水土保持生态补偿定量计算研究 ——以辽宁大凌河流域为例

本文以大凌河为研究区域,利用土壤侵蚀方程模型,得出从实施大凌河整治工程和景观绿化建设工程后土壤侵蚀的变化值,并以此为依据分别计算了水土保持生态补偿主体方和客体方的消耗成本和获得收益,进行生态补偿定量的计算,得到结论:整个大凌河流域的土壤保持总量是7.21×104t/a,土壤侵蚀模数是1473.3t/(km2·a),客体方治理水土流失消耗的成本是20.12万元,因土壤侵蚀现象减弱而减少的遣弃荒废土地和营养元素所带来的收益为38.46万元,主体方因减少淤泥和水体富营养化所获收益为76.22万元,大凌河流域人均所得补偿大约是211.02—386.56元/a.     

小流域土壤侵蚀动态过程模拟模型

建立流域土壤水蚀预报模型将为小流域综合治理、土地利用规划等宏观决策提供依据，为小流域水土保持效果有效评价提供参考。通过对小流域侵蚀动态过程的分析，在水流连续方程、动量守恒方程及泥沙质量守恒方程基础上，对坡面－沟道及各沟道间土壤侵蚀时空关系进行合理耦合，建立了流域系统土壤侵蚀动态模拟过程模型；采用有限元方法对土壤侵蚀模拟模型进行数值离散，建立了小流域系统数值离散模型；在确定流域时空离散方法基础上，采用VC++语言编制流域水蚀模拟程序；在室内人工模拟降雨条件下，对模型小流域50 mm/h降雨强度，5 min降雨历时情况下土壤侵蚀情况进行模拟，在得到流域内典型点处径流流量、径流含沙量及各沟道流速动态过程的同时，将流域内各沟道出口处模拟结果与测量结果比较，径流流量、径流含沙量、流速模拟精度均高于80%。研究结果表明小流域土壤侵蚀模拟模型的建立是可靠的，模型的数值离散方法及编制的计算程序是完全可行的。这一模型的建立将为小流域土壤侵蚀动态过程的模拟预报及实现由小流域向中大流域的侵蚀动态模拟预报提供一定的理论基础。     

利用“3S”技术进行区域土壤侵蚀研究——以四川省泸定县冷碛镇为例

为解决当前区域土壤侵蚀量快速调查的问题,以四川省泸定县冷碛镇为研究区,直接引入修正土壤流失方程(RUSLE),利用遥感影像和其他非遥感数据,选取了合适的影响因子,快速地获取了该区域的土壤侵蚀状况,并研究了土壤侵蚀与土地利用的相互关系。研究结果表明:冷碛镇大部分土地属于微度和中度侵蚀,少量土地属于极强烈和剧烈侵蚀;侵蚀强度大的区域多为植被覆盖度低得区域,如:未利用土地和部分无作物覆盖耕地。该研究为冷碛镇的土地利用和水保决策提供了依据。     

浅论区域水土流失模型设计及参数采集方法

在已有区域试验研究和观测数据、水土流失因子研究成果基础上,基于坡面土壤侵蚀机理对区域水土流失过程进行分析,基于结合GIS空间分析功能,进行了区域尺度上水土流失模型设计的初步尝试,并提出了模型所需参数的提取方法及精度要求,本模型在延河流域试运算结果反映了接近现实的土壤侵蚀时空分布趋势和分异。     

基于SRTM的地形因子提取方法研究

地形是影响土壤侵蚀的重要因子,在侵蚀估算模型中常用坡度和坡长（LS）来衡量,在大区域上常基于数字高程模型（DEM）提取。SRTM作为大区域尺度上质量高、易获取的高程数据,在全球土壤侵蚀评价中得到广泛应用。但现有地形因子提取算法要求高程和栅格单元的单位（通常为m）一致,需对SRTM进行坐标变换才能使用。针对大区域上SRTM坐标转换时间开销大的问题,提出了一种直接基于SRTM提取地形因子的算法（LSA-SRTM）。该算法利用地理坐标系下的经纬度信息计算栅格单元长度及单元坡长,结合最陡坡降策略获得坡度及流向,进而提取汇水面积,根据坡度设置坡度截断点,根据汇水面积阈值设置沟道截断点,经正、反遍历后获得累积坡长,采用CSLE的分段公式计算LS因子。以Himmelblau-Orlandini数学曲面、5个典型样区的1″SRTM作为数据源,将LSA-SRTM、投影坐标系下的LS算法（LSA-DEM）与手工测量的结果进行对比。LSA-SRTM方法与测量值在数学曲面和典型样区,坡长的R²分别为0.855 2、0.778 8、0.726 9、0.702 4、0.690 9、0.725...     

水泵零件强度校核软件数据模型的建立

水泵零件的强度校核是水泵设计的重要环节。为解决传统的水泵零件强度校核方法在精度、效率等方面的不足，采用数据智能读取与处理技术，在功能强大的VC＋＋6．0平台上，开发了实用的水泵零件强度校核软件，该软件由多个模块组成，各模块之间结构上相对独立但数据参数实现共享。零件强度校核的主要操作对象是计算过程中的各种数据，在对这些数据的来源进行分析的基础上建立了逻辑清楚、运行可靠的数据模型，研究了模型中重要数据的实现方法。材料参数的读取采用功能强大的ADO接口从数据库文件中直接读取的方法。软件的实际运行结果表明，该数据模型是稳定、合理、可靠的。     

生态环境遥感评价模型库系统平台构建研究

在生态环境遥感评价系统构建过程中,以业务为核心的开发模式导致了多种业务模型与系统耦合度高、模型复用困难的问题。API库本身的开发平台限制导致了系统多平台调用能力欠缺。同时,在遥感大数据量计算的背景下,系统更是难以应对多用户的并发请求,广区域覆盖度计算造成了长延时和系统资源高占用的问题。针对以上模型复用、多平台调用、模型并发处理和大数据量计算4个问题,提出了基于SOA和OpenStack的生态环境遥感评价模型库,在模型复用和多平台调用问题方面,采用Web服务对生态环境遥感评价常用的20种专题算法模型进行统一封装、部署和并发调优;在模型并发处理和大数据量计算方面,采用OpenStack对多个服务进行动态负载均衡和任务分配。此外,还分析了模型库构建过程中核心的模型元数据接口设计和模型封装的实际问题,并提出了设计思路。最后,以三江源地区为例进行评价生产,证明了系统的可行性。     

基于GIS和RULSE的三峡库区土壤侵蚀量估算分析

以三峡库区为研究对象,在GIS技术支持下,利用野外实测及DEM、土地利用、土壤类型、植被覆盖等数据,对修正后的通用土壤流失方程(RUSLE)中各因子进行量化分析,从而对三峡库区土壤侵蚀量进行估算,并对土壤侵蚀强度进行分级;在此基础上计算不同坡度、土地利用类型、土壤类型下的土壤侵蚀综合指数。结果表明,三峡库区年均土壤侵蚀量为19 364.71×104 t/a,平均土壤侵蚀模数为2 741.48t/(km2.a),属于中度侵蚀;68.57%的区域为微度侵蚀或轻度侵蚀,强度以上侵蚀主要分布在库区的东部,面积占库区的14.43%,侵蚀量却占总侵蚀量的58.67%,是预防和加强水土流失治理的重点区域。     

龙岗河流域SWAT模型构建及与WebGIS平台耦合研究

通过对龙岗河流域进行现场调研和资料收集,获取SWAT流域水文模型所需输入数据,利用空间分析计算划分子流域边界,使用降雨、气温等气象输入条件驱动算例模拟。在服务器后端搭建流域数据库,通过发布GIS服务提供GIS资源,在浏览器前端进行Web GIS平台开发。编译SWAT模型源文件生成执行文件,通过PHP进行输入文件及参数修改、模型运行计算和结果提取传输,实现SWAT模型和Web GIS平台之间的耦合,增强模型输入条件和模拟结果的展示效果。     

基于Web的农业环境信息实时发布系统研究

农业环境信息的远程动态管理对制定科学合理的生产措施具有重要意义。为此,应用VB6.0实现了实时读取农业环境传感器系统的DAT数据文件,并将数据存储在网络数据库表中。同时,应用ASP动态网页技术实现了信息发布。经验证,系统可以实现农业环境信息的实时发布、历史数据查询以及分析等功能。系统充分利用数据库技术和Web技术的优势,为农业生产的远程实时管理提供了可能。