地形复杂地区遥感图像分类方法应用研究——以黄土丘陵沟壑地区坡耕地遥感调查为例

由于黄土高原地区地形复杂,在坡耕地遥感调查中单纯采用监督分类法很难获得理想的精度。以黄土丘陵沟壑地区为研究区域,在坡耕地的分类中采用改进的分类方法,首先以非监督分类法获得初始训练样本,在对样本进行增补和修改的基础上再进行监督分类,使分类精度明显提高。研究表明,用改进的分类法提取坡耕地及其它地物的信息取得了良好的分类效果,是该地区进行坡耕地调查较为理想的方法。     

辽西黄土丘陵区坡耕地土壤侵蚀研究

采用一次回归正交组合设计，利用野外人工模拟侵蚀降雨试验对辽西黄土丘陵区坡耕地土壤侵蚀进行了研究，探明了影响该区坡耕地土壤侵蚀的主要因子依次是降雨侵蚀力（R），雨前土壤含水量（W），作物盖度（C）和地面坡度（S）及其作用机理，根据试验结果建立了土壤侵蚀预测数学模型，为坡耕地土壤侵蚀的计算，预测及防治提供了可靠的技术手段和理论依据。     

半干旱黄土丘陵区坡耕地土壤容许流失量研究

在理论分析、试验观测、外业调查的基础上,从黄土成土速度、坡耕地表土养分平衡、保持坡耕地土地生产力基本稳定、黄河河道的容许来沙量、当地经济的不断发展及土壤培肥和施肥能力的巨大潜力等角度综合分析,确定2.00t/(hm~2·a)作为半干旱黄土丘陵区坡耕地的土壤容许流失量,在较长时期内是比较合理的。     

半干旱黄土丘陵区坡耕地径流损失对土地生产力影响研究

采用表土人工堆积小区试验方法 ,研究了半干旱黄土丘陵区西吉县的坡耕地径流损失对土地生产力的影响。结果表明 ,干旱、半干旱黄土丘陵区由径流损失造成的坡耕地土地生产力下降不可忽视 ,坡耕地平均每年每损失 1mm径流会导致供试作物春小麦减产 9.7% ,马铃薯减产 5 .0 % ,春小麦产量受径流损失的影响是马铃薯的 2倍 ;不同坡度坡耕地春小麦每年因径流损失减产 41.7%～ 6 4.0 % ,马铃薯减产2 1.5 %～ 33.0 % ,每年由此所造成的粮食减产分别是坡耕地和农业用地粮食总产量的 73 .3%和 16 .3 %。     

黄土丘陵区坡耕地依存度指数动态分析

坡耕地利用是黄土丘陵区水土流失的直接原因,也是这一地区长期以来为了生存和发展的艰难抉择,退耕政策实施后,当地农户对坡耕地的依赖性是否发生了根本性的变化,是退耕成果是否能够巩固的关键.以固原市上黄生态试区为例,根据该试区“六五”时期至“十一五”时期调查资料,通过构建坡耕地依存度指数分析方法,对上黄试区不同时期坡耕地依存度指数进行了动态分析,结果表明:坡耕地粮食依存度指数在治理前达到0.8,治理后期为0.51,退耕期坡耕地粮食依存度指数显著降低,“十一五”末期,坡耕地粮食依存度指数仅为0.09;坡耕地经济依存度指数在治理期间呈波动态势,其值介于0.26～0.36之间,粮食价格和粮食单产是其波动的主要原因.退耕后,坡耕地经济依存度指数明显下降,“十五”时期和“十一五”时期,坡耕地经济依存度指数分别仅为0.11和0.09,在这其中,政策贡献率分别达到91.97％和91.96％.上述结论说明,上黄试区坡耕地在整个研究期间,特别是退耕期,由于耕地集约度水平的提高,以及农户农业系统外收益的提升,当地农户对坡耕地的依赖程度也随之大大降低,农户对坡坡耕地的投入是一种越来越不经济的行为,退耕坡耕地复耕的可能性大大降低.     

DEM支持的黄土丘陵沟壑区地被遥感分类方法

DEM支持的黄土丘陵沟壑区地被遥感分类方法的提出,目的是解决由于受到复杂地形影响,遥感影像地被分类精度低且不具有地形特征的问题。在分类预处理过程中利用基于PCA的方法复原阴影区域的信息,可以减少大量阴影造成的影响。分类时对分布在不同地形区域的相同地被选取不同的样本,利用Bayes分类进行土地覆盖分类。根据正负地形特征和剖面曲率将DEM划分为梁峁地、沟坡地、沟底地。分类后使用最小面积原则的滤波方法对土地覆盖分类图与土地类型分类图进行处理,并以土地类型边界为标准进行图斑的叠加重组。该方法将光谱特征与空间地形信息相结合,得到的分类结果精度有所提高且带有地形信息,充分体现了黄土丘陵沟壑区地被分布的实际情况,增强了分类结果的实用价值。     

黄土丘陵区宁夏西吉县土地利用动态与坡耕地生产力变化

通过资料分析、野外调查和定位试验等方法 ,对半干旱黄土丘陵区宁夏西吉县 15年的土地利用动态及坡耕地生产力变化进行了研究。结果显示 ,1980年西吉县的农、林、牧业用地比例为 8.2∶ 0 .4∶ 1.4 ,由于“三北防护林工程”和世界粮食计划署援助的“2 6 0 5”等项目的实施 ,1987年调整为 4 .6∶ 2 .4∶ 3.0 ,水平梯田面积占农业用地的百分比由 1980年的 1.7%增长到 17.6 % ,1994年继续增加到 38.5 % ;1980年、1987年和 1994年坡耕地的土壤流失量分别为 14 84 ,4 2 2 ,5 5万 t,土壤养分损失折合化肥的总量分别为 6 70 5 16 ,2 30 5 98,16 2 0 5 6 t,分别是当年化肥实际施用总量的 5 96 .5倍、2 7.6倍和 6 .8倍 ;1980年、1987年和 1994年由水土流失造成的坡耕地粮食减产量分别为 90 72 5 ,8870 9,90 4 6 5 t,分别为当年粮食总产量的 93.2 % ,2 8.1% ,16 .8%。     

论陕北黄土丘陵沟壑区的坡耕地治理

<正> 陕北黄土丘陵沟壑区主要分布在延安、榆林两个地区,包括长城沿线以南、延安市以北的广大地区和延安以南的黄龙、乔山一带,总面积4.47万平方公里,占全省总土地面积的22％,占两地区总土地面积的56％,有农业人口约260万人。由于这一地区沟壑纵横,地形破碎,黄土质地松散,抗蚀性能差,加上历史上长期滥垦滥伐,植被破坏殆尽,在强烈暴雨作用下,水土流失极为严重,年土壤侵蚀模数一般都在10000吨/平方公里左右,高的可达30000吨/平方公里以上,年输沙总量6.66亿吨,占黄河三门峡以上年输沙总量的41％,每年淤积在黄河下游的4亿吨粗泥沙中,就有1.4亿吨来自榆林     

河南省黄土丘陵区侵蚀沟分类研究

以河南省黄土丘陵区为研究区,选取绝对高程为主导因子作为侵蚀沟分类一级分区的指标,在此基础上根据自然社会指标和侵蚀沟特征指标,运用空间分析和数学统计的方法进行综合分析,得到研究区侵蚀沟分类的二级分类体系。采用这种分类方式,区分河南省黄土丘陵区具有不同发育程度、不同特性的侵蚀沟,为当地侵蚀沟的治理提供依据。     

黄土丘陵沟壑区坡耕地水土流失与土壤有机质关系研究

根据野外小区定位试验研究得出坡耕地连续施以定量的农家肥,会使土壤有机质含量逐渐增加,有效地改善土壤结构,减少水土流失量,同时有机质流失量也相应减少。因此,对蓄水保土和作物产量的提高起到了积极的作用。     

基于影像融合的陕北黄土丘陵沟壑区土地利用自动分类

 采用1种遥感影像和单纯的监督分类方法,在黄土丘陵沟壑地区的土地利用调查中,难以获得高精度的土地利用数据。为解决此问题,以陕北无定河流域为研究区,以主成分变换的方法,对多源遥感影像(TM多光谱数据和SPOT全色波段数据)进行融合处理;同时,在分类中,采用监督分类与非监督分类相结合的混合分类法,改进训练样本选取方法,先以非监督分类获得初始训练样本,在对样本进行删除、增补、合并等调整的基础上,再进行监督分类。2种方法的结合使用,使土地利用信息自动提取的精度明显提高。与仅以TM影像为信息源,采用单纯监督分类法的分类结果对比可知:土地利用各类别的提取精度都有不同程度的提高,分类总精度从82.0%提高到89.2%;水体、水田和城镇用地等面积较小类别的精度,提高了10%以上;坡耕地与林草地的混分现象明显减少,精度均提高了5%以上,取得了良好的分类效果。研究结果为陕北黄土丘陵沟壑区土地利用变化动态监测,提供了重要的技术支持和借鉴。     

基于多源遥感的土地利用动态监测图像分类方法研究——以陕北黄土丘陵沟壑区为例

在陕北黄土丘陵沟壑区的土地利用动态监测中,采用一种遥感影像和单纯的监督分类方法,难以获得高精度的土地利用数据。为解决此问题,以陕北无定河流域为研究区,以主成分变换的方法对多源遥感影像(TM多光谱数据和SPOT全色波段数据)进行融合处理;同时在分类中采用监督分类与非监督分类相结合的混合分类法,改进训练样本选取方法。先以非监督分类获得初始训练样本,在对样本进行删除、增补、合并等调整的基础上,再进行监督分类,这2种方法的结合使用,使土地利用信息自动提取的精度明显提高。与仅以TM影像为信息源,采用单纯监督分类法的分类结果对比可知,土地利用各类别的提取精度都有不同程度的提高,分类总精度从82.0%提高到89.2%;水体、水田和城镇用地等面积较小类别的精度提高了10%以上;坡耕地与林草地的混分现象明显减少,精度均提高了5%以上,取得了良好的分类效果。研究结果为陕北黄土丘陵沟壑区土地利用变化的动态监测,提供了重要的技术支持和借鉴。     

黄土丘陵沟壑区不同退耕类型径流、侵蚀效应及其时间变化特征

在自然降水条件下,连续14年对半干旱黄土丘陵沟壑区坡耕地及其4种退耕类型径流、侵蚀进行观测实验。结果表明:坡耕地退耕显著减少地表径流和土壤侵蚀,退耕类型之间径流量和侵蚀量存在显著差异,其大小次序为:农耕坡地>牧草地>乔木林地>自然草地>灌木林地。地表径流和侵蚀具有明显的季节分布特征,减流、减沙效应主要发生于7月和8月。牧草地累积减流、减沙效应随年度增加逐步下降,乔木林地的累积减流效应逐渐下降而减沙效应则逐步增加,灌木林地累积减流、减沙效应持续提高,自然草地则为先增长后降低的过程。14年观测结果表明:累积减流、减沙效应次序为:灌木林地>自然草地>乔木林地>牧草地。牧草地和乔木林地在短期具有较好的减流、减沙效应,而灌木林地和自然草地具有较好稳定持久的水土保持功能。     

晋西黄土残塬区坡面的日蒸散模型

 基于蒸发的物理机制,分析晋西黄土残塬区影响坡面蒸发的主导因子,提出了可以在不饱和土壤水分情况下应用的坡面土壤蒸发模型。认为坡度、坡向、土壤含水量、最高气温及植被盖度是影响坡面蒸发的主导因子。该模型对精确定量黄土残塬区小流域的生态需水及指导小流域水土保持生态环境建设具有重要意义。     

黄土丘陵沟壑区土壤水分垂直分布研究

以黄土丘陵沟壑区燕沟流域为研究对象,对流域内2006年不同类型土壤水分垂直变化进行了分析.结果表明,在实验设计条件下,不同层次的土壤水分变幅较大,坝地、梯田和坡地各层土壤含水量变化与降雨量的季节性变化呈现出较一致的趋势,而苹果地除0-100 cm外,100-200 cm随着降雨量的季节性变化出现较大波动;不同类型土地的土壤含水量变化程度不同,同一类型土地的土壤含水量变化幅度也有差异,10 cm处土壤含水量变异系数最大,随着土层深度的增加变异系数逐渐递减.根据土壤含水量变异系数分析,将不同类型土壤含水量垂直变化划分为速变层、活跃层、次活跃层和相对稳定层4个层次;并建立了不同类型土地各层土壤含水量变异系数回归方程.     

黄土丘陵沟壑区退耕地自然恢复植被主要物种生态位特征

为了探究加速黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复过程的人工物种干扰措施如物种选择与搭配的科学依据，利用TWINSPAN分类方法对33个自然恢复的退耕地样方进行分类，得出退耕地在40a内主要经历了5个群落演替阶段，分别为猪毛蒿群落、赖草群落、达乌里胡枝子＋长芒草群落、铁杆蒿群落和白羊草群落。以各个群落的综合资源环境梯度为依据，对各群落主要物种生态位特征进行了分析。通过物种的生态位宽度和生态位重叠特征分析，提出了不同演替阶段的合理物种组合。     

晋西黄土丘陵沟壑区植被演替规律研究

以山西省方山县土桥沟小流域为例,采用样线、样方相结合的调查方法,初步研究了晋西黄土丘陵沟壑地区植被的演替规律.结果表明,该地区乔木层以油松、刺槐为优势种,重要值分别为117.34,69.96;灌木层以胡枝子、小叶锦鸡儿、沙棘为主,重要值分别为169.45,74.05,36.92;草本层以铁杆蒿、赖草等菊科及禾本科植物为主,重要值为126.18,82.63.对比和聚类分析表明,土桥沟小流域典型群落类型为黄刺玫群丛、沙棘群丛、达乌里胡枝子群丛、油松群丛、刺槐群丛、华北落叶松群丛、白榆群丛、侧柏群丛.该地区植物种的演替序列大致为:次生裸地-草地阶段-杂灌阶段-先锋乔木林阶段-针叶林阶段.整个流域的演替方向是在朝着刺槐群落、油松群落、白榆群落、侧柏群落、白榆刺槐混交群落方向演替.     

陕北黄土区浅沟土壤水分空间分布特征

以陕北黄土区吴起县合沟流域浅沟土壤水分为研究对象,通过对研究区不同深度、不同坡向、不同坡位的浅沟土壤水分空间分布特征进行研究。结果表明:(1)根据浅沟与原状坡油松生长量关系,将浅沟划分为深浅沟(40 cm≤浅沟深度)和浅浅沟(20 cm≤浅沟深度40 cm);(2)研究区浅沟土壤水分高于原状坡;浅沟土壤水分在0—60 cm土层聚集,原状坡则在0—40 cm土层聚集;(3)浅沟不同土层土壤水分变异程度不同,阳坡土壤水分变异性较阴坡小;20—60 cm土层中,浅沟土壤水分变异系数较大,土壤水分较活跃,其他土层变异系数较小,土壤水分较稳定;(4)不同坡位、不同坡向和不同深度的浅沟土壤水分存在显著差异;在浅浅沟中,土壤水分表现为下坡位上坡位中坡位;深浅沟则为上坡位下坡位中坡位;在浅沟内,阴坡在中、下坡位土壤水分显著高于阳坡,阳坡上坡位土壤水分则高于阴坡;原状坡阴坡土壤水分显著高于阳坡。