基于矢量和栅格数据结构的土壤侵蚀强度判别方法研究

在利用RS & GIS(Remote Sensing and Geographic Information System,遥感和地理信息系统)技术,进行区域土壤侵蚀调查和编制土壤侵蚀图时,可以采用矢量和栅格两种数据结构.分析了基于矢量和栅格两种数据结构进行侵蚀强度判别时的有关技术和方法,包括侵蚀图斑的确定、侵蚀因子值的提取以及侵蚀强度判别的方法等,并举例分析了两种方法在反映区域土壤侵蚀强度分布上的差异.结果认为这两种方法均可应用于土壤侵蚀强度判别,但基于栅格数据结构的判别方法能够更精细地反映土壤侵蚀在微域上的差异,而基于矢量数据结构的判别方法更能够反映不同强度等级侵蚀的总体分布.从动态监测和趋势预测角度分析,采用栅格数据结构的判别方法更方便、更有利于快速提取侵蚀因子和进行土壤侵蚀动态分析和预报.     

基于栅格数据结构分析的土壤侵蚀强度判别方法研究及应用

在利用GIS和RS技术进行区域土壤侵蚀调查时,可以采用栅格数据结构来判别,文章运用实例分析了基于栅格数据结构进行侵蚀强度判别的有关技术和方法,包括侵蚀因子值的提取以及侵蚀强度判别的方法等。结果认为基于栅格数据结构的判别方法能够精细地反映土壤侵蚀在微小领域上的差异。从动态监测和趋势预测角度分析,采用栅格数据结构的判别方法更方便、更有利于快速提取侵蚀因子和进行土壤侵蚀动态分析和预报。     

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。     

浅谈基于GIS的区域土壤侵蚀遥感快速调查技术

第二次全国土壤侵蚀遥感调查中，土壤侵蚀强度分级一般采用多因素综合法。在基于ＧＩＳ的操作中，有２ 种不同的处理过程，一种为划分评价单元—分析单元属性—判断侵蚀强度，另一种为按影响因素分层提取因子值—层面叠加—判断各图斑侵蚀强度，两种方法都能取得满意结果。根据绿色植物在近红外与红光波段的反射特征从遥感图像中提取植被覆盖信息，普遍使用的植被指数有ＲＶＩ、ＮＤＶＩ、ＧＶＩ、ＳＡＶＩ等４ 种。评价单元的坡度可由数字化的等高线或ＤＥＭ模型计算出来。     

RS和GIS在攀枝花山区土壤侵蚀研究中的应用

以攀枝花山区为例,采用遥感数字图像处理技术,提取对土壤侵蚀起决定性作用的降雨量、植被覆盖度、地形坡度、沟谷密度、土地利用类型、土壤成土母质因子,将获取的信息借助G IS进行矢量数据的转换、数据编辑、空间叠加和统计分析,得到研究区土壤侵蚀强度分布状况。研究表明:研究区土壤侵蚀面积2 335.139 km2,占研究区面积4 611.291km2的50.640%,土壤侵蚀主要发生在植被覆盖不良的荒坡地和坡耕地上,尤以坡耕地土壤侵蚀最为严重,大部分为强度及强度以上。该项研究为山区土壤侵蚀监测研究提供了一种有效的方法。     

岩溶区土壤侵蚀强度评价方法

研究岩溶区土壤侵蚀评价方法,既可以对岩溶区水土流失状况有深入了解,也可以为水土流失治理和评价提供依据。在贵州关岭、云南罗平、云南峨山3个县岩溶区,抽样选取44个小流域进行野外考察,收集土壤侵蚀因子的相关信息,分别通过因子分级判断侵蚀强度方法(因子法)和土壤侵蚀模型CSLE计算土壤侵蚀模数,再判断侵蚀强度的方法(模型法),对研究区水土流失面积和土壤侵蚀强度进行对比分析。同时对比这2种方法在土壤侵蚀分类分级标准SL190—2007和SL461—2009下的差异,并通过分析不同土地利用类型下水土流失面积占比的差异,分析各种评价方法的优劣。结果表明:在SL190—2007分级标准下,模型法和因子法得到的单元平均水蚀比例差异较大,分别为35.98%和72.40%;在SL461—2009分级标准下,模型法和因子法得到的水蚀比例有较好的匹配,分别为70.11%和69.31%。在SL190—2007标准下,模型法侵蚀量标准偏高,不适用于岩溶区;由于考虑了基岩裸露率的影响,在SL461—2009标准下,因子法对林、草地水蚀比例的评价相对更合理;在SL461—2009标准下,模型法由于综合考虑了降雨、土壤、地形、植被覆盖与生物措施、工程措施和耕作措施的影响,且能定量模拟土壤侵蚀模数,是最合理的方法。但由于目前模型法中土壤可蚀性因子对基岩裸露这一岩溶区典型现象反映不够,导致评价结果中林草地水蚀比例偏高,下一步应开展基岩裸露率的调查、在模型法中加入基岩裸露率的影响,提高模型法的精度。     

利用侵蚀模型普查黄土高原土壤侵蚀状况

土壤侵蚀普查对于土地资源保护和自然灾害防治具有重要意义。为了测试抽样方法和土壤侵蚀模型在土壤侵蚀普查中的适用性,该文以陕西吴起县为试点,采用1%均匀抽样方法,调查39个抽样单元的土壤侵蚀影响因子,使用中国侵蚀预报模型CSLE(Chinese soilloss equation)估算土壤侵蚀模数,并与基于遥感数据的水蚀分级分类方法进行比较。两种方法估算的全县平均土壤侵蚀模数分别为4571和5504t/(km2a),但不同分级侵蚀强度的面积和空间分布存在较大差异。抽样方法在土地利用与覆盖、水土保持措施及土壤特性方面获得的信息量大于遥感方法,同时对于区域具有很好的代表性;使用模型估算土壤侵蚀考虑的影响因子与分级方法相比,还包括了土壤可蚀性、坡长因子以及水土保持措施因子等,由此计算的土壤侵蚀模数和强度具有更高的可信度。因此,虽然基于抽样方法和土壤侵蚀模型的土壤侵蚀普查方法也存在一定的问题,但与土壤侵蚀分类分级方法相比具有明显的优越性。     

涞源县土壤侵蚀与地形分布特征研究

在地理信息系统(Arcgis10.0)的支持下,运用修正水土流失通用方程(RUSLE),分析评估河北省矿业大县——涞源县土壤侵蚀现状及土壤侵蚀等级分布状况。在此基础上,叠加土壤侵蚀强度分布图和地形图,分析了土壤侵蚀强度对于坡度、高程、坡向等地形因子的分布特征。研究表明:涞源县土壤侵蚀现状主要为微度侵蚀,面积约为98570 hm~2,占县域总面积的41%;不同坡度和高程下的土壤侵蚀强度均先增大后减小,呈单峰分布趋势,最大值分别出现在坡度15~25°、高程900 m~1100 m处,坡向的土壤侵蚀强度最大值出现在东南坡向上;不同侵蚀强度在各坡度范围内所占面积比峰值随着侵蚀强度等级的增加呈规律性的出现在坡度级别较高的地方,侵蚀强度等级越高,土壤侵蚀面积比峰值出现处的坡度级别也越高。     

沂蒙山区典型小流域土壤侵蚀与环境影响因子耦合关系

以沂蒙山区曲阜九仙山小流域为研究区域,基于"3S"技术,对2009年九仙山小流域土壤侵蚀特征及其环境影响因子进行了系统研究。研究结果表明:九仙山小流域土壤侵蚀在侵蚀强度上呈现整体以轻度侵蚀、中度侵蚀为主,局部有强烈和极强烈侵蚀的土壤侵蚀特征;土地利用、植被盖度、坡度、海拔等环境因子对流域土壤侵蚀影响密切。研究成果可为小流域水土保持决策提供参考。     

用遥感图象进行土壤侵蚀系列制图的方法与实践

按照制定的土壤侵蚀图成图系列，根据黄土丘陵沟壑区的特点，以地形结构特征图为主要控制，按地形一植被条件（或土地利用）一致性原则圈定图斑，用多层逐步判别归类法确定土壤侵蚀的相对等级，再运用试错迭代法并参照各小流域的实测土壤侵蚀资料把土壤侵蚀分级图转化为定量的土壤侵蚀强度图，完成了洪水沟流域的侵蚀等级的地面绝对定标，得到反映各侵蚀因子综合作用的且有充分的地面侵蚀实测数据支持的士壤侵蚀强度分布图。     

安徽省岳西县土壤侵蚀时空演变特征及趋势预测

利用ArcView 3.3软件,对岳西县1958年、1983年、1992年的土壤侵蚀动态监测图进行屏幕数字化,得到三期土壤侵蚀强度矢量图;利用2004年TM影像,通过目视解译的方法,得到2004年土壤侵蚀强度矢量图。利用Arc-GIS软件,对不同时段土壤侵蚀图进行叠加分析,研究了不同时段不同土壤侵蚀强度面积数量的相互转化及土壤侵蚀程度的变化;运用马尔柯夫模型,预测岳西县土壤侵蚀动态演变趋势。主要结论如下:(1)岳西县土壤侵蚀状况1958-2004年经历了急剧恶化到逐渐恢复的过程。1958-1983年土壤侵蚀不断加剧;1983-1992年土壤侵蚀逐渐恢复;1992-2004年土壤侵蚀进入全面恢复期。(2)相邻时段的土壤侵蚀图叠加结果分析表明,不同时期土壤侵蚀各等级是相互转化的。(3)1958-2004年岳西县土壤侵蚀程度无变化的面积经历了先下降后上升的过程,土壤侵蚀程度等级增加的面积先显著扩大再逐步下降,而土壤侵蚀程度等级下降的面积先减少后增加。(4)马尔柯夫模型预测结果表明,到2016年微度侵蚀土壤面积增加到64 221hm2,中度侵蚀类型面积明显下降;强烈侵蚀与极强烈侵蚀土壤在局部地区有所增加,但这种变化不明显。堆积类型面积呈显著下降趋势,水域面积有所减少。从总体趋势看土壤侵蚀状况向良性循环方向发展。     

用Guelph法研究南方低丘缓坡地不同坡位土壤渗透性

利用 Guelph入渗仪研究了我国南方低丘缓坡地不同坡位的土壤渗透性。对第四纪红色黏土和红砂岩发育土壤的研究结果表明 ,坡地上不同坡位土壤的渗透性差别显著 ,0— 5 cm表层土壤的饱和入渗率Kfs值总是下坡最大 ;草地上植被覆盖度越高 ,表层土壤的 Kf s值也越大 ;而旱耕地上表层土壤 Kfs值与坡位之间的关系则表现为 :下坡 >上坡 >中坡     

基于多源遥感数据的浙江省水土流失遥感监测

 通过浙江省土壤侵蚀强度判别模型,确定影响浙江省水土流失的主导因子;以TM数据和航摄1:1万DOM数据为遥感数据源,利用浙江省数字化地形图,结合样地调查,进行2009年浙江省水土流失遥感监测;以基于约束三角网技术的坡度因子提取方法、基于植被指数和像元二分模型的植被覆盖度因子提取方法以及土地利用因子提取方法,通过叠置分析实现土壤侵蚀信息提取。结果表明：浙江省水土流宍面积呈逐年减少的趋势;经过野外调査验证,研究成果准确度高。     

治黄之本在于水土保持

该论证了在漫长的地质时期，黄土高原的土壤侵蚀强度变化幅度很大，有时异常强烈，有时则很轻微。根据子午岭地区土壤侵蚀由强变弱的实例，以及许多水土保持综合治理先进典型，说明黄土高原的土壤侵蚀完合可以治理。只有水土保持才是根治黄河水害，促进当地农业持续发展的根本保证。     

衡山花岗岩地貌过程与水土流失关系的研究

通过对衡山地貌和侵蚀过程分析,发现地貌是影响土壤侵蚀的基本因素,古代侵蚀地貌是现代地貌过程的基础,也决定着现代土壤侵蚀发展的规律.人类活动不能改变这种规律,却可影响土壤侵蚀的进程,土壤侵蚀加速了现代地貌过程,现代地貌过程的加速又强烈地影响土壤侵蚀程度和方式.用长时间尺度,区分古代侵蚀与现代侵蚀、正常侵蚀与加速侵蚀,将更有利于监控现代地貌过程,实施合理的水土保持措施,防止加速侵蚀,减缓现代侵蚀进程,从而保护环境和风景名胜区.     

衡山花岗岩地貌过程与水土流失关系的研究

通过对衡山地貌和侵蚀过程分析，发现地貌是影响土壤侵蚀的基本因素，古代侵蚀地貌是现代地貌过程的基础，也决定着现代土壤侵蚀发展的规律。人类活动不能改变这种规律，却可影响土壤侵蚀的进程，土壤侵蚀加速了现代地貌过程，现代地貌过程的加速又强烈地影响土壤侵蚀程度和方式。用长时间尺度，区分古代侵蚀与现代侵蚀、正常侵蚀与加速侵蚀，将更有利于监控现代地貌过程，实施合理的水土保持措施，防止加速侵蚀，减缓现代侵蚀进程，从而保护环境和风景名胜区。     

坡度对紫色土坡耕地侵蚀性降雨值的影响

侵蚀性降雨标准是指将发生侵蚀和不发生侵蚀的降雨区分开来的某种降雨参数的临界值.该标准值的确定可以为次降雨是否引起土壤侵蚀和土壤养分流失作出初步判断.利用遂宁水土保持实验站坡耕地小区观测资料,分析发现同一时间序列中坡度对侵蚀次数有极显著的影响(相关系数r=0.968),并拟定川中紫色土坡耕地 5°,10°,15°,20°和25°的侵蚀性降雨的雨量标准分别为55.7,42.9,39.9,39.5,32.0 mm;平均雨强标准分别为8.87,7.86,5.53,5.36,5.24 mm/h;PI标准分别为552.12,416.16,351.09,331.53,239.29 mm~2/h.并通过回归分析拟合了侵蚀性降雨雨量标准与坡度,平均雨强标准与坡度,PI标准与坡度之问的函数关系.     

不同区域土地利用与土壤侵蚀空间关系研究

在总结土地利用与土壤侵蚀空间关系一般研究方法的基础上,引入并修正了土壤侵蚀强度综合指数和区域土壤侵蚀强度综合指数,对整个中国境内、辽河中下游地区、南水北调丹江口水库水源区湖北部分和广东省惠东县4个区域土地利用类型与土壤侵蚀强度空间关系进行了定量比较分析。结果表明:不同区域土地利用类型的土壤侵蚀序列各不相同,而同一区域不同时期土地利用类型的土壤侵蚀序列不确定;新出现的难利用地比长期闲置的难利用地土壤侵蚀发生率高;草地土壤侵蚀发生率偏高;耕地中旱地的土壤侵蚀发生率高;建设用地建设时土壤侵蚀强度大,而建成后土壤侵蚀强度小。