应用USLE模型与地理信息系统IDRISI预测小流域土壤侵蚀量的研究

依据实地调查资料,建立了典型小流域地理数据库,应用径流小区观测结果,确定了定量计算通用土壤流失方程因子指标方法,在地理信息系统ＩＤＲＩＳＩ支持下,根据ＵＳＬＥ土壤侵蚀预测模型对数据库实施运算操作,预测了小流域土壤侵蚀量。结果表明,占流域面积６７％的区域土壤侵蚀微弱或轻度,这一区域对流域土壤侵蚀量的贡献率仅为３％,而流域８０％的泥沙来自于占流域面积仅２０％的极强度和剧烈侵蚀区域。     

小流域林地空间分布对土壤侵蚀的影响——以陕北吴起县为例

为分析陕北黄土区小流域林地空间格局特征对土壤侵蚀的影响,以陕北吴起县为例,按照1%的均匀抽样比例,选取39个小流域,根据林地面积比例、林地斑块密度指数、林地斑块形状指数、林地植被覆盖度、林地坡位指数等表征林地空间分布特征的指标,运用系统聚类分析法对流域进行分类,分析林地的空间分布特征和土壤侵蚀模数的关系。结果表明:1)39个小流域可以分为4类,第1类林地面积比例较大,分布在中下坡位,第2类林地面积比例较小,分布在中中坡位,第3类林地面积比例很小,分布在中上坡位,第4类林地面积比例很大,分布在中中坡位;2)第1和4类,土壤侵蚀模数和林地植被覆盖度在0.05显著水平上表现出负相关关系,土壤侵蚀模数和林地空间分布特征指数多元线性回归方程的复相关系数为0.577(P<0.05),表明林地植被覆盖度增加是土壤侵蚀的主要抑制因素,同时,林地面积比例、林地斑块密度、林地形状指数的增加也会抑制土壤侵蚀,在一定范围内,林地靠近坡顶不利于防治土壤侵蚀。     

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。     

基于地形因子的土壤侵蚀评价指数修正 ——以陕北安塞集水区为例

地形是影响土壤流失的重要因素,小流域尺度上的土壤侵蚀评价指数(SL_(sw))对于地形的研究过于简单,因此本研究对SL_(sw)中的地形因子(G)进行修正,进而得出G因子修正后的土壤侵蚀评价指数(SL_(sw)_G)。以黄土丘陵沟壑区——安塞集水区为研究区,基于GIS技术,利用2006—2012年安塞集水区的数字高程模型(DEM)数据、水文观测站的日降雨量数据、土壤采样数据和土地利用数据,计算研究区2006—2012年逐年的SL_(sw),利用安塞集水区实测的输沙量,验证修正的SL_(sw)_G指数的有效性,并分析安塞集水区土壤侵蚀强度的时空变化特征。结果表明,修正前后土壤侵蚀情况分布基本相同,均呈现东南部地区SL_(sw)指数高,而西北部地区相对较低。在安塞集水区东南部,由于人为因素的影响,土壤保持措施相对较弱,同时土壤中黏粒和粉粒质量较轻,黏粒和粉粒湿时有明显的黏结性,降雨过程中容易被水冲刷;根据土壤采样点的采样数据表明,东南部地区土壤中黏粒和粉粒的含量较高,较容易造成土壤侵蚀。修正前后指数通过T检验得出,SL_(sw)和SL_(sw)_G具有方差齐次性,P=0.0370.05;通过与实测输沙量的比较,修正后SL_(sw)_G与实测输沙量的相关系数大于修正前SL_(sw)与实测输沙量的相关系数(0.390.36),修正后的相关性较修正前的相关性有所增加,说明修正是有效的,修正后的SL_(sw)指数能够更好地评价研究区域土壤侵蚀状况。     

基于RUSLE模型的土壤侵蚀量估算——以辽宁省阜新市为例

[目的]准确掌握辽宁省阜新市的土壤侵蚀状况,为政府制定土地和经济方面的相关政策提供科学依据。[方法]基于修正的土壤流失方程(RUSLE),运用RS和GIS等技术和方法,对阜新市的土壤侵蚀状况进行分析和研究。[结果]阜新市年均土壤侵蚀量为1.99×107 t,土壤侵蚀模数为19.18t/(hm2·a)。土壤侵蚀强度在中度以下的区域占研究区总面积的77.01%,对研究区土壤侵蚀量的贡献率为12.57%,而中度以上侵蚀区域占研究区总面积的22.99%,对研究区土壤侵蚀量的贡献率高达87.43%。[结论]5°~25°为研究区主要侵蚀坡度段,裸土地、湖泊和农村居民点为研究区主要侵蚀地带,应将其列为水土保持重点治理对象。     

基于GIS的小流域土壤侵蚀影响因子遥感监测方法探讨——以黑龙江省宾县三岔河小流域为例

RS、GIS技术支持下的小流域土壤侵蚀影响因子遥感监测,是实现小流域水土流失及水土保持现状高精度动态监测和预报的重要手段。以黑龙江省宾县的三岔河小流域为例,探讨了小流域土壤侵蚀影响因子的遥感监测技术方法。     

基于多因子层次覆盖模型的潜在土壤侵蚀等级评价——以内蒙古林西县为例

以内蒙古林西县作为研究案例,采用降雨侵蚀力、主要地形体、土壤可蚀性、植被盖度及水土保持措施等参数,利用TM影像、DEM、土壤类型图、土地利用类型图等地理辅助数据与地面实测土壤理化性质及多年降水数据,在GIS与RS技术支持下,对5个单因子作用下研究区潜在水土流失风险进行评价.并基于多因子层次覆盖评价模型,对复合因子及多因子综合作用下研究区潜在水土流失状况进行评价.结果表明:地形、土壤与植被盖度3个因子对土壤侵蚀的贡献量较大,土地利用方式与降雨强度对土壤侵蚀的贡献量较小.5个因子综合作用的结果是:林西县有近77%的土地面积面临强度及强度以上水土流失的危险.其中轻度及微度水土流失面积占总土地面积的比例较小,二者共占总土地面积比例14.8%,主要分布在林西县西北部的中高山坡度较低地区;强度水土流失占22.8%,主要发生在北部的中山区及中部的河谷平川区;极强度水土流失占43.8%,主要发生在中部及南部低山丘陵区;剧烈水土流失面积占10.8%,集中分布在北部中山高坡区.     

基于GIS的流域土壤侵蚀量估算指标模型方法——以嘉陵江上游西汉水流域为例

在分析土壤侵蚀形成的各主要影响因子的基础上 ,提出了基于栅格地理信息系统的流域土壤侵蚀量估算的指标模型。结合嘉陵江上游西汉水流域具体情况 ,以降雨、地形、沟谷密度、植被盖度、成土母质等为主要指标 ,对流域土壤侵蚀量进行了估算 ,计算结果与实测数据相符合     

小流域土壤侵蚀及径流过程自动测量系统的实验应用

流域内降雨－径流－土壤侵蚀过程中不同时空点处流量、流速、泥沙含量的获取是土壤侵蚀机理研究中的难点,其实时、准确测量为侵蚀模拟－预报模型的建立与检验提供必要的数据支持。该文针对这一问题,将量水堰及水位传感器、薄层水流流速测量系统、γ射线泥沙含量测量仪有机组合,构成流域土壤侵蚀过程测量系统。将该系统测量仪器布设于室内小流域模型各沟道出口及沟道内典型点处,在降雨强度25 mm/h,降雨历时5 min条件下,系统测量的流域出口处流量及泥沙含量变化值与采用手工采样方法测量结果的决定系数R²分别为0.738,0.749,流速误差为8.7%,比较结果显示该系统具有较高的测量精度。在此测量精度范围内,同时测得各沟道口流量及泥沙含量动态变化过程及沟道中典型点处流速。流域内径流过程及径流含沙量的动态测量结果表明将该系统应用到土壤侵蚀动态过程的研究中是可行的。     

黄土高原中小流域土壤侵蚀快速评估方法研究——以杏子河流域为例

以杏子河流域为例 ,利用RS与GIS相结合的技术手段 ,快速提取流域下垫面覆盖信息和地形信息 ,在对土壤侵蚀评价因子进行合理筛选以后 ,参照国家土壤侵蚀分级分类指标 ,利用ERADS图像处理软件提供的专家分类器 ,实现对土壤侵蚀强度及其空间差异的快速、精确评估 ,并利用水文站的观测数据进行了验证     

基于GIS与RUSLE模型的喀斯特地区土壤侵蚀研究——以贵州省为例

[目的]对贵州省土壤侵蚀进行快速定量研究,为土壤侵蚀治理工作和土地利用决策提供科学依据。[方法]在GIS技术的支持下,利用日降雨量、土壤类型、土地利用、DEM,MODIS-NDVI等数据,结合RUSLE模型估算研究区土壤侵蚀量。[结果]研究区的2010年年均土壤侵蚀模数为880.81t/(km~2·a),属轻度侵蚀。大部分区域主要以小于500t/(km~2·a)的微度侵蚀为主,占研究区总面积的59.60%。土壤侵蚀面积(轻度侵蚀以上)达71 164.14km~2,占总面积的40.40%。强度以上土壤侵蚀面积达10 431.60km~2,占总面积的5.91%,主要分布在研究区西北部和东北部,以及北部大楼山、武陵山、东南部苗岭以及西部乌蒙山等地势较高以及中东部乌江,西南部北盘江等河流流域。[结论]林地、耕地和草地以及海拔在600~1 600m之间的区域是今后水土流失防治的重点区域。     

应用ARC／INFO预测芋子沟小流域土壤侵蚀量的研究

依据实地调查资料及相关图形资料 ,建立了芋子沟小流域地理数据库。在地理信息系统 ARC/ INFO支持下 ,根据通用土壤流失方程式 ( USL E)对数据库实施运算操作 ,预测了芋子沟小流域土壤侵蚀量。结果表明 ,芋子沟小流域年平均输沙模数为 3 893 .3 8t/ km2 ,侵蚀强度属中度 ;占流域面积 2 9.4 8%的坡耕地产沙量占流域总产沙量的 81.98% ,占流域面积 69.5 2 %的其它地类对流域土壤侵蚀量的贡献率仅为 18.0 2 % ,坡耕地年均土壤侵蚀量为 10 82 6.5 4 t/ km2 ,属于极强度侵蚀。坡耕地是芋子沟小流域水土流失的策源地 ,小流域水土流失治理的关键是实现流域内坡耕地的合理利用。     

GIS技术在土壤侵蚀量模拟计算中的应用——以新疆头屯河山区流域为例

以新疆头屯河为例，选用USLE方程，利用GIS技术，对流域土壤侵蚀量进行了模拟计量和土训侵蚀分级，并根据反应不同地带土壤侵蚀量的彩色图像色斑，对土壤蚀量的空间分布进行了划分。     

基于马尔科夫模型土壤侵蚀动态变化研究——以西安都市圈为例

以西安都市圈为研究区域,采用遥感影像、DEM和经济社会统计数据等基础数据,通过RS和GIS技术,结合通用水土流失方程（RUSLE）,对2000年、2005年和2010年西安都市圈土壤侵蚀动态变化情况做定量估算分析。在定量计算的基础上,应用马尔科夫模型预测2015年、2020年、2025年的土壤侵蚀演变情况。结果表明:（1）2000—2010年,从时间特征上来看,西安都市圈土壤侵蚀呈减小趋势;从空间特征来看,北部和南部区域土壤侵蚀比较严重,中心区域相对较轻。（2）2000—2010年,各类土壤侵蚀类型面积主要趋于由较高转向较低等级侵蚀类型,说明西安都市圈土壤侵蚀强度呈减小趋势。（3）从预测结果可以看出,2015—2025年,微度侵蚀面积在逐年增加,轻度及以上类型的面积逐年减少,整体呈良性发展趋势。     

南方不同类型土壤侵蚀量与降雨各因子的关系研究

根据江西省鹰潭市红壤生态实验站自建气象站1997—2003年度观测资料和该站装填我国南方主要类型土壤的侵蚀小区土壤流失量实测数据,对降雨各因子与南方不同类型土壤侵蚀量的关系进行了分析。结果表明,在径流和雨强因子下,各土壤因子关系可用乘冥函数进行拟合;而在侵蚀性降雨量因子下,各土壤因子关系可用三次函数进行拟合。但由于土壤类型和同一土壤的原始利用方式不同,各土壤侵蚀量与不同降雨因子的回归方程式差异很大。     

基于灰色关联度分析的生态清洁小流域影响因子研究——以北京市密云县为例

选取北京市密云县8条典型生态清洁小流域,利用灰色关联度分析方法,对林草覆盖度、水源涵养地位、防风固沙地位、地形起伏度、人均水资源量、小流域出口地表水质量、人均山地面积、人均耕地面积、旅游资源量、第一产业和第三产业比值、人均旅游文化产值、人均自然观光产值、人均农地产值等因子与小流域分类评价的关系进行了分析,结果表明,生态清洁小流域影响因子主要是小流域出口地表水质量、林草覆盖度和防风固沙地位。     

基于生态足迹模型的区域可持续发展定量分析--以山东省烟台市为例

利用河南省鲁山县水保站4 a共49次降雨过程资料,分别采用EI30法、CREAMS模型算式、Richardson算式和我国郭新波的修正日雨量模型计算了伏牛山区降雨侵蚀力,以EI30的经典算法作为基准值对3个模型进行了验证,以模型有效系数与相对偏差评价模型的优劣.结果发现,3个日雨量模型的有效系数与相对偏差分别为0.78±0.55,0.57±0.34,0.45±0.22和0.16～1.27,0.24～1.46,0.40～0.84.验证结果以Creams模型较好,但仍不宜直接使用,应该根据区域降雨特性选择更加合适的参数.