土壤侵蚀遥感监测方法及其思考

土壤侵蚀监测一直是遥感和地理信息系统应用的一个重要领域。纵观国内外土壤侵蚀遥感监测方法,概括起来有遥感影像目视解译监测法、遥感光谱分析监测法、人机交互式解译监测法、智能化土壤侵蚀监测法和模型参数化监测法5种。分析各种方法的优势及其在实际应用中所面临的困难,提出基于知识库与空间信息耦合的土壤侵蚀监测方法,以满足水土保持及其管理工作的需要。     

皖浙闽赣丘陵山地植被遥感知识库的建立与应用

 应用遥感数据解译地表植被覆盖情况,从而进一步评价土壤侵蚀现状。采用人工调查与遥感判读相结合的方法,建立地表植被覆盖度的遥感识别样本知识库。通过建立知识库,并使用GPS对其加以检查、更新,提高了样本的广泛性与精确度,从而提高了土壤侵蚀动态遥感监测的精度与速度,并使遥感影像的植被判读具有一定的系统性。     

辽宁省细河流域土壤侵蚀监测方法对比研究

以辽宁省细河流域为例,基于RUSLE模型和环境与灾害监测预报小卫星HJ-1A/1B的CCD数据,计算了该流域的土壤侵蚀状况,将土壤侵蚀强度分级后的结果与多因素综合法得到的土壤侵蚀强度分级结果及2005年辽宁省土壤侵蚀遥感调查结果进行了对比验证。结果表明,HJ卫星的CCD数据适用于土壤侵蚀监测领域,RUSLE模型能够较好地应用于细河流域的土壤侵蚀监测中。2009年土壤侵蚀总面积比2005年第4次土壤侵蚀遥感调查结果有所降低,土壤侵蚀主要分布在西北和东南山区,其中强烈及以上等级的侵蚀则主要分布在"煤电之城"阜新市的露天煤矿地区。     

构建"数字流域"的试验研究

以宁夏固原上黄试验示范区为例,对数字流域构建与应用作了尝试。构建“数字流域”主要包括：数据采集及预处理、基础数据库的建立、基础空间信息框架的建立、空间信息的图形库管理、“数字流域”网络化管理与维护五大步骤。“数字流域”加速了流域信息化,为土壤侵蚀及水土保持领域动态模拟、监测提供全新的数据支持平台和虚拟环境,具有重要的理论和实际意义。     

土壤侵蚀遥感监测中植被信息知识库的应用

遥感植被度的经验判读因人为因素比重较大,影响了土壤侵蚀监测的动态效能。本文研究通过采用人工调查结合遥感判读的方式,建立植被度的遥感识别样本知识库。该方法在水土保持行业的应用上,目前尚鲜有报道。通过建立知识库,并使用GPS对其加以检查、更新,提高了样本的广泛性与精确度,从而在土壤侵蚀动态遥感监测的应用上进一步提高了精度与速度,并使遥感影像的植被判读具有一定的系统性。     

应用智能化遥感解译方法监测贵阳市土壤侵蚀

对大区域土壤侵蚀进行监测是十分困难的 ,但非常重要。本文介绍了应用智能化遥感解译方法监测贵阳市的土壤侵蚀状况的情况。研究主要内容有 :( 1 )建立土壤侵蚀知识数据库。智能化遥感解译方法是通过激发土壤侵蚀专家知识库研究遥感影像。当专家解译训练区时 ,计算机记录专家知     

鲁中山区CSLE模型中植被和地形因子的优化方法

[目的]优化中国土壤侵蚀模型CSLE的因子计算方法,提高该模型在鲁中低山丘陵小流域的模拟精度,为低山丘陵区小流域的土壤侵蚀因子动态监测方法提供技术支撑。[方法]以淄博市郝峪小流域为研究区,将国产高分卫星数据和无人机低空遥感数据相结合,对CSLE模型中的地形地貌因子和植被覆盖与生物措施因子进行了算法优化,通过与国家监测数据的对比,验证优化后土壤侵蚀模型因子的优越性。[结果](1)模型因子算法优化验证结果表明,坡度坡长因子频率曲线相似度为0.91,可以进行土壤侵蚀计算;(2)对于植被覆盖度提取的尺度转换模型,拟合优度系数R~2为0.686 8,可以进行植被覆盖与生物措施因子计算。(3)优化模型后的土壤侵蚀数据与国家监测的土壤侵蚀数据的相关系数为0.686 8。[结论]优化了CSLE模型中因子提取计算的方法提高了模型的模拟精度。因子优化后计算的土壤侵蚀模数更符合当地实际情况。     

黄土丘陵区小流域土壤侵蚀空间变化定量研究

以陕西北黄土丘陵区安塞县纸坊沟流域内小流域为研究实例，在分析野外小区观测资料建立土壤侵蚀模型的基础上，应用由ARC／INFO地理信息软件系统支持建立的空间信息数据库系统和土壤侵蚀模型相结合的方法，进行了小流域次降雨土壤侵蚀空间化的定量计算，进而研究了流域内侵蚀强度的空间变化规律及其与地貌和土地利用的关系，经实测资料的检验表明，建立的预报方法，具有较高的计算精度。     

矿区土壤侵蚀模数监测方法的研究

探讨土壤侵蚀模式监测方法,对开拓水土保持监测理论,明确监测内容和方法,客观评估开发建设项目水土流失危害及水土保持效果,改进监测方法等都具有重要意义。以"黑龙江铜山矿业有限公司铜山铜矿改扩建工程"土壤侵蚀模数监测为例,对工矿区水土保持监测内容及土壤侵蚀模数监测方法进行分析探讨。     

基于大尺度动态监测的土壤侵蚀危险程度评价

应用智能化遥感信息提取方法对贵阳地区1994年和1998年土壤侵蚀进行了监测试验．研究区面积为2400km2，地理环境复杂。研究内容包括：(1)贵阳土壤侵蚀知识库的建立与检验；(2)土壤侵蚀影响因子的数字化；(3)土壤侵蚀信息提取；(4)土壤侵蚀恶化信息提取；(5)土壤侵蚀危险程度评价。通过研究获得了研究区1994年和1998年的土壤侵蚀情况及其土壤侵蚀恶化情况，分析了土壤侵蚀影响因子的作用程度．在土壤侵蚀恶化信息分析基础上进行了土壤侵蚀危险程度评价。     

贵州省水土流失与社会经济相关性分析

贵州喀斯特生态脆弱,水土流失和贫穷形势严峻,探究水土流失与社会经济的关系,对当地生态环境改善和社会经济可持续发展意义重大。以水土流失数据和社会经济数据作为主要信息源,选取人口、经济发展、土地利用和城市发展4个方面的社会经济指标,利用ArcGIS和GeoDa软件,对水土流失及各指标因子进行空间相关性检验,再建立经典线性回归模型、空间滞后模型和空间误差模型,并对三个模型进行对比分析。结论如下:（1）空间分析结果显示,水土流失的空间自相关性较强,水田和旱地对水土流失影响不一致;（2）三个模型对比,空间滞后模型的拟合度最优,解释能力最强。     

The nature of soil erosion and possible conservation strategies in Ntabelanga area,Eastern Cape Province,South Africa

Soil erosion is a major land degradation problem in South Africa (SA) that has economic, social and environmental implications due to both on-site and off-site effects. High rates of soil erosion by water are causing rapid sedimentation of water bodies, ultimately leading to water crisis in SA. Lots of financial and human resources are channelled towards controlling of soil erosion but unfortunately with little success. The level of soil erosion in a particular area is governed by the site properties. Therefore, it is inappropriate to generalize data on soil erosion at a large-scale spatial context. The literature on soil erosion in SA classifies Eastern Cape Province as a high-erosion-potential area using data collected at a large-scale spatial context. Collecting soil erosion data at a large spatial scale ignores site-specific properties that could influence soil erosion and has resulted in failure of many traditional soil erosion control measures applied in the province. Moreover, scientific principles underlying the processes and mechanisms of soil erosion in highly erodible soils are missing in SA. This review was to find effective soil erosion control measures by having an insight on what happens during soil erosion and how soil erosion occurs in Ntabelanga. The literature suggested that erosion in Ntabelanga could be influenced by both the erosivity and erodibility factors though the erodibility factors being more influential. Soil permeability contrast between the horizons could be influencing the rate and nature of soil erosion. To mitigate the impact of soil erosion in Ntabelanga, efforts should aim to improve the vertical flow capacity in the B horizon. Clay spreading, clay delving, addition of gypsum, deep ploughing and mulching could aid the water permeability problems of the subsurface horizons. However for effective soil management and control option, detailed studies of specific site properties are needed. The generated information can assist in formulating soil erosion policies and erosion control strategies in the Ntabelanga area and SA at large.     

重庆市土壤侵蚀敏感性评价

重庆市位于长江上游生态屏障的最前沿，其水土流失对整个长江流域生态安全和三峡水利枢纽工程的安全运行有着重要影响。依据1999年重庆市水土流失遥感调查结合水土流失观测资料，评价了重庆市土壤侵蚀强度及区域分布。根据USLE方程中5N因子对土壤侵蚀敏感性影响，建立了土壤侵蚀敏感性评价指标体系，对重庆市土壤侵蚀敏感性进行评价。结合GIS技术，分析了重庆市土壤侵蚀敏感性的空间分布，探讨了土壤侵蚀的敏感性原因，并提出了有关水土保持对策。     

喀斯特山区地形起伏度及其对水土流失敏感性的影响——以贵州省荔波县为例

[目的]探究喀斯特高原山区水土流失的特征与空间变化规律,为制定符合喀斯特山地环境的水土流失防治对策提供科学依据。[方法]以典型喀斯特山区重点生态功能区贵州省荔波县为研究区,综合运用地理空间分析方法,确定提取地形起伏度最佳的分析单元,结合水土流失敏感性评价,分析地形起伏度与水土流失敏感性的空间分布规律及其相互关系。[结果]基于10 m空间分辨率DEM数据,提取地形起伏度的最佳网格大小为54×54,地形起伏度(RDLS)在0.32～2.12之间;荔波县水土流失敏感主要为微度侵蚀,占县域总面积达88.40%;水土流失敏感性区域主要集中在RDLS为0.7～1.7的分级范围内,RDLS在1～1.5区间对水土流失的响应最敏感,为水土流失敏感性的优势因子区间。[结论]研究区内RDLS与不同敏感度的水土流失分布具有一定的一致性,总体上水土流失受地形起伏度变化的影响显著。     

沂蒙山区土壤侵蚀敏感性评价

根据沂蒙山区遥感影像解译和水土流失遥感调查数据等资料,在通用土壤侵蚀方程的基础上,选择降雨侵蚀力、土壤可蚀性值、坡度和植被覆盖等自然因子建立土壤侵蚀敏感性评价指标体系。利用GIS方法对影响土壤侵蚀敏感性的单因子进行计算,并将各因子进行栅格化。运用空间分析方法对沂蒙山区土壤侵蚀敏感性进行综合评价,将沂蒙山区土壤侵蚀敏感性分为极敏感区、高度敏感区、中度敏感区、轻度敏感区和一般敏感区5个等级区域,并分析了不同土壤侵蚀敏感区的空间分布。     

基于GIS技术的古城小流域土壤侵蚀研究

选取克山县古城小流域作为研究对象,基于GIS技术,选用修正的通用土壤流失方程计算土壤侵蚀模数,依据《黑土区水土流失综合防治技术标准》进行侵蚀强度划分,并分析各侵蚀强度空间分布特征、不同土壤侵蚀强度总量,以及土地利用类型对土壤侵蚀的影响。研究表明:研究区年侵蚀总量为123 572.62 t,侵蚀总面积为12 494.31 hm²,占总土地面积的34.81%。以轻度侵蚀为主,中度侵蚀次之,强烈、极强烈、剧烈侵蚀也有发生,但侵蚀面积及侵蚀量均较小。轻度侵蚀集中分布于研究区中部、西北部;中度侵蚀主要分布于研究区中部、东北部地区;强烈侵蚀、极强烈、剧烈侵蚀零散分布于研究区内,多为林地向旱地过渡区。土壤侵蚀主要发生在旱地、未利用地;城乡工矿居民用地也较容易发生土壤侵蚀,但侵蚀面积较小;其他土地利用类型不易发生土壤侵蚀。     

普安县不同岩组类型对区域土壤侵蚀景观格局的影响

以普安县白云岩、石灰岩、砂页岩和玄武岩等不同岩组区域的土壤侵蚀景观作为研究对象,基于ArcGIS软件中Spatial Analysis拓展模块空间分析技术及景观生态学中的景观格局空间分析方法,从宏观空间尺度上研究了不同岩组类型对区域土壤侵蚀景观格局的影响。结果表明:普安县岩组分布特征是以白云岩为主,其次是石灰岩,砂页岩和玄武岩面积较少;石灰岩区总体侵蚀程度不高,但是局部侵蚀较为严重。普安县土壤侵蚀景观格局特征表现为:微度侵蚀是4种地层岩组土壤侵蚀景观的景观基质,微度侵蚀景观斑块在空间分布上集中连片、异质性低、均匀度指数高,极强度侵蚀与剧烈侵蚀最大面积比例与斑块面积都是最小,斑块在空间分布上距离都较远且及其破碎,连通性较低。普安县不同岩组土壤侵蚀景观格局存在差异,白云岩区景观最为破碎,具有较高的异质性;石灰岩区侵蚀斑块分布较为集中;玄武岩区具有最高的多样性,斑块间的信息交流最为频繁。     

基于WaTEM/SEDEM模型的洮河源区土壤侵蚀产沙模拟及其空间驱动力分析

[目的]全面认识长时间尺度的土壤侵蚀时空变化及其影响因素对土壤侵蚀治理具有重要意义。探究流域1998—2018年土壤侵蚀和产沙时空变化特征及其空间驱动力因子,为洮河源区流域的水土治理提供科学理论依据。[方法]以洮河源区流域为研究区,基于碌曲站实测输沙数据以及植被NDVI数据,通过WaTEM/SEDEM模型结合重心模型分析流域侵蚀产沙时空变化特征,进一步采用地理探测器方法探究其空间驱动力因子。[结果]洮河源区的土壤产沙模数由1998年的33.81 t/(hm²·a)增加至2018年的48.59 t/(hm²·a);土壤侵蚀强度主要以微度侵蚀为主,其次是极强侵蚀和轻度侵蚀,剧烈、强烈和中度侵蚀占比最小。侵蚀较强区域分布在高山地带;侵蚀较微弱的区域分布在中部的河谷地区和海拔较低的区域。流域内地形等级和植被覆盖度对土壤侵蚀影响最大,q值分别为0.359,0.183,流域侵蚀模数随地形位等级增大而增大,随植被覆盖度的增大而减少。1998—2003年和2008—2013年这两个时段,土壤侵蚀重心向东南方向移动,2003—2008年侵蚀重心向西北方向移动,...     

2000-2018年皖南山区土壤侵蚀时空变化

[目的]精确评估皖南山区土壤侵蚀量并分析其时空变化特征,为区域水土流失综合治理提供科学依据.[方法]在GIS技术的支持下,利用研究区日降雨数据,30 m分辨率DEM,土壤数据和土地利用等数据,采用中国土壤流失方程(CSLE)估算皖南山区土壤侵蚀模数,并分析2000,2010和2018年近20 a研究区土壤侵蚀时空变化特...     

近40 a黑土典型区坡沟侵蚀动态变化

研究黑土区坡面侵蚀与沟谷侵蚀的动态变化对于正确认识黑土侵蚀的发生发展过程、制定合理的侵蚀防治对策具有重要理论与实际意义。该文以克拜东部黑土区为例,从1965年美国侦查卫星Corona影像和2005年法国Spot-5高分辨率遥感影像上提取侵蚀沟、植被、土地利用等信息,结合地形、降雨及土壤资料,以通用土壤流失方程为基本框架建立坡面侵蚀定量估算模型,在此基础上,对近40 a坡面侵蚀和沟谷侵蚀的动态变化进行深入分析。结果表明：研究区坡面侵蚀以轻度侵蚀为主,中度和强度侵蚀面积比例很小;40 a来坡面侵蚀总面积变化不大,但侵蚀强度的变化存在一定的地区差异;研究区1965年有侵蚀沟1 682条,2005年增加到2 561条,侵蚀沟平均每年侵吞耕地5.23 hm2;40 a来研究区坡沟侵蚀产沙比约为3.5︰1,总体上以坡面土壤流失为主。研究结果可为黑土区水土流失综合治理提供科学依据。