基于GIS和RUSLE的锦州市水土流失定量空间特征分析(英文)

以RS和GIS技术为支撑,利用修正的土壤流失方程(RUSLE)定量评估锦州市2010年水土流失量和土壤侵蚀强度,并对锦州市水土流失空间分布特征进行分析。结果表明,锦州市2010年土壤侵蚀面积为7284.87 km2,占锦州市总面积的70.72%,平均土壤侵蚀模数为18.27 t/(hm2·年),属于轻度侵蚀;15°~25°和6°~15°2个坡度带是研究区土壤侵蚀的主要发生区域。锦州市土壤侵蚀主要发生在农村居民点和旱地2种土地类型,二者的侵蚀量占锦州市2010年总侵蚀量的60.97%。未来应加大对这2种土地类型的治理力度,将其列为水土保持重点治理对象。该研究可为政府制定水土保持的相关政策提供科学依据。     

基于RUSLE的大通河流域土壤侵蚀估算研究

对大通河流域的土壤侵蚀进行估算和定量评价,以期为该流域的水土保持和生态环境保护工作提供科学合理的依据。基于修正的通用土壤流失方程(RUSLE),运用遥感和地理信息技术,对大通河流域土壤侵蚀状况进行估算,并探讨了不同土地利用类型和不同坡度下土壤侵蚀的差异性。结果表明,大通河流域土壤侵蚀总面积为12 683.66 km~2,占流域总面积的83.83%,年均侵蚀模数为6 274.76 t/km~2。侵蚀强度整体表现为微度侵蚀和轻度侵蚀。土壤侵蚀主要集中在草地,侵蚀面积占比高达55.50%,灌木林次之。在0~25°坡度范围内,侵蚀面积随着坡度的增大呈先增加后逐渐减少的趋势,但在25°时达到最大侵蚀面积。微度侵蚀主要发生在0~10°坡度范围内,中度以上侵蚀等级的侵蚀面积均在25°坡度范围时达到最大值。林草过牧滥伐、城镇无序扩张等不合理的人类活动是引起土壤侵蚀的主要原因,适度控制人类活动、提高植被覆盖率,是流域内今后土壤侵蚀治理及水土流失防治的重点。     

不同坡度及坡向条件下的土壤侵蚀特征研究——以淮河北部支流低山丘陵区为例

借助RS和GIS技术获取研究区土壤侵蚀的相关影响因子,运用RUSLE土壤侵蚀模型,计算研究区土壤侵蚀模数,进行侵蚀强度分级,并探讨不同坡度和坡向条件下的土壤侵蚀特征。结果表明,研究区平均土壤侵蚀模数为1 173.755 t/(km2·a),年侵蚀总量约9.56×107t;约96%的区域为微度侵蚀;轻度以上侵蚀主要发生在西部和北部的低山丘陵区,侵蚀土壤面积占总面积的3.32%,但泥沙流失量的比重为72.024%,是防治水土流失的关键区域;随着坡度的增加,侵蚀面积呈先减小后增大而后又减小的趋势,8°~15°坡度带是土壤侵蚀状况的转折点;不同坡向条件下,土壤侵蚀面积由大到小的顺序为半阳坡、阳坡、阴坡和平地,半阳坡侵蚀面积约占总侵蚀面积的50%。     

基于GIS的汉江上游文川河流域土壤侵蚀特征研究

土壤侵蚀是南水北调中线水源地汉江上游地区亟待解决的关键问题。以汉江上游文川河流域为研究对象,基于遥感和GIS技术,以Landsat TM遥感影像和DEM为数据源,分析了文川河流域2011年土壤侵蚀及其空间分布特征。结果表明:文川河流域土壤侵蚀程度为21.62%,以轻度和中度侵蚀为主;低山丘陵区是土壤侵蚀的主要发生区。占流域面积35%的低山丘陵区,其侵蚀面积占侵蚀总面积的65%;流域内土壤侵蚀主要发生在坡度较大的区域,特别是15°以上的区域,且呈现出随坡度增大,侵蚀越严重的特征;坡耕地、草地和低山丘陵区的林地土壤侵蚀严重。仅占流域面积6%的坡耕地,其侵蚀面积占侵蚀总面积的30%。研究结果说明汉江上游低山丘陵区的土壤侵蚀不容忽视,应作为今后生态环境保护和水土保持的重点区域,加强坡耕地土壤侵蚀治理,加快植被恢复与建设,改善生态环境,控制水土流失,以保障南水北调中线调水工程的安全运行和工程沿线区域的生态环境质量。     

基于ULSE模型的延吉市土壤侵蚀动态变化研究

为治理土壤侵蚀和防止水土流失,该研究基于遥感和ULSE模型,该研究基于遥感和ULSE模型,定量评价了延吉市2006年和2016年的土壤侵蚀量及其空间分布。结果表明:延吉市的土壤侵蚀在自然因素方面主要受坡度影响,人为因素方面主要受人们对各土地利用类型间面积转变的影响。2016年土壤侵蚀状况主要集中在轻度侵蚀和微量侵蚀;近10年来,微量侵蚀面积在增加,而其他侵蚀类型的侵蚀面积均在减少;侵蚀最严重的位置集中在8°～25°的斜坡和陡坡;旱地侵蚀较严重。该研究对坡耕地的改造及水土保持等方面提供一定的理论参考。     

孟连县土壤侵蚀时空变化特征

为了评估孟连县地区土壤侵蚀状况,为当地水土流失防治和水土保持工作提供理论依据,以通用土壤流失方程(USLE)为模型,运用ArcGIS和ENVI软件,综合分析了研究区土壤侵蚀时空变化特征以及不同环境背景下的土壤侵蚀特征。结果表明,2010年孟连县土壤侵蚀相比2000年有所减轻,土壤侵蚀模数分别为104.25 t/(hm~2·a)和64.11 t/(hm~2·a),分属极强度侵蚀和强度侵蚀;从空间分布来看,孟连县2000年和2010年的土壤侵蚀格局基本是东部相对较轻,西部相对严重,均以公信乡土壤侵蚀最严重,相对较轻的是景信乡、娜允镇。在一定降水强度(800≥R≥600)下,土壤侵蚀强度总体随降水强度的升高而升高;当R800时,土壤侵蚀强度随降水强度的升高而降低。土壤侵蚀强度随着坡度的增加而增大,侵蚀主要集中于8°~35°坡度区域。赤红壤、红壤、砖红壤的侵蚀相对严重,黄壤最轻。坡度大于15°的旱地土壤侵蚀最严重,其次为荒草地和灌木林,水田和建设用地土壤侵蚀较轻。     

基于GIS的福建省将乐县土壤侵蚀及保持定量分析

【目的】对福建省将乐县土壤侵蚀及保持量现状进行定量分析,为该地区制定森林经营方案及水土保持工作提供依据。【方法】以福建省将乐县为研究区,首先建立降雨侵蚀力因子(R)图层、土壤可蚀性因子(K)图层、坡长坡度因子(LS)图层,然后依据实际土地覆盖类型和植被覆盖度构建植被覆盖或作物管理因子(C)图层和水土保持措施因子(P)图层。基于地理信息系统(GIS)和修正的土壤通用侵蚀方程(RUSLE)估算土壤侵蚀量和保持量,定量分析坡度(0°,90°)、土地覆盖类型与土壤侵蚀强度之间的相关关系。【结果】2015年研究区的现实侵蚀量为42.64×10~4t/年,平均土壤侵蚀模数为189.07t/(km~2·年)。从6种土壤侵蚀类型来看,微度侵蚀面积占研究区总面积的88.31%,轻度侵蚀面积占10.36%,中度侵蚀面积占1.13%,这3种侵蚀类型的侵蚀量占侵蚀总量的比例分别为12.43%,60.44%和19.79%;强度、极强度、剧烈侵蚀面积及侵蚀量所占比例均较小。各侵蚀等级在研究区内的空间分布较为均匀,总体来说中部、北部地区侵蚀量较大。7个坡度带中,土壤侵蚀量所占比例较大的是[15°,25°)、[8°,15°)和[25°,35°)坡度带,其面积所占比例分别为35.63%,23.95%和17.53%,侵蚀量所占比例分别为44.68%,24.63%和20.90%。研究区年均土壤保持量为6.98×10~6 t,每km~2土壤保持量为3 099.36t/年;有林地和稀疏植被的每km~2土壤保持量均较高,分别为3 773.58和22 254.39t/年,明显高于其他土地覆盖类型。【结论】将乐县微度侵蚀面积所占比例最大,轻度侵蚀的侵蚀量所占比例最大;森林和稀疏植被对将乐县的土壤保持量贡献最大,进行皆伐作业设计时应该尽量减小皆伐面积。     

土壤侵蚀因子的定量分析及概念模型的建立(英文)

[目的]通过对土壤侵蚀因子进行定量分析以及建立概念模型,研究云南省东川市与会泽县交界处的土壤侵蚀状况,以期为该地区土地资源利用和水土流失治理提供方法。[方法]以经验性土壤侵蚀模型——通用土壤侵蚀模型 USLE(Universal Soil Loss Equation)为基础,分析并确定了土壤侵蚀的 6 个主要影响因子的定量指标,建立了土壤侵蚀的概念模型。使用像元乘法程序,获得像元流失量图,通过对像元流失量图和土壤侵蚀等级图的统计,确定土壤流失区域并提出解决治理方案。[结果]研究区域年平均土壤流失模数约为 5 962 t/hm2,侵蚀强度属于剧烈侵蚀。土壤侵蚀等级图显示剧烈侵蚀区位于流域附近,其土壤流失极为严重,主要土地类型为荒地及裸地,坡度在 30°~40°之间,未进行任何保土措施。[结论]该研究结果表明试验区域的土地利用结构与布局不合理,导致了生态环境的恶化。该流域治理的重点应是 51.6%的剧烈侵蚀区,建议将坡荒地改为梯田耕作。     

内蒙古风蚀水蚀交错区土壤侵蚀的空间分布特征

为了研究风蚀水蚀交错区土壤侵蚀的地貌空间分布特征,选取内蒙古十大孔兑之一的东柳沟,利用地理信息系统和遥感技术,将流域土壤侵蚀强度空间分布数据与数字高程模型数据进行叠加,得到土壤侵蚀强度在坡度、坡向、起伏度、粗糙度等地貌因子上的分布特征。结果显示:东柳沟水土流失程度达77.54%,其中水力侵蚀占15.10%,风力侵蚀占62.44%),且风力侵蚀以中度以为主。流域风蚀和水蚀产生的水土流失面积比例最大的坡度、起伏度、地表粗糙度并不是土壤侵蚀综合指数最大值出现的区域。坡度、起伏度、粗糙度与不同等级的水力侵蚀面积比例呈现单峰趋势;而与不同等级的风力侵蚀面积比例具有非常好的一致性且随坡度、起伏度和地表粗糙度的增大而减小。水力侵蚀面积随坡度的增大先增大后减小,峰值集中在3°~6°范围内,而风力侵蚀面积主要集中在6°以下的区域;水力侵蚀主要集中在东北与西南2个坡向,而风力侵蚀在各个坡向变化趋势一致且东北坡向比例最大;风力侵蚀受地表起伏度和粗糙度影响大于水力侵蚀且呈现线性负相关性。该研究可为风蚀水蚀交错区水土保持治理提供理论支持。     

基于GIS与USLE的牡丹江市退耕还林前后水土流失变化研究

本文采用通用水土流失方程USLE得到牡丹江市退耕还林前后水土流失量,并借助GIS空间分析得到退耕还林前后各侵蚀等级的转移矩阵、地形要素的分布指数以及各用地类型的侵蚀强度指数,全面、科学地揭示了退耕还林前后水土流失的演变规律及其空间分布特征.结果表明:(1)退耕后剧烈侵蚀面积大量减少,由退耕前的3161.52 km2减少到退耕后的672.38 km2;极强度侵蚀面积大量增加,由退耕前的691.32 km2增加到退耕后的2822.72 km2.(2)退耕后,中山地带因植被覆盖增强其水土流失大大减弱;山前平原因耕地资源减少,人为加大土地开发利用强度而导致更容易发生水土流失.(3)>15°坡度是退耕还林的主要发生范围,因林龄较低,其水土保持能力较弱,在强降雨等条件下更容易发生极强度和剧烈侵蚀.(4)退耕后,水田、草地和未利用土地土壤侵蚀强度指数增加,旱田、林地和建设用地土壤侵蚀强度指数减少.总体来讲,退耕还林有效遏制了研究区严重的水土流失状况,但退耕后轻度、中度和强度侵蚀还不稳定,容易向负向生态环境方向演化,且山前平原地带以及>15°的退耕幼龄林区更易发生水土流失,因此水土保持工作依然不容松懈.     

土壤侵蚀因子的定量分析及概念模型的建立

[目的]通过对土壤侵蚀因子进行定量分析以及建立概念模型,研究云南省东川市与会泽县交界处的土壤侵蚀状况,以期为该地区土地资源利用和水土流失治理提供方法。[方法]以经验性土壤侵蚀模型———通用土壤侵蚀模型USLE(Universal Soil Loss Equation)为基础,分析并确定了土壤侵蚀的6个主要影响因子的定量指标,建立了土壤侵蚀的概念模型。使用像元乘法程序,获得像元流失量图,通过对像元流失量图和土壤侵蚀等级图的统计,确定土壤流失区域并提出解决治理方案。[结果]研究区域年平均土壤流失模数约为5 962 t/hm2,侵蚀强度属于剧烈侵蚀。土壤侵蚀等级图显示剧烈侵蚀区位于流域附近,其土壤流失极为严重,主要土地类型为荒地及裸地,坡度在30°～40°之间,未进行任何保土措施。[结论]该研究结果表明试验区域的土地利用结构与布局不合理,导致了生态环境的恶化。该流域治理的重点应是51.6%的剧烈侵蚀区,建议将坡荒地改为梯田耕作。     

陕北榆林市退耕还林前后土壤侵蚀及生态服务价值变化

利用RUSLE模型计算分析了陕北榆林市退耕还林前后土壤侵蚀状况与生态服务价值动态变化。结果表明:1）退耕还林前（2000年）榆林市平均土壤侵蚀模数和年侵蚀总量分别为3 002.75 t·km^-2·a^-1和1.41×10⁸t,退耕还林后（2010年）虽然林草地面积增加,土壤侵蚀强度等级向轻度和微度转变,水土流失状况显著改善,但由于2010年降雨侵蚀力比2000年增长了157.66%,人类经济社会活动对土壤侵蚀状况的影响依然存在,导致退耕还林后平均土壤侵蚀模数和年侵蚀总量分别增加了127.24%和128.37%。2）生态服务价值总量（13.23×10⁹元）较之前（56.31×10⁹元）增长了326%,其中,保持土壤和废物处理的价值增长幅度较大;生态服务功能得到显著提高,且林草地的贡献占比>50%。3）土壤侵蚀强度的低值区并非生态服务价值的高值区,不同坡度的生态服务价值组成并未发生显著变化,合理的土地利用是改善生态环境的关键。4）退耕还林后,榆林市整体呈现出土壤侵蚀强度降低、生态服务价值升高的趋势,表明退耕还林政策的实施取得了明显的水土保持生态效益。研究结果可为陕北榆林市及类似区域生态保护修复提供参考。     

基于GIS和USLE的宁乡市土壤侵蚀定量评价

以遥感影像数据、DEM数据、降雨数据、土壤类型数据为基础,通过GIS和RS技术,结合美国通用水土流失方程(USLE)估算宁乡市的土壤侵蚀模数,模型指标包括降雨侵蚀力因子(R)、土壤可侵蚀性因子(K)、坡度坡长因子(LS)、植被覆盖度因子(C)、水土保持措施因子(P)。评价结果表明,2015年宁乡市土壤平均侵蚀模数为1 410.64t/(km2·年),属于中度侵蚀等级状情况,土壤侵蚀类型主要为微度侵蚀、剧烈侵蚀和轻度侵蚀,侵蚀面积分别为1 548.87、434.16和397.91km2,占侵蚀总面积的53.84%、15.09%和13.88%。土壤侵蚀模数较高的地区主要集中在宁乡市的沩山、长冲等山地、丘陵地区。系统分析出宁乡市土壤侵蚀与USLE模型的相关影响因子的关系,海拔高程与土壤侵蚀强度成正相关关系,与侵蚀面积成负相关关系,在200m海拔高程地区微度侵蚀面积范围最大。县内土壤侵蚀面积最大地区是在25°以下的坡度带,土壤侵蚀面积总体随着坡度的增加而减小。土地利用类型中耕地和林地的土壤侵蚀最为严重,其次是城镇用地草地水域裸地。根据宁乡市土壤侵蚀现状,提出综合治理措施,以期为政府开展水土保持工作提供科学依据。     

丹江口市土壤侵蚀敏感性时空变化特征

土壤侵蚀是丹江口库区主要的生态问题之一,明确丹江口市土壤侵蚀敏感性的时空变化特征有助于深入认识丹江口库区的土壤侵蚀机理,也可为保护库区水环境提供依据。基于修正的通用土壤流失方程（RUSLE）,结合丹江口市多山、地形破碎的地形特征,选择降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形起伏度、植被覆盖度、沟壑密度5个因子构建土壤侵蚀敏感性评价体系,借助ArcGIS 10.2平台,综合评价2012—2017年丹江口市土壤侵蚀敏感性,并分析研究区在不同下垫面要素下土壤侵蚀敏感性的空间分布特征。结果表明：丹江口市土壤侵蚀敏感性整体呈现南北高、中间低的态势,主要表现为轻度敏感和中度敏感,高度及以上敏感区仅占研究区总面积的13.53%;5年间丹江口市中度敏感、轻度敏感、不敏感区面积呈增加趋势,高度敏感和极敏感区面积呈下降趋势;疏林地和未利用地是研究区高敏感性土地利用类型;研究区土壤侵蚀敏感性随坡度增大呈先升高后降低趋势。研究成果可为丹江口市土壤侵蚀机理研究和水土保持及生态环境建设提供参考。     

2010年与2015年贵州省土壤侵蚀的等级变化

为贵州省水土流失生态治理提供科学依据,以贵州省2010年和2015年的土壤侵蚀遥感监测为基础,采用“3S”技术与高分辨率遥感影像解译相结合的方法,对贵州省土壤侵蚀变化趋势进行研究.结果表明:贵州省土壤侵蚀由西北至东南逐渐减轻,西部、西北部及东北部流失最严重;全省土壤侵蚀以轻度侵蚀与中度侵蚀为主,占水土流失面积的53.50％;各地州市水土流失严重程度依次为毕节市＞六盘水市＞铜仁市＞黔西南州＞遵义市＞安顺市＞贵阳市＞黔南州＞黔东南州.2015年贵州省水土流失较2010年呈面积减少、程度减轻趋势,生态环境质量明显改善.土壤侵蚀等级变化类型中改善型占据主要部分,占发生土壤侵蚀等级变化总面积的72.91％.     

基于GIS的低丘缓坡建设对水土流失的影响--以昆明市西山区花红园区块为例

[目的]研究低丘缓坡建设对水土流矢的影响。[方法]采用地理信息系统(GIS)和RUSLE模型对昆明市西山区花红园低丘缓坡项目建设区开展前、后土壤侵蚀量变化进行量化分析,对项目区建设前、后在不同土地利用类型和不同坡度下的水土流失特征以及建设后水土流失对项目区周围生态环境、地表径流、未做土地平整区域的影响进行了研究。[结果]建成后项目区总体水土流失现象得到极大缓解;保留植被因景观破碎化导致土壤流失加剧;建成后坡度5°的区域地表径流主要是沿着道路用地分布以及向道路的两边蔓延。[结论]低丘缓坡项目建设用地建成后的侵蚀类型为极微度侵蚀。     

湖南省补充耕地数量质量按等级折算试行研究

以湖南省农用地分等成果为基础,采用回归分析法建立农用地利用等指数与标准粮产量关系的数学模型,得到湖南省补充耕地的等级折算系数,并选取15个试行项目,按照折算的步骤,对其进行了检验。结果表明,湖南省补充耕地的等级折算系数最大为2.37,各等级折算系数符合实际,折算实施程序和方法可行。     

基于GIS和USLE模型的安徽舒城县土壤侵蚀空间分析

基于通用土壤侵蚀模型(USLE),利用安徽舒城县逐月降雨数据、土地利用图、土壤类型图、DEM,通过确定土壤侵蚀方程中各因子,在GIS平台上对研究区2010年土壤侵蚀量和空间分布特征进行了研究。结果表明:舒城县的年平均土壤侵蚀模数为303.89t·km-2·a-1,侵蚀强度为轻度。区域土壤侵蚀在轻度以下的面积占研究区面积的97.98%。区域内土壤侵蚀的空间分布差异较大,不同侵蚀等级零散分布;东北部平原地带土壤侵蚀不明显,中南部低丘陵山区及西南部大别山区土壤侵蚀较严重,尤其是龙河口水库区域土壤侵蚀状况严重。通过以上研究分析,以期为当地经济发展及土地利用规划提供参考。