＳ橡元地形因子的算法，是土壤流失量遥感监测中的关键技术。对于其算法原理，应用程序，应用结果和应用精度，本文作了介绍和讨论。经实际应用表明，ＧＩＳ像元地形因子算法虽比图斑地形因子算法的运算量大和较复杂，但它有较严密可靠，较高的应用精度和较好的自动 化程度。因像元坡长几乎相等而忽视或视像元坡长因子为相同的常数，都将导致流失量监测的重大错误。     

引入地形因子的黑土区大豆干生物量遥感反演模型及验证

为了对田块尺度农作物地上干生物量进行估测,提高大豆地上干生物量反演模型的精度和稳定性,该文获取了研究区地块2016年7、8月份的SPOT-6多光谱数据,并测定不同地形坡位的大豆地上干生物量,以归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和增强型植被指数(enhanced vegetation index,EVI)为输入量,建立田块尺度大豆地上干生物量一元线性回归模型;加入与地上干生物量相关的地形因子,建立逐步多元回归和神经网络多层感知反演模型.结果表明:1)使用传统的单一植被指数模型预测大豆地上干生物量有可行性,但模型精度和稳定性不高.2)加入地形因子(海拔、坡度、坡向)的神经网络多层感知器模型,有较高的精度和可靠性,模型准确度达到90.4％,验证结果显示预估精度为96.2％.反演结果与地块的地形、地貌、气温和降水特征基本吻合,反映了作物长势的空间分布特征,可以为田块尺度大豆地上干生物量动态监测和精准管理,提供借科学依据.     

应用水土流失定量遥感方法监测山东全省山丘区的研究

本文简要介绍了水土流失定量遥感方法的组成和基本原理,重点叙述了它在山东全省山丘区的应用作业和应用结果,并讨论了它的准确性,实用性和应用前景等。该法的监测模型可与美国近年刊出的ＲＵＳＬＥ相媲美,且其因子算式算法系由我国实测资料所建,故有更合我国流失实际的应用效果,尤其它适用于遥感和ＧＩＳ数据的微机处理,其应用结果,不仅有比常规调查法和定性遥感法更准确实用的流失总量、各级面积的统计数据和流失现状图,而     

应用于遥感监测土壤流失的GIS航片像素地形因素的一个新软件

Based on the new algorithm for GIS image pixel topographic factors in remote sensing monitoring of soil losses,a software was developed for microcomputer to carry out computation at a medium river basin (County),This paper lays its emphasis on algorithmic skills and programming techniques as well as application of the software.     

丹江口库区西河小流域水土流失定量遥感监测研究

研究选用中国科学院南京土壤研究所卜兆宏水土流失定量监测模型QRSM,应用"3S"技术,选用高分辨率1∶1万地形图和ALOS遥感数据,将影响水土流失的各因子值可精确计算到每个像元,以丹江口库区西河小流域为重点试验研究区在长江上游地区进行了研究。对模型各因子计算进行了误差处理和参数调整,并对QRSM模型中雨量预报PI算法与USLE模型经典算法EI两种不同算法得出的R值进行了精度对比,结果表明PI算法雨量预报准确率达到86.2%。监测结果得出,西河小流域水土流失面积1 901.00hm2,占总面积的48.4%,其中轻度流失面积685.64hm2,中度流失面积253.86hm2,强度流失面积428.16hm2,极强度流失面积450.04hm2,剧烈流失面积83.30hm2,分别占流失总面积的36.1%,13.4%,22.5%,23.7%,4.3%。流域内年土壤侵蚀总量为10 350t,侵蚀模数为2 633t/(km2·a),属中度水土流失类型区。流域的北部是治理区,南部是对照区,北部治理区水土流失面积降低到了15%以下。选择侵蚀程度严重的马槽沟子流域,通过模型监测水土流失量与实测泥沙量数据比较,模型水土流失预报精度高达89.6%。该研究将监测模型推广应用到长江流域上游地区,对逐步实现对长江流域水土流失的监测预报具有前瞻性,并对其它小流域也有一定的理论参考和实践推广示范及技术支撑等价值。     

植被因子算式在土壤侵蚀定量监测中的应用研究

植被覆盖度与植被因子作为水土保持学科上的一个重要指标,历来受到众多的研究人员重视,作为美国通用流失量方程USLE中的一个参数因子,必须将它加以量化计算,本文以南安市水土流失定量遥感监测为例,具体叙述了在南安市进行水土流失遥感定量监测过程中,植被因子C值的求算过程,并叙述其主要步骤,最后得到了植被因子的C值,为水土流失监测系统提供基础资料或作为反映地表植被覆盖状况的一个“量”的指标。     

梯田作为地形因子和工程措施对土壤侵蚀定量评价影响的对比研究

[目的]根据中国土壤流失方程(CSLE),在降雨、土壤、植被等因子一定的条件下,将梯田作为地形因子计算流域土壤侵蚀量,并与梯田作为工程措施的计算结果进行对比分析,为土壤侵蚀定量评价提供新的思路。[方法]以黄土高原地区的纸坊沟流域和燕沟流域作为试验区,利用5m分辨率的DEM,0.3m分辨率的WorldView 3,30m分辨率的Landsat 8影像、降雨数据、土壤数据、土地利用等数据。[结果](1)在纸坊沟流域和燕沟流域,坡式梯田作为地形因子的流域土壤侵蚀量大于梯田作为工程措施的流域土壤侵蚀量,同时坡式梯田作为地形因子的流域土壤侵蚀量大于水平梯田作为地形因子的流域土壤侵蚀量,而水平梯田作为地形因子的流域土壤侵蚀量与梯田作为工程措施的流域土壤侵蚀量的比较根据流域的不同结果不同。(2)梯田占流域面积比例不同时,随着梯田占比的升高,梯田作为工程措施的流域土壤侵蚀量要明显低于梯田作为地形因子的流域土壤侵蚀量。[结论]梯田作为地形因子和工程措施因子会对土壤侵蚀量计算产生一定影响,梯田占比较大时差异明显。     

水土流失定量遥感方法及其应用的研究

本文介绍了水土流失定量遥感方法，应用实验和结果，并讨论了它的实质和应用前景等。该法的监测模型虽有与ＵＳＬＥ和ＲＵＳＬＥ相同的表达形式，但其因子琥式算法系由我国实测资料所建，故有更人合我国实际的应用效果，尤其它适用于遥感和ＧＩＳ数据的微机处理。     

地下水遥感监测研究进展

地下水遥感监测是遥感应用研究的前沿课题之一.该文对30多年来国内外遥感监测地下水的研究进展作了回顾,对已有的主要研究进行概括,归纳为水文地质遥感信息分析法、环境遥感信息分析法、热红外遥感地表热异常监测法和遥感信息定量反演模型等四种方法,分别对这些方法的地下水监测思路和工作原理作了阐述.最后对地下水遥感监测进行了总结与展望,认为综合运用多种遥感信息可以提高地下水遥感监测水平.     

滑坡侵蚀定量评价模型及应用研究

用信息量方法建立了滑坡侵蚀定量评价模型。其基本步骤为:第一步分析、罗列影响滑坡侵蚀形成的因子,计算各因子所提供的滑坡侵蚀发生的信息量,筛选与滑坡侵蚀关系密切的主要变量;第二步将研究区进行区段划分,计算每一区段各因子信息量的总和,其大小反映了各区段滑坡侵蚀的强烈程度,各区段的集合即为整个研究区的滑坡侵蚀强烈程度——滑坡侵蚀定量评价模型。用建立的定量评价模型对铜川市滑坡侵蚀进行定量评价,将研究区82.5 km2分为:剧烈侵蚀区13.0 km2(占15.76%),强烈侵蚀区20.0 km2(占24.24%),中度侵蚀区25.25 km2(占30.61%),轻度侵蚀区6.0 km2(占总面积的7.27%),微弱侵蚀区18.25 km2(占22.12%)。铜川市滑坡侵蚀中等以上强度区面积58.25 km2,占研究区总面积的70.61%,说明铜川市滑坡侵蚀非常剧烈。     

长江上游流域径流变化

分析长江上游流域5个主要控制站：金沙江屏山、岷江高场、嘉陵江北碚、长江上游干流寸滩及乌江武隆的月流量变化。结果表明,高场和北碚站的径流显著减少,寸滩站径流则稍微减少。从年内分配上看,9-11月份减少较多。寸滩站径流减少主要受岷江和嘉陵江流域降水量减少和人类活动的影响。     

长江中上游地区土壤入渗规律研究

利用双环法对长江中上游水土流失严重区的37个县（市）进行原位测试,对其典型土壤的入渗规律进行了系统的研究。结果表明．在长江中上游地区,利用蒋定生公式和Horton公式对土壤入渗过程拟合的精度高于Philip方程和Kostiakov经验公式;土壤稳渗速率与容重呈负相关,与孔隙度、〉0．25mm土壤水稳性团聚体含量、有机质含量以及粉／黏呈正相关关系;不同类型土壤特性不同．而使土壤稳渗速率随土类发生有规律变化．黄壤系列土类最大．然后是石灰土、紫色土．红壤系列土类稳渗速率最小;土壤稳渗速率住长江中上游地区呈现规律性的地域分异。四川盆地以及毕节地区是稳渗速率极高值区,陕南和陇南地区、三峡库区以及丹江口库区是稳渗速率高值区。金沙江下游地区以及湘东赣南红壤丘陵区是稳渗速率一般区．土壤稳渗速率的空间分异与长江流域目前的重点产沙区相对应。     

长江上游水蚀区降雨侵蚀力的时空分布特征

降雨侵蚀力的时空分布特征对于分析和认识土壤侵蚀规律十分重要.根据长江上游7个省市的704个站点1981-2010年30 a的逐日降雨量资料计算了多年平均降雨侵蚀力R值,多年平均半月降雨侵蚀力及其占年降雨侵蚀力的比例,并分析了长江上游水蚀区降雨侵蚀力的空间分布规律.结果表明,长江上游水蚀区的降雨侵蚀力R值范围为273～11 394MJ·mm/(hm2·h· a);受地形的影响R值的空间分布有3个高值区,位于四川省峨眉山市、贵州省毕节地区和湖北省宜昌市附近;建立了多年平均降雨量和降雨侵蚀力R值的关系,相关系数R2达到0.80;研究区降雨侵蚀力的年内分布集中度较大,均值为69％,主要集中在5-10月.     

长江上游不同降雨带水蚀特征空间分析

利用长江上游135个国家基准气象站1960-2009年的日降雨量统计得到的多年平均降水量,并对这些气象站的多年平均降雨量和该地区225个县多年平均降雨量数据进行空间分析处理,结合USLE模型计算得到长江上游土壤水蚀分布图,利用GIS技术手段对不同降雨带下的土壤水蚀状况进行了分析。研究表明：该区域水蚀量占土壤侵蚀总量的78%;水蚀程度分布与降雨带分布均呈自西向东递增趋势,局部存在差异。江源区及川西北部,多年平均降雨量小于900 mm,水蚀以微度为主;川中部地区降雨分布不均,水蚀区域差异较大;四川盆地与陕、甘交界地段,降雨等级在4-5之间、重庆北部降雨等级在7-8之间的地区,水蚀均较为严重,以强度以上为主;云南西北金沙江下游地区、重庆西南以及湖北秭归、宜昌等地降雨等级在7-8之间,水蚀以中、强度为主;当降雨等级为8时,土壤侵蚀指数达最大（160.5）。该结果与2000年长江上游土壤侵蚀遥感调查结果基本一致,为进一步揭示长江上游水土流失的空间分布及成因提供参考。     

基于RSEI指数的长江上游流域生态环境质量时空演变及影响因子研究

为准确、及时地获取长江上游生态环境质量的变化趋势以及演变格局,基于Google Earth Engine(GEE)平台的MODIS系列遥感数据,通过计算长江上游流域生长季5—10月的绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)及干度(NDSI)4个指标,采用主成分分析法(PCA)构建出遥感生态环境指数RSEI,并对长江上游流域生态环境进行评价。结果表明：(1) 4个指标在第1主成分(PC₁)上的平均贡献率为71%,表明依据这4个指标在长江上游流域构建RSEI是可行的;(2)长江上游流域RSEI整体呈现显著增加趋势(p<0.05),增加速率为1.1×10^-3/a,具体可细分为两个阶段,分别是快速增长期(2000—2010年),其速率为5.9×10^-3/a,以及增速放缓期(2010—2020年),其速率为3.9×10^-3/a;(3)长江上游流域生态环境质量以优和良为主,且表现为南部比北部好及东部比西部好的空间分布格局;(4) 2000—2010年流域生态环境质量改善明显,改善面积占34.7%,...     

长江上游人工林与天然林土壤结构质量及保水抗蚀性研究

对长江上游人工林与天然林下代表性剖面的土壤结构分析看出,人工林较天然林土壤的结构状况要差。选择12项指标对不同林地土壤结构质量进行评价,结果表明人工林土壤结构质量远不如天然林土壤。测定和计算人工林、天然林土壤的持水量和侵蚀率,也看出前者比后者的保水抗蚀性差。其原因主要与林下土壤结构质量有关。长江上游地区人工林分布面积大,现暴露出的很多问题,与其土壤结构质量低下有紧密的关系。建议加强林下土壤结构质量的保护和培育研究。     

基于像元二分模型的淮河上游植被覆盖度遥感研究

在分析国内外植被覆盖度遥感估算方法的基础上,选用NDVI像元二分模型,利用"北京一号"小卫星多光谱数据,结合淮河上游流域实际情况,设计了模型应用的技术路线,对研究区植被覆盖度进行了精确估算。利用目估法和照相法对估算结果进行实地验证和分析。结果表明,模型相关系数达到了0.818,研究区内平均植被覆盖度为58.1%,呈现北部低南部高的γ型空间分布。     

韩江上游水土流失现状遥感分析

韩江上游是我国南方红壤区水土流失较严重的典型区域,需要摸清该区域的水土流失状况,为水土流失综合防治决策提供依据。本文以2008年10m分辨率的Alos多光谱遥感影像为数据源,采用人机交互解译方法,对韩江上游水土流失现状进行了遥感分析,结果表明：韩江上游土地利用以林地和耕地为主,植被覆盖状况良好,但地形陡峭,水土流失面积达5102．56km2,侵蚀强度以轻度为主,主要分布于广东境内梅江及其支流两岸五华、梅县、兴宁和平远县的山丘区,以及福建境内汀江流域上中游上杭、长汀、武平和永定县的山丘区。     

经济植物篱在防治长江上游坡耕地水土流失中的作用及效果

地质破碎,生态脆弱,以坡地农业为主,水土流失严重,经济欠发达,贫困人口多,是长江上游地区的典型特征。很多专家认为,水土流失是贫困的重要原因,因为它冲走了植物赖以生存的肥沃土壤,流走了植物所需的水分和养分。利用经济植物篱技术和平衡施肥技术防止长江上游坡耕地的水土流失,证明是一项实用性强,应用广泛的技术。它可以有效地降低坡耕地的水土流失,增加作物的产量,显著地提高农民的收入,实现社会效益、生态环境效益和经济效益的统一,保证坡耕地农业可持续利用。     

长江上游森林水源涵养功能及空间分布特征

以长江上游森林生态系统为研究对象,按照植被类型将研究区域划分成11个评估单元。根据研究区各森林类型林冠层、枯枝落叶层和土壤层的指标数据和2001年NOAA影像,结合野外调查,应用GIS技术对整个长江上游森林水源涵养功能及其在空间上的分布特征进行了探讨。结果表明:(1)长江上游森林水源涵养功能平均值为79.33 mm。林冠层、枯落物层、土壤层水源涵养功能平均值分别为1.29,2.81和75.21 mm。长江上游森林水源涵养总量为1.667 5×1010t。林冠层、枯落物层和土壤层分别占涵养总量的1.63%,3.54%和94.81%。土壤层是森林系统水源涵养总量的主体。(2)长江上游森林水源涵养功能由南向北呈现先增加后减少的抛物线趋势,由西向东表现出近似幂函数曲线的逐渐减少趋势。这与林冠层的变化趋势相反,与土壤层的变化趋势具有一致性。(3)在水平方向上,长江上游森林水源涵养功能以岷山—茶坪山—夹金山—锦屏山—玉龙山一线为界,表现出西强东弱的空间分布格局;在垂直方向上,森林水源涵养功能随着海拔的升高逐渐增加,至海拔4 200 m左右,出现减少的趋势。