土壤侵蚀动态监测中的高分辨率影像土地利用解译精度分析

土壤侵蚀与土地利用有很大的相关性,土地利用直接影响土壤侵蚀的形式、空间分布和强度。高分辨率遥感影像是土地利用状况调查的主要信息源,是准确掌握土壤侵蚀动态的基础和前提。为进一步提高高分影像解译土地利用类型的判读正确率,全面支撑县域土壤侵蚀动态监测和水土保持规划,以河北省怀来县为例,基于高分影像解译和野外抽样调查获取的土地利用信息,将野外抽样调查所得的土地利用结果作为真值,从整个县域和抽样调查单元2个层面,通过土地利用变化转移矩阵,对比分析了遥感普查所得土地利用的类型、面积和分布等。结果表明:1)除园地和灌木林地比例相差较大之外,其他土地利用比例相当,因此遥感普查与野外抽样调查2种方法所得的土地利用结构具有较好的一致性;2)遥感普查土地利用的耕地、园地和草地精度较高,分别为85.3%、91%和89%,林地次之,为78.6%,灌木林地和其他土地再次之,分别为68.2%和64.2%;3)遥感普查灌木林地的解译正确率偏低,只有68.2%,是由于灌木林地和草地容易混淆导致误判,灌木林地误判为草地的比例高达30.5%。2种方法都可以作为获取土地利用信息的可靠手段,而且高分遥感影像在大比例尺水土流失调查与制图中具有较高的使用价值,灌木林地和草地二者之间的误判还需在解译时多加注意,可从纹理与明暗的分析,野外实地调查的增加和影像处理技术等方面提高其判读正确率。本文的研究方法及其结果,为提高土地利用高分遥感影像解译精度提供了定量的依据,为土地利用信息获取提供了可参考的技术路线与方法,对县域土壤侵蚀动态监测和水土保持规划具有重要意义。     

几个常用土壤侵蚀术语辨析及其生产实践意义

土壤侵蚀是导致土地退化的主要原因,已成为全球性的环境问题之一。理解和规范土壤侵蚀术语对于土壤侵蚀研究、水土流失调查和水土保持规划具有重要意义。本文将几种常用的土壤侵蚀术语划分为6组,分别展开辨析,依次包括1)土壤侵蚀、土壤流失和水土流失,2)古代侵蚀与现代侵蚀,3)地质侵蚀与加速侵蚀,4)片蚀、溅蚀、面蚀和细沟间侵蚀,5)细沟、浅沟、切沟侵蚀和瓦背状地形,以及6)冲沟、干沟和河沟侵蚀,阐述各组术语之间的差别和联系,并探讨其在生产实践中的意义。     

植物纤维毯道路边坡防护技术综合效益评价

为系统评价植物纤维毯水土保持作用对不同雨强的响应以及改良土壤的作用,开展了人工模拟降雨试验和野外小区监测,在模拟降雨试验中,设计4个雨强,测试3种植物纤维毯,降雨历时均为60min。在降雨过程中以5min为间隔收集径流泥沙,并测定径流量和侵蚀泥沙量。在野外小区监测中,通过2007,2010,2013年施工的稻草毯小区,以及2014年施工的椰丝毯、椰丝稻草混合毯和稻草毯小区,评价土壤理化性质对植物纤维毯铺设年限和类型的响应差异。结果表明:在47mm/h及以上雨强下,椰丝毯、椰丝稻草混合毯和稻草毯均能有效减少侵蚀和产流,平均减蚀效益分别为94.92%,86.06%,83.42%,平均减流效益分别为31.59%,45.02%,52.44%,减蚀效益显著优于减流效益。3种植物纤维毯均在47mm/h雨强下减蚀效益和减流效益达到最高,其中最高减蚀效益为椰丝毯(97.54%),最高减流效益为椰丝稻草混合毯(88.26%)。随着雨强增大,减蚀效益和减流效益均不同程度降低,且减流效益降低更快。随着植物纤维毯铺设年限延长,土壤理化性质逐渐改善;铺设1年后,椰丝稻草混合毯改土效果最佳。     

贵州省河流水文泥沙的时空变化特征

河流泥沙是流域水土流失与河流水文特征共同作用的结果,河流泥沙的空间分布格局和时间变化规律,可以反映水土流失时空特征及其变化过程。利用贵州省1956-2000年水文泥沙资料,分析研究了河流输沙模数的时空变化特征。结果表明:贵州省河流泥沙分布格局和时间动态变化,基本上与植被时空格局变化特征及人类活动的影响过程相吻合;河流输沙模数呈西高东低的分布格局,在时间上呈周期性变化,基本上逢3~4 a就出现一个极端值,形成波峰或波谷。1965年之前的时间段内,输沙模数较小值年份出现的频率高,1965年以后则是输沙模数较大值年份出现的频率则高。1966-1967年枯水和低输沙量、1971-1972年的平水和高输沙量现象的出现,对进一步研究分析贵州省径流泥沙关系和水土流失演变过程具有重要的指示意义。     

东北典型黑土区剖面粒径分布特征及其可蚀性研究

为了更好的了解黑土区土壤剖面粒径分布以及可蚀性因子特征,本研究以东北典型黑土区鹤北流域为研究区,利用沉降法对不同土地利用方式下土层表面至母质的土壤样品进行粒径分布规律研究,并基于粒径及有机碳分布特征,计算了土样的可蚀性K值,最后对土壤可蚀因子K与WEPP模型中土壤的细沟间侵蚀因子(Inter- rill Erodibility)K_i、细沟侵蚀因子(Rill Erodibility)K_r和临界剪切力因子(Critical Shear)Tc进行相关分析。结果表明:(1)不同剖面下土壤粘粒含量逐层变化不大。而粉粒含量呈现出随土层深度增加而含量减少,砂粒呈现出随土层深度增加而含量增大;(2)除人工林外,其余6个剖面土壤可蚀性因子K值均表现出随土层深度增加而含量增大的趋势;(3)对农地剖面土样分析发现,可蚀性因子K值与细沟侵蚀因子K_r呈极显著正相关,与临界剪切力因子Tc呈极显著负相关,而与细沟间侵蚀因子K_i的正相关性略有降低。     

农户调查方法在退耕还林（草）工程研究中的应用——以皇甫川流域为例

以皇甫川流域农户调查为例,探讨了农户调查方法在退耕还林（草）工程研究中的应用问题。农户调查因其数据获取直接、时效性强、反映问题全面等特点,可用于农户生产生活受工程影响及其相互作用等研究,并为相关政策的制定提供参考。研究表明：农户对退耕还林（草）工程普遍持赞成态度,但一些农户反对禁牧和圈养舍饲。影响农户对退耕还林（草）工程态度的主要因素是农户的年龄、家庭人数以及退耕所能带来的收益;影响农户对圈养舍饲态度的主要因素是畜牧业收入;农户受教育程度越高,人均纯收入越高,但耕地面积、种植业和畜牧业比例越大,人均纯收入反而越少,表现出当地传统农牧业典型的“不可持续性”,并与生态系统的不可持续性交互作用,形成了生态一经济的恶性循环。如何进一步发挥退耕还林工程的作用,促进生态和经济的可持续性,值得进一步探讨。     

遥感及CA模型支持下的吉隆坡及其周边地区城市扩展分析与预测

利用长时间序列高分辨率Landsat TM影像,对吉隆坡及其周边地区城市扩展模式特征及驱动机制进行了分析,确定了其影响因子和限制因素,并基于CA模型原理对该研究区的城市扩展进行了模拟与预测.结果表明.吉隆坡及其周边地区城市扩展一直处于多经济核心支持下的中高速扩展阶段.吉隆坡内部的填充式扩展模式在整个城市扩展期间受周边的集中式扩展影响较大.在地形、经济及行政政策的交互影响下,研究区的扩展方向主要为西北、南、东南方向,其中以南部的城市扩展在各个时期最为突出.     

宁夏白芨滩防沙治沙区风沙土粒度组成特征及空间异质性

【目的】为宁夏河东沙区防沙治沙提供科学依据和基础数据.【方法】本研究选取了白芨滩防沙治沙区,对其风沙土粒度组成特征开展研究,通过野外网格法采样(0~30cm),室内应用马尔文激光粒度仪测定土壤粒度组成,计算得出平均粒径(Mz)、标准偏差(σ)、偏度(Sk)、峰度(KG)等土壤粒度特征参数.【结果】研究区土壤粒度组成以细沙为主,约占土壤颗粒体积分数的64.42%~78.72%,中沙含量次之,为9.99%~31.96%.极细沙含量较少,为1.79%~16.1%,粗沙和粉沙含量非常少.空间异质性研究表明,Mz、σ和KG的块金系数均25%,均表现出强烈的空间自相关性,Sk不存在空间自相关.平均粒径的空间分布表现为从西南向东北颗粒逐渐变粗的趋势,标准偏差空间分布表现为由南向北逐渐减小,峰度表现为从南向北逐渐减小.【结论】本区域在草方格+植物措施的治理下,风沙土的颗粒的分选性较好,分配程度均匀性良好.     

基于BP神经网络的三峡库区重庆段水资源安全评价

三峡库区水资源安全关系到库区的生态安全,对库区水资源安全利用进行评价,找出问题较为严重的区域,明确其限制因子,从而为库区水资源可持续发展和水资源安全提供科学的决策依据。结合2000—2014年三峡库区水资源安全数据,选取BP神经网络构建水资源安全利用评价模型,结合ARIMA模型进行指标预测,分析了三峡库区重庆段水资源安全利用的时空差异。研究表明:(1)三峡库区重庆段2014年水资源安全利用总体分布在较不安全到较安全之间,渝中区和大渡口区为较不安全等级,沙坪坝区等7个区县为基本安全,其他区县为较安全等级;在子系统的评价中,主城区的社会安全与供需安全等级均为最低,为极不安全和较不安全等级。(2)2000—2014年水资源安全利用等级主要受生态安全因子制约,供需安全因子次之;2015—2020年水资源安全利用等级主要受供需安全因子限制,生态安全因子次之。2000—2020年水资源安全利用等级总体呈上升趋势。     

不同DEM分辨率下的坡面土壤侵蚀模型的坡长因子提取对比研究

采用基于GIS的非累计流量的坡长直接提取算法(NCSL)和空间分析提取法(SAC)对陕北省安塞县10个样区的坡长进行提取,并计算相应的坡长因子。对不同DEM分辨率下的坡长提取结果对比,结果表明:NCSL对坡长的提取精度明显好于SAC的提取结果,其中DEM在5、10 m分辨率下的提取精度最好,且二者计算的坡长因子值差异不大,因此,可采用10 m分辨率NCSL方法提取坡长。