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。     

基于3S技术的深圳市水土保持管理信息系统研究

深圳市水土保持管理信息系统采用B/W/D三层体系结构,实现GIS和MIS的紧密结合,克服了C/S结构的客户端维护量大的弱点,发挥B/W/D结构良好的数据交互能力和便于集中控制、维护简单的优点,充分利用了GIS优越的空间分析、直观的信息表达功能和MIS强大的数据存储、处理功能。系统通过对水土保持工作必需的信息进行分析和检索,利用地图、文字、表格、影像等多种手段进行信息表达。通过开发的水土流失估算模型,可对将要进行开发的建设项目的水土流失量进行估算,同时可以载入遥感影像图,为水土流失状况的对比、分析提供更为直观、清晰的效果,也可利用GPS接口转入GPS设备采集的数据,进行地块数据自动、批量录入、更新,实现系统专题图等数据的动态更新。     

基于GIS与RS的喀斯特石漠化与土壤类型的空间相关性分析——以广西都瑶族自治县为例

依托GIS与RS技术，以广西省都安瑶族自治县为研究载体，采用TM影像为背景资料．辅以地形图、土地利用图、地质图、土壤图以及GPS实测数据库等相关资料综合分析，建立石漠化分级的遥感影像解译指标体系，生成都安县石漠化分级分布图和数字化土壤类型图；运用GIS空间分析功能．定量探讨不同级别石漠化与土壤类型之间的空间相互关系。     

基于3S 技术实现湖北房县土壤侵蚀定量研究

利用RS的实时动态监测功能、GIS的空间分析和模型分析功能、GPS的空间定位功能,对湖北房县土壤侵蚀进行定量评价。以TM资料、实测资料、专题图等为资料源,分别提取了地形、土壤、降雨、植被、土地利用等土壤侵蚀因子,并经模型计算得到土壤侵蚀分类图及统计数据。研究结果反映了研究区土壤侵蚀现状及其动态变化情况。     

GPS在水土保持生态建设中的应用研究

GPS定位 ,由于精度高、速度快、保密性强、操作简单等 ,已广泛应用于导航、测量、工程设计施工等领域。GPS在水土保持工作中的应用发展很快 ,但落后于其他行业。GPS定位技术可应用于水土保持工程规划设计、施工放样、竣工验收及水土流失监测、土地利用调查、水土保持地理信息系统的建立和数据更新等方面 ,对水土保持工程施工放样等 ,可用GPS手持机进行定位     

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     

基于3S技术的水土流失现状监测研究

以黄土高原与毛乌素沙地线交界处能源重化工基地为研究区域,以2003年9月份的ETM遥感数据为基础数据,在GPS野外定点确定土地利用类型,实测样方内植被盖度及遥感信息与GIS空间信息分析的基础上,分析并确定影响土壤侵蚀的因子,合成了该区水土流失现状专题图.在此基础上对榆林北部6县(区)的各类水土流失类型、面积做了全面清查,并分析了该地的水土流失类型、强度及区域分布的分异特征.     

水土流失与水质污染一体化定量监测的初步研究——以江苏省方便流域为例

通过对方便流域的水土流失、水质面源污染的研究,介绍了一体化定量监测的研究新思路。采用“3S”技术获得满足数学监测模型因子的数据。首先定量监测准水土流失量,然后利用不同土地利用条件下的全年土壤养分平均含量和水土流失定量监测结果的处理,以获得准确的水质面源污染地分布图和流入水库的污染量。水土流失量的监测精度,采用与上下游水文站的测沙数据评价法来确认;而入库养分污染量则采用其采水样分析结果与测径流流量的计算值来确认。2002年,实验区水土流失量的监测精度为93·62%,水质的全磷面源污染量的监测精度为77·79%,初步显示出一体化定量监测具有准确、快速又经济的特点。     

地球信息技术在水土保持生态环境监测中的应用

以“3S”技术为核心的地球信息技术是水土保持监测发展的主要技术基础。利用RS、GPS技术可以为GIS系统提供动态的空间信息 ,建立和更新水土保持管理数据库 ,为水土保持监测工作奠定基础。GIS系统具备的空间查询和分析、演示、制图功能为水土流失状况分析、变化态势分析、水土保持项目效益评估等提供有力的支持。地球信息技术于水土保持监测中主要应用在水土流失普查、变更调查、水土流失动态分析和预测预报等工作 ,水土保持监测将朝着科学化、网络化、智能化的方向发展     

应用GIS方法对土壤侵蚀潜在危险性进行评价及其时空分布特征研究

本应用RS和GIS技术,在实现水土流失定量遥感监测的基础上编制土壤侵蚀模数图,利用土壤普查成果资料编制土层厚度和土壤密度图,编制土壤抗蚀年限图,借助GIS方法,评价研究区的土壤侵蚀潜在危险性,探讨其时空分布特征,为水土保持规划治理提供科学依据。     

基于3S集成技术的土壤侵蚀图野外校核

本文实现了基于3S集成技术的土壤侵蚀图野外校核,即以越野车为平台,应用GPS实时定位技术,在GIS桌面系统的支持下,借助遥感图像开展野外调查.该方法定位快速、准确,实现了行进途中的不间断工作,并将调查结果以全数字格式存储,方便后续工作,且可适应点、线和面等不同类型的野外调查,因而具有很强的适应性和可扩展性.该方法对土壤调查以及其他野外工作具有较高的应用价值.     

三维激光扫描仪在土壤侵蚀监测中的应用——以青海省共和盆地威连滩冲沟监测为例

通过在青海省共和盆地多次野外调查的基础上,以威连滩冲沟沟头的南支沟为研究案例,采用三维激光扫描仪和亚米级的差分GPS分别对该支沟进行了侵蚀边界的监测,利用点云处理软件Real works Survey,AutoCAD和GIS软件对2种测量数据进行了处理计算和对比分析.结果表明,三维激光扫描仪在土壤侵蚀监测中非接触的高精度测量,可以真实反映地表形态;对于扫描仪没有扫描到的黑洞数据,高精度的差分GPS可作为一个局部的数据补充,并探讨了三维激光扫描技术在土壤侵蚀研究应用中的缺陷及其改进,旨在为水土流失监测提供一种新的思路和方法.     

Adapting the RUSLE to model soil erosion potential in a mountainous tropical watershed

This research integrates the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) with a Geographic Information System (GIS) to model erosion potential for soil conservation planning within the Sierra de Manantlán Biosphere Reserve (SMBR), Mexico. Mountainous topography and a tropical uni-modal precipitation regime characterize this region. These unique climatic and topographic characteristics required a modification of the standard RUSLE factors and their derivation. The resulting RUSLE–GIS model provides a robust soil conservation planning tool readily transferable and accessible to other land managers in similar environments. Future pressure to expand agriculture and grazing operations within the SMBR will unquestionably accentuate the already high rate of soil erosion and resultant sediment loading of watercourses occurring in this region. Until recently there did not exist a reliable or financially viable means to model and map soil erosion within large remote areas. An increase in the reliability and resolution of remote sensing techniques, modifications and advancements in watershed scale soil erosion modelling techniques, and advances in GIS, represent significantly improved tools that can be applied to both monitoring and modelling the effects of land use on soil erosion potential. Data used in this study to generate the RUSLE variables include a Landsat Thematic Mapper image (land cover), digitized topographic and soil maps, and tabular precipitation data. Soil erosion potential was modelled within Zenzontla, a sub-catchment of the Rı́o Ayuquı́la, located in the SMBR, and the results are presented as geo-referenced maps for each of the wet and dry precipitation seasons. These maps confirm that high and extreme areas of soil loss occur within the Zenzontla sub-catchment, and that erosion potential differs significantly between wet and dry seasons.     

Monitoring of soil erosion and assessment for contribution of sediments to rivers in a typical watershed of the Upper Yangtze River Basin

An assessment of the effectiveness of soil conservation practices is very important for watershed management, but the measurement over a small area does not necessarily represent the truth over a large area. Monitoring of soil erosion and analysis of sediment delivery were carried out in the Lizixi watershed (which is typical of the Upper Yangtze Basin, China), using remote sensing and a geographic information system (GIS). Land‐use and land‐cover maps were prepared by an interpretation of 1986 and 1999 images from SPOT and Landsat TM. Slope‐gradient maps were created from digital elevation model (DEM), while merged images of SPOT and Landsat TM were used to obtain land‐use information. The area of soil erosion was classified by an integration of slope gradients, land‐use types and vegetation cover rates, and soil erosion rates and their changes were calculated in a grid‐based analysis using an Erdas GIS. The change in sediment delivery ratio was estimated based on the changes in soil erosion rates from both monitoring and the truth survey. There was a reduction in soil erosion rate of 4·22 per cent during a 13‐year period after soil conservation practices were adopted in the Lizixi watershed. The amount of sediments transported into rivers has decreased by 51·08 per cent during the same period due to an integrated application of biological and engineering measures. The comparison of soil erosion severity between pre‐conservation and post‐conservation revealed that soil loss has been obviously diminished and the measures were quite effective. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

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.     

3S技术在厦门市土壤侵蚀监测和评价上的应用

3S技术是集遥感(RS)、地理信息系统(GlS)和全球卫星定位系统(GPS)于一体的新兴技术。以影响土壤侵蚀最为显著的植被覆盖度、坡度和土地利用状况3大因素,按照土壤侵蚀分类分级标准的指标,应用3S技术对厦门市的土壤侵蚀状况进行快速调查,及时掌握监测区域的土壤侵蚀现状,实现对土壤侵蚀的监测和评价,同时探讨了土壤侵蚀分布的规律和成因,为今后厦门市水土保持规划和土壤侵蚀防治工作提供科学依据。     

3S技术在丹江口水库水源区水土流失动态监测中的应用

主要介绍了3S技术在丹江口水库水源区水土流失动态监测项目中的应用。首先阐述了3S技术的特点、项目实施基本指标和项目作业技术系统;其次重点叙述了3S技术在项目实施中的技术流程,包括资料收集、地形图矢量化、矢量数据空间分析、TM遥感影像处理、野外调查建立解译标志、遥感解译、土壤侵蚀强度计算、解译成果野外校核、数据库集成和用户界面开发10个步骤。最后列举了项目实施成果,并就3S技术在区域水土流失监测中的优势进行了叙述。     

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。     

基于GIS、模糊逻辑和专家知识的土壤制图及其在中国应用前景

详细的土壤空间与属性的信息已成为环境模型和土地管理的基本参数,传统的以类别多边形和手工编制为基础的传统土壤制图效率低精度也较差。本文基于GIS、模糊逻辑和专家知识,建立了土壤一环境推理模型(SoLIM),通过基于土壤一环境关系模型的土壤相似度模型与对该模型进行赋值的推理技术来编制土壤图,从而克服了传统土壤制图中的简化。通过两个小区的研究表明,与传统土壤制图相比,通过SoLIM得出的土壤信息在空间详细度和属性精确度都有较大的提高,也能够大量减少调查的时问和经费,从而大大提高土壤调查的效率。SoLIM方法在我国推广十分必要且具有一定的条件,但仍需要进一步完善。     

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。