基于GIS的土壤风蚀模型软件构建

针对当前土壤风蚀监测的实际需求,提出基于GIS技术构建土壤风蚀模型软件的思路和方法。该软件基于DTGIS核心服务平台,以C#为主开发语言,Silverlight为界面开发工具,采用轻型数据库SQLite进行数据存储;该软件可为用户提供GIS查询功能、站点数据管理、风力因子计算、土壤侵蚀模数计算、土壤侵蚀强度分级、时间分析、空间分析等功能服务,支持远程客户端连接和多点同时上传数据;同时,该软件将风蚀模型与GIS系统有机地集成到一起,不仅支持风蚀运算过程的交互,而且可以直接将模型运行结果显示在软件中;软件亦可以制作土壤侵蚀模数专题图、土壤侵蚀强度分级专题图、时空分析图,实现土壤风蚀数据系统化管理和数据可视化管理,为评价土壤风蚀的危害提供科学依据。     

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。     

基于GIS和RS的土壤侵蚀监测研究——以青海省乐都县为例

以青海省乐都县为例,应用GIS、RS技术,提取监测区坡度、土地利用类型和植被覆盖度因子信息,同时对监测区域进行矢量网格化处理,生成fishnet网格,运用区域统计分析功能将坡度、土地利用类型和植被覆盖度因子信息赋到对应的空间网格上,最后结合土壤侵蚀强度分级标准进行叠加分析,得到监测区域土壤侵蚀强度图。研究表明,乐都县土壤侵蚀强度,强烈以上所占比例达37.2%,中度以上所占比例达67.7%,侵蚀程度已很严重,急需加强综合治理。     

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。     

绥中县六股河流域土壤侵蚀特征研究

采用修正后的RUSLE模型及GIS技术,评价分析绥中县六股河流域1999—2019年的土壤侵蚀变化特征,并探究了土壤侵蚀强度与土地利用类型之间的作用关系。研究表明:绥中县六股河流域土壤侵蚀模数平均值为262.88 t/(km²·a),其中21 a间土壤侵蚀最轻的为2004年;研究区中度、轻度和微度侵蚀强度主要发生于西南部、北部、东部地区,在空间分布上流域侵蚀强度未呈现出明显的变化特征;土壤侵蚀状况随土地利用类型的不同而存在较大差异。     

基于空间主成分分析的湖北省土壤侵蚀敏感性评价

以湖北省为研究区,利用GIS技术将土壤侵蚀与地形坡度、海拔、植被、降水量、土壤类型和土地利用类型等环境背景因素进行叠加分析,计算不同环境背景条件下的土壤侵蚀综合指数,分析土壤侵蚀与这些因素间的关系。在此基础上,运用空间主成分分析法(SPCA)评价不同环境背景下的土壤侵蚀敏感性程度,揭示研究区土壤侵蚀风险的空间分布特征。结果表明,研究区30.6%的地区属于土壤侵蚀非敏感区,55.8%的地区属于轻度和中度敏感区,13.6%的地区属于高度敏感区。土壤侵蚀敏感性高的地区主要位于相对高程150—500 m、坡度8°—15°、植被覆盖度低、土质疏松、土地利用以坡耕旱地为主的地带,这些地区是水土保持综合治理的重点区域。     

汶川地震重灾区土壤侵蚀敏感性评价

以通用土壤流失方程为基础,选择降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形起伏度、植被覆盖自然因子作为土壤侵蚀敏感性的评价指标,根据汶川地震重灾区自然环境特征,制定评价指标的分级标准,在GIS技术支持下生成单因子敏感性评价图,在此基础上基于ArcGIS的空间叠加分析功能,完成单因子的叠加运算,从而实现土壤侵蚀敏感性综合评价。结果表明:研究区土壤侵蚀敏感性以高度敏感和中度敏感为主,轻度敏感次之,不敏感和极敏感所占比例较小。空间上土壤侵蚀敏感性呈块状不连续分布,但侵蚀敏感性区域又相对集中,分布特征与地貌类型关系较大。针对不同的土壤侵蚀敏感等级,提出了相应的水土保持对策。     

137Cs应用于我国西部风蚀地区土地退化的初步研究─-以新疆库尔勒地区为例

本文以新疆库尔勒地区为例,首次运用＾１３７Ｃｓ示踪分析法对我国西部风蚀地区土壤侵蚀的强度与区域分布进行了研究,分别计算出该地区荒地,耕地,草地等土地利用类型的土壤侵蚀数平均值为５９８７．２１吨／平方公里;年,３５３７．２９吨／平方公里．年３１７１．３１吨／平方公里．年,其土壤侵蚀强度依次为荒地－耕地－草地。并据此探讨了不同土地利用类型与土地退化之间的相关关系有空间特征。     

重庆市开县土壤侵蚀自动评价研究

本次土壤侵蚀自动评价采用TM卫星影像，通过人机交互目视解译获取土地利用信息，应用数字高程模型（DEM）生成坡度图，从TM影像提取NDVI，利用像元二分模型得到植被覆盖度，运用GIS强大的空间分析功能，建立土壤侵蚀强度评判模型，自动评价生成开县的土壤侵蚀强度分级图。对评价的结果进行了分析，结果符合开县的土壤侵蚀实际情况，研究表明土壤侵蚀自动评价方法可行。     

黑河中游山前平原区土地利用变化对土壤侵蚀的影响

在GIS技术的支持下,利用137Cs含量的分异规律对土壤侵蚀的发生、分布进行了研究,并对不同土地利用背景下土壤侵蚀的空间分布规律进行了定量研究。通过137Cs强度的空间差异,分析了土壤侵蚀的强度及区域差异,及其与区域土地利用、土地覆盖变化的相互关系。结果表明:(1)黑河中游山前平原区属中度侵蚀,其土壤侵蚀强度依次为荒地>耕地>草地,草地开垦为耕地将加剧土壤侵蚀;(2)研究区内每年耕作土地的土壤侵蚀量达0 2亿t,草地的土壤侵蚀量达0.4亿t,荒地的土壤侵蚀量达1 2亿t,区内每年由这3类主要土地利用类型造成的土壤侵蚀量约为1.8亿t;(3)近20年来黑河中游山前平原区土壤侵蚀量总体呈现增加的趋势,其西部为强风蚀地区,荒漠化日益严重,南部沿山洪积扇区土地资源的大规模开发利用,在造成本区域土地恶化的同时,加剧了中部及中北部地区向荒地演化的趋势。     

基于GIS和USLE的土壤侵蚀定量分析研究——以四川省洪雅县为例

以四川省洪雅县为研究对象,运用GIS方法和USLE土壤侵蚀模型,分析与评价该区域的土壤侵蚀状况。结果表明:洪雅县土地利用单元的侵蚀强度存在显著差异,不同的土地利用类型与土壤侵蚀强度强弱有较为密切的联系。根据洪雅县的土地利用和自然经济状况,洪雅县可分为北部轻度侵蚀区、中部微度侵蚀区和西南部无明显侵蚀区3类土壤侵蚀强度类型区,并针对各区不同的情况模拟制定了相应的水土保持治理措施,为当地政府开展水土保持规划工作提供科学依据。     

基于CSLE模型的陕北纸坊沟流域土壤侵蚀评价

[目的]对陕北纸坊沟流域土壤侵蚀状况进行评价,为该流域不合理土地利用方式的调整和优化以及水土流失治理措施的合理布设提供科学依据。[方法]以陕西省安塞县纸坊沟流域为研究区,基于ArcGIS技术,利用2005—2016年纸坊沟流域水文站月降雨量数据、DEM数据、土壤类型数据和土地利用数据,率定中国土壤流失方程(CSLE)的相关参数,计算研究区的土壤侵蚀强度,对土地利用变化与坡度和土壤侵蚀强度之间的关系进行分析。[结果](1)研究区内不同坡度带上的土壤侵蚀强度差异较大,15°～25°左右的坡耕地是土壤侵蚀的敏感部位。(2)纸坊沟流域内土地以林地、耕地、草地为主,耕地面积不断减少,林地和草地面积不断增加。该区域实施退耕还林后,土壤侵蚀的面积与强度整体呈现改善趋势;土地利用变化与土壤侵蚀强度具有密切联系,表现为耕地的土壤侵蚀强度较强,林地和草地侵蚀强度相对较弱,说明增加林地和草地面积,减少耕地面积,能够显著减弱土壤侵蚀。[结论]研究区内土壤侵蚀空间分布受土地利用方式和坡度制约,该区今后水土流失治理的重点区域是15°～25°左右的坡耕地。     

基于GIS和USLE的钦江流域土壤侵蚀评估

在GIS和RS技术支持下,基于USLE模型对钦江流域土壤侵蚀进行了定量评估,并分析了不同海拔、不同坡度、不同土地利用类型下土壤侵蚀强度特征和规律。结果表明:（1） 钦江流域年均土壤侵蚀模数为2 608.87 t/（km² ·a）,属中度侵蚀,远大于水利部规定的南方红壤丘陵区土壤允许流失量500 t/（km²·a）的标准;（2） 随高程升高,土壤侵蚀强度呈递减趋势。0～240 m高程带是土壤侵蚀防治的重点区域。（3） 随坡度增大,土壤侵蚀强度呈递减趋势。15°以下坡度带是钦江流域土壤侵蚀重点预防和治理区域。（4） 不同土地利用类型的土壤侵蚀强度差异显著,旱地、草地和未利用地大部分处于强度侵蚀以上,是控制流域整体土壤侵蚀状况的关键土地利用类型。     

Large‐scale soil maps and a supplementary database for land use planning in Estonia

A soil map at the scale 1:10,000 serves as a major important document for land owners and local governments, which allows them to use soil information in their daily activity. The intensity of exploitation of soil maps will increase when the very map and its legend are supplemented, within colored and indexed polygons, with information about soil texture and reaction by layers, but also about the thickness and characterization of the epipedon, quality indices for soil assessment, classes of stoniness, and prevalent fractions of stones, erosion risk, etc. Special maps of agronomical status, with a list of proper measures for improvement of soils and their associations, should form a regular component of large‐scale mapping. As decrease in arable land and increase in the forest area are common trends in land use, these maps and general soil data should serve as the fundamental source of information for decision making concerning land use. Data indicating the suitability of any soil for any crop should be entered in a database. Application of GIS on any level of national economy, digitization of a large‐scale soil database and making it accessible to land users would allow to expand the amount of available information for each soil map polygon.     

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。     

佳芦河流域1988—2013年土壤侵蚀时空变化特征

为了研究陕北风沙区近26年来的土壤侵蚀变化特征,利用中国坡面水蚀预报模型结合GIS和RS技术,定量估算了1988-1996,1997-2004,2005-2013年3个时段陕北佳芦河流域土壤平均侵蚀量,分析了不同植被覆盖条件下和不同土地利用类型下的土壤侵蚀时空变化特征.结果表明:(1)中国坡面水蚀预报模型适用于该地区;(2)土壤侵蚀等级和降雨侵蚀力,地貌和土地利用类型关系密切;(3)将26年划分为3个时段,第1时段1988-1996年、第2时段1997-2004年和第3时段2005-2013年.多年平均降雨侵蚀力分别为923.09,1 010.75,1 551.40 MJ·mm/(hm2·h),对应土壤侵蚀模数分别为4 513,5 855,3 556t/(km2·a).第1时段和第3时段总侵蚀量分别为5.10×106,4.02×106 t,相比减少了21.18％.还林还草工程后,流域内土地利用发生较大变化,耕地所占比重由53.38％减少到25.87％,草地所占比重由38.64％增加到69.64％,不同土地利用类型的水土保持效益从大到小分别是未利用土地,草地,林地和耕地.说明当还林还草工程后,佳芦河流域土壤侵蚀呈现总量减少,强度降低的趋势,表明还林还草工程取得了明显的水土保持效益.     

京津水源区小流域土壤侵蚀及其空间分异

针对京津水源区生态环境脆弱,水土流失空间分异大,突发性强等问题,选择河北省滦平县西北沟小流域为研究对象,利用气候、土壤、地形、土地利用及植被盖度等数据,运用GIS和RUSLE的方法对小流域土壤侵蚀强度及其空间分异特征进行了研究。结果表明,流域多年平均侵蚀模数为3 816.835t/(km2.a),属中度侵蚀;潜在侵蚀模数为31 583.150t/(km2.a),是现实侵蚀模数的8.28倍;不同土地利用方式中,零星分布的大坡度坡耕地侵蚀强度最大,其次为高度风化,坡度较大的退化荒草地,退化荒草地面积占流域总面积的59.38%,侵蚀量占总量的88.48%,是最主要的泥沙来源地;不同坡度土壤侵蚀强度随坡度加大而显著增加,流域坡度>25°的面积约占流域总面积的1/3,侵蚀量约占2/3;不同坡向的土壤侵蚀空间分异也十分明显,表现为正阳坡>半阳坡>半阴坡>正阴坡>平地。     

基于多元数据的云南省水土保持区划方法研究

为了增强全国水土保持三级区划在云南省的适用性和指导性,更有效地开展水土保持预防治理工作。针对云南省开展水土保持四级区划,选取自然、社会经济、土地利用、水土保持4类要素的86个指标构建了云南省水土保持区划指标体系,通过SPSS软件对指标体系进行主成分分析和聚类分析,结合GIS软件将聚类分析结果绘制成自然要素分布图、社会经济要素分布图、土地利用要素分布图、水土保持要素分布图,并对这4个要素分布图进行空间叠置,初步完成了云南省水土保持四级分区工作。该方法大大提高水土保持区划的效率和准确性,以期为不同层次水土保持区划工作提供借鉴。     

河北坝上不同土地利用方式下土壤表层水分变化对风蚀的影响

土壤风蚀是引起干旱半干旱地区土地退化的主要因素,风蚀强度取决于土壤分布区的自然环境及土壤本身的性质,随着人类活动强度的加大,土地利用、土地覆被及其所引起的土壤表层水分变化成为影响土壤风蚀的主要因素。本文利用2 0 0 2年36月期间在河北坝上丰宁县野外试验并观测到的不同土地利用方式下土壤湿度及风蚀量数据,通过定量分析,比较不同土地利用方式及其土壤含水量对风蚀的影响。结果表明,土壤风蚀的强弱主要取决于土地利用方式及土壤表层含水量。草地和林地在抗风蚀方面要强于耕地,土壤表层含水量对风蚀的影响突出地表现在耕地中,据此,人类可通过改变土地利用方式,其次是在春季增加土壤表层湿度,二者结合才能有效减缓该区域内的土壤风蚀强度     

黑土区土壤侵蚀与土地利用关系分析——以黑龙江省克山县为例

应用TM遥感影像,提取土地利用和土壤侵蚀的相关信息。采用叠加分析的方法,对黑龙江省克山县1995-2000年的土地利用变化和土壤侵蚀变化的关系进行了分析。结果表明:黑龙江省克山县土地利用的变化不利于水土保持、土壤侵蚀面积的减少以及土壤侵蚀强度的降低,影响土壤侵蚀的主要土地利用变化发生在微丘平原区旱地。