坡面侵蚀强度分析

南方花岗岩地区是生态环境和工程条件脆弱区之一,铁路公路穿过时,常常存在较为严重的坡面侵蚀问题。从坡面流挟沙力角度,按土的侵蚀流失性质分为推移质和悬移质两部分,推导出了坡面侵蚀强度公式。以107国道清远—连洲公路花岗岩残积层路堑边坡为例,对坡面侵蚀强度进行了分析计算。     

流域侵蚀强度空间分异及动态变化模拟研究

流域侵蚀强度空间分异是小流域泥沙来源研究的重要内容之一。该文以小流域模型模拟试验为基础,利用人工模拟降雨、近景摄影测量和GIS技术,对流域模型不同空间部位的侵蚀强度及其随流域所处发育阶段的动态变化进行了研究。研究结果表明：依据次降雨相对侵蚀模数REM将历经25场模拟降雨的小流域模型发育过程划分为初期时段、活跃时段和稳定时段。沟谷侵蚀强度在整个流域模型发育过程中一直大于坡面;在流域发育初期时段至活跃时段前期,主沟侵蚀强度大于支沟,流域下部侵蚀强度大于中部和上部;在流域发育活跃时段后期,主沟侵蚀强度低于支沟,流域中部和下部侵蚀强度快速增长并达到峰值;在稳定期时段,主沟和支沟侵蚀强度变化趋于同步,流域上部的侵蚀强度高于中部和下部。流域侵蚀强度的时空分布特征对于小流域水土流失综合治理具有科学指导意义。     

ArcGIS空间分析功能在流域坡度分析中的应用

坡度对水土保持规划设计具有决定性的作用,是土地利用规划和治理措施规划首先要考虑的因素。用传统的方法计算流域坡度组成和平均坡度,效率低、精度低、误差大,而应用ArcGIS软件的空间分析功能分析流域坡度组成情况,不但效率高、精度高,而且所产生的分析结果具有唯一性,避免了人为因素对数据分析造成的影响。     

晋西地区侵蚀强度区域分异的原因分析

黄土丘陵区土壤侵蚀强度的空间、时间变化 ,是自然因素和人为因素区域差异的综合反映。自然因素主要包括影响侵蚀的地表组成物质、植被覆盖度、地形地貌及降雨等。人为因素主要是指人类活动影响侵蚀加速和水土保持治理程度。在土壤侵蚀遥感调查的基础上 ,分析了各因素对土壤侵蚀强度区域分异影响的规律性     

宁夏生产建设项目侵蚀强度分异规律研究

随着生产建设项目水土保持“强监管”的提出,宁夏需要根据区域水土流失特点,建立科学适用的生产建设项目监管体系。选取宁夏水土保持动态监测管理系统中已有数据和近5 a已验收项目数据,根据生产建设项目类型进行分类,分析不同水土保持分区中生产建设项目土壤侵蚀特点。结果表明：(1)现有数量最多的生产建设项目为其他类型项目,需要针对该类型项目进行细化管理,其次为加工制造类项目和公路工程,这三类占比分别为26%、12%和9%,生产建设项目主要分布在丘陵台地干旱草原风水蚀交错区和银川平原潜在风蚀区,占比分别达到65%和19%;(2)近5 a已验收项目类型最多的为其他类型项目,其次为公路工程和其他电力工程,占比分别为26%、17%和12%;(3)风力侵蚀区的项目较水力侵蚀区少,但风蚀区各类项目均易发生强烈及以上侵蚀,水蚀区露天非金属矿较易发生强烈及以上侵蚀。     

数量化理论Ⅱ在土壤侵蚀强度分级中的应用

应用数量化理论Ⅱ建立土壤侵蚀强度分级的判断模型,具有良好的判别分级效果,该模型对参与建模的８８个样本的回判结果是：强度侵蚀组,中度侵蚀级,度侵蚀组和无明显侵蚀组的准判率分别为１００％,９１．３％,８３．３％和９３．８％,准判率高达９２．０％,未参与建模的１０个样本的判别分级准确率也高达９０％。     

长春市土壤侵蚀潜在危险度分级及侵蚀背景的空间分析

在ARCG IS 8.3地理信息系统（GIS）支持下,实现了土壤侵蚀潜在危险的分级及其空间分析。首先,采用美国通用土壤侵蚀模型估算土壤侵蚀量,再用土壤年均侵蚀量、土层厚度和土壤容重得到土壤抗蚀年限图,按水利部标准将长春市土壤侵蚀潜在危险度分为5级,并提出了土壤侵蚀潜在危险指数的概念。借助GIS方法,通过分析不同坡度、不同坡向、不同地貌类型以及不同土地利用类型等背景条件下的土壤侵蚀潜在危险度情况,探讨了土壤侵蚀潜在危险度的空间分布特点。     

济南市土壤侵蚀潜在危险度分级及侵蚀背景的空间分析

在估算土壤侵蚀量、编制土层厚度图和土壤容重图的基础上,利用地理信息系统的空间分析功能估算土壤的抗蚀年限,从而有效地实现对济南市山丘区土壤侵蚀危险度的分级;借助GIS方法,通过分析不同坡度、不同坡向、不同地貌类型以及不同土地利用类型等背景条件下的土壤侵蚀潜在危险度状况,探讨土壤侵蚀潜在危险度的空间分布特点。     

黑龙江省冻融侵蚀强度分级评价及空间分布特征

黑龙江省肩负维护国家生态安全、保障国家粮食安全的重任,近年来因冻融侵蚀影响,自然环境和黑土资源受到严重威胁。为了定量揭示黑龙江省冻融侵蚀强度的空间异质性及其影响因素,该研究选取10个冻融侵蚀强度评价指标,并确定其权重。通过构建多元回归模型得到冻融侵蚀下限,将权重和赋值结果代入综合评价指数模型,利用自然断点法对冻融侵蚀强度进行分级。研究结果表明：1)黑龙江省冻融侵蚀总面积为1.917×10～5 km²,占全省面积的40.53%,其中强烈和极强烈侵蚀分别占冻融侵蚀总面积的20.66%和10.54%。2)黑龙江省中度冻融侵蚀以上的区域呈现三区一带的特征。三区分别为大兴安岭地区、小兴安岭地区和张广才岭地区;一带为西北—东南走向的“三岭一平原”廊道。3)黑龙江省冻融侵蚀强度在空间上表现出明显的正相关和集聚性特征,强度相近的冻融侵蚀区在空间上积聚,高强度和低强度的冻融侵蚀区在空间上分异,产生了多个高强度和低强度的冻融侵蚀区。4)植被覆盖度的增加可以降低冻融侵蚀强度,在植被覆盖度小于20%的地方,冻融侵蚀尤为剧烈;冻融侵蚀主要发生在土壤含水量为0.2～0.3 m³/m³的区域,而极少发生在土壤水分含量小于0.2 m³/m³的区域。研究结果通过对比验证显示出较高的可靠性,可为该地区冻融侵蚀的防护和管理提供依据,并为类似区域提供借鉴方法和技术参考。     

中国土壤侵蚀环境背景数据库的设计与建立

综合分析影响土壤流失和保持的环境因子将是土壤侵蚀机理,土壤侵蚀定量评价及其时空特征研究的重要手段和途径,也是土壤侵蚀的水土保持基础信息工程建设的重要内容。做为区域土壤侵蚀快速调查的一部分,本研究对中国土壤侵蚀环境数据库的设计和建立进行了初步的讨论。并提出了今后研究中的几个问题。     

佳芦河流域水土保持监测及土壤侵蚀评价

以佳芦河流域分辨率为0.38 m的航摄影像和5 m的DEM等为信息源,基于ArcGIS平台,获取了流域水土保持措施、土地利用、植被覆盖度、坡度、沟壑烈度等土壤侵蚀影响因子,依据《土壤侵蚀分类分级标准》(SL 190—2007),对各因子进行叠加分析,对水蚀、风蚀区等不同侵蚀类型的土壤侵蚀强度进行了分析评价。结果表明,截至2012年9月,佳芦河流域有水土流失面积1068.89 km 2,占流域面积的94.26%,其中轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积分别为118.69、206.35、126.29、75.08、542.48 km 2;强烈及以上侵蚀面积占到水土流失面积的69.59%,其中强烈和极强烈侵蚀多发生在风蚀区,而剧烈侵蚀主要发生在水蚀区的沟道中。     

基于GIS和RUSLE的小流域农地水土保持规划研究

通过遥感和野外调查进行信息采集,利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)和IDRISI地理信息系统进行数据分析,获取了王家桥小流域土壤侵蚀的时空分布信息。根据土壤经济容许流失量(T_EP)和水土保持规划原则,调整现有农地的利用方式或配置水土保持措施,即调整RUSLE中植被与经营管理因子(C)和水土保持措施因子(P)的值,完成流域农用地的水土保持规划。该研究提出的以RUSLE-GIS相耦合的水土保持规划工具比较简单实用。     

植被格局特征对大理河流域侵蚀产沙的响应

为了进一步研究植被覆盖FBM(fractional brownian motion)分形维数在不同流域中对植被覆盖特征的综合效果及作为固定参数代替现有的植被量化指标在实际的水文、土壤侵蚀等预测模型中的应用,该文通过对大理河流域上中下游青阳岔、李家河和曹坪3个水文站控制流域的降雨、径流和产沙等资料的全面综合分析,以次降雨径流侵蚀功率作为侵蚀外营力输入,通过对站控流域地貌特征FBM分形维数、植被景观格局FBM分形维数和NDVI植被指数作为描述下垫面特征,以地理信息系统(GIS)为平台,利用GIS和RS技术,构建大理河流域侵蚀产沙量多元线性回归模型,并通过2组不同参数预测结果对比,结果表明:以植被格局分形维数为植被量化参数的模型输沙模数模拟值与实测值之间的相对误差和绝对误差比以NDVI为植被量化参数的小;在38场次暴雨洪水中,基于植被格局分形维数为植被量化参数的模型次暴雨输沙模数模拟值与实测值之间的相对误差小于10%、20%、50%的分别占总场次的34.21%、55.26%、86.85%;38场次暴雨输沙模数的模拟值和实测值之间的平均相对误差为25.19%,其中模拟值与实测值绝对误差小于300 t/km2有31场,植被格局FBM分形维数可以更好反映植被覆盖与水土流失之间的关系,并且分析得到植被格局分形维数与土壤侵蚀强度之间呈负相关关系,决定系数为0.5066,即土壤侵蚀强度随着植被格局FBM分析维数的增大呈减小趋势,说明植被格局FBM分形维数对土壤侵蚀强度的影响较大.     

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。     

水土流失综合治理优先小流域识别的空间尺度效应

[目的]探讨水土流失综合治理优先小流域识别的空间尺度效应,为小流域水土流失综合治理规划与实施提供科学依据。[方法]以重庆市合川区为例,利用小流域水土流失面积比例,不同土地利用类型比例和流域平均坡度计算了综合指标,用以识别5种流域空间尺度[Ⅰ(流域面积范围50～300 km~2),Ⅱ(10～50 km~2),Ⅲ(1～10 km~2),Ⅳ(0.1～1 km~2)和Ⅴ级(0.01～0.1 km~2)]的水土流失综合治理优先小流域。[结果]流域空间尺度对优先小流域的识别有显著影响。基于Ⅳ和Ⅴ级流域确定的优先小流域在空间分布上与基于栅格土壤侵蚀强度图得到的区域水土流失面积空间分布更为吻合。[结论]综合考虑优先小流域的条数,基于Ⅳ级流域得到的优先小流域条数更少,更便于进行水土保持综合治理规划和管理,是识别优先小流域的最优流域尺度。     

土壤可蚀性研究现状及展望

<正> 土壤可蚀性(soil erodibility)是指土壤是否易受侵蚀破坏的性能,也就是土壤对侵蚀介质剥蚀和搬运的敏感性。与侵蚀营力一样,土壤可蚀性是影响土壤侵蚀量大小的又一个重要因子。在水土保持学科中,我国习惯上把“水”和“土”并列使用,而国际上则用“soil loss”、“soil erosion”、“soil conservation”或“soil and water conservation”等术语。显然,土壤是水土保持学科的重点。另一方面,土壤侵蚀营力等是土壤流失过程中的外部因素,而土壤性质才是内在因素,因此,水土保持学科中核心的也是重要的问题,应该是土壤保护。土壤可蚀性研究在水土保持研究工作中具有重要意义,国际上把土壤可蚀性研究一直作为水土保持学科研究的重要内容之一。     

我国水土保持专家系统的研究现状和发展趋势

对目前我国水土保持专家系统的研究和应用现状作了较为详细的综述 ,指出当前研究中存在的一些问题 ,并在分析了专家系统与地理信息系统、决策支持系统等现代科学技术之间关系的基础上 ,指出以智能专家系统技术为核心 ,由地理信息系统技术、决策支持系统、数据库技术和其它技术等组成的技术体系是未来我国水土保持专家系统的发展方向。     

不同植被指数情况下的中国土壤侵蚀特征分析

利用地理信息系统技术对土壤侵蚀空间数据和植被指数等级数据进行了空间叠加统计分析。研究表明 ,在植被指数等级为 1时 ,主要以风蚀为主 ,占整个侵蚀的 80 .7% ,在植被指数等级为 2级时 ,主要以冻融侵蚀和风蚀为主 ,分别占 46 .9% ,42 .2 %。在植被指数等级为第 3级时 ,水蚀、冻融侵蚀和风蚀所占的比例比较接近 ,分别为 39.5 % ,36 .2 %和 2 4.2 %。植被指数等级从 3到 8,都是以水蚀为主 ,且随着植被指数的增加 ,水蚀所占比重逐渐加大 ,而风蚀和冻融侵蚀所占的比重均逐渐降低。侵蚀强度为极强和剧烈的水蚀 ,主要分布在植被指数等级为 3的情况下 ,侵蚀强度为极强和剧烈的风蚀主要分布在植被指数等级为 1的情况下。冻融侵蚀主要分布在植被指数等级为 2级的情况下。重力侵蚀主要分布在植被指数等级为 5和6的情况下。工程侵蚀在各植被指数等级的分布差异不大     

水土保持生态效应评价专家系统研发

水土保持生态效应评价已成为当前水土保持研究的热点.水土保持生态效应评价的目的是通过对水土保持各类单项或综合治理措施生态效应的评价,为政府部门决策提供依据.目前,亟需研发专门的水土保持生态效应评价专家系统对这一领域积累的大量的专家知识进行快速、智能评价.本文在收集整理大量领域专家知识的基础上,采用产生式规则构建了水土保持生态效应评价知识库,并利用可视化开发程序语言VC++将专家系统技术与地理信息系统技术相互集成,研制开发了一个界面友好、操作简单的水土保持生态效应评价专家系统,旨在为水土保持生态效应评价提供高效、智能的决策工具.