基于RS与GIS的水土流失监测方法实证研究

RS和G IS技术是开展水土流失快速、准确调查与监测的有效手段。选取河南省中部典型区域,根据区域土地利用类型和水土流失影响因子,建立水土流失分级指标,运用RS和G IS技术获取水土流失影响因子信息并进行空间叠加分析,实现了对区域水土流失状况进行调查、分析和管理,具有快速、准确、客观、经济等优势。采用该研究方法能够及时掌握区域水土流失现状、水土保持治理、水土流失动态变化等信息,为建立水土流失动态监测数据库、实现水土流失动态监测奠定基础,从而促进水土保持与水土资源利用工作的顺利开展。     

基于GIS的黄土高原水土流失监测站点布设方法研究

在GIS空间分析的基础上,借助领域专家知识归一化各侵蚀因子,对归一化的各侵蚀因子团进行叠加再分类和定量分析计算,为黄土高原地区水土流失监测网络布设的复杂空间决策过程提供辅助决策信息。在充分考虑黄土高原地区已有水土流失监测站、点的基础上,遵循国家有关水土流失监测站、点布设的相关规程规则,采用一级控制性监测点与二级局部监测点相结合的办法共布设监测站点138个。     

基于RS和GIS的矿区水土流失定量监测方法研究——以福建省马坑铁矿区水土流失为例

水土流失是矿产资源开发中出现的主要地质环境问题之一。以福建省马坑铁矿区为例,尝试通过RS技术监测和提取研究区的植被覆盖度及土地利用变化的信息,运用GIS技术提取研究区的高程信息和土壤类型信息,然后综合运用RS技术和GIS空间分析功能,快速、准确、经济地实现了对1998、2004年两个时段内矿区水土流失范围与强度变化的定量监测与评价。     

基于GIS的区域水土流失定量评价指标研究

系统,综合,宏观地分析了影响水土流失的各个因子,参考考现有水土流失定量研究结果,初步确定了污期降雨量,土壤团粒含量,沟壑密度,坡耕地比例,植被盖度等作为基于ＧＩＳ的区域水土流失定量评价指标,用以建立区域水土流失定量评价数学模型。     

应用GIS实现水土流失定量遥感监测

首次报道了福建省南安市1991年以来应用RS和GIS技术,建立了以像元（30m×30m）为基础的空间数据模型,针对土壤流失量的定量遥感监测问题,完成了1988年和1996年的水土流失定量遥感监测。结果表明:全市水土流失面积减少20.63%,水土流失量下降了35.7%,河区悬移质输沙量减少了54.7%。同时也指出了水土流失的一些新变化,并对本方法的优缺点作了简单的评述。     

基于GIS方法的泸沽湖流域水土流失敏感性评价

泸沽湖流域具有珍贵的高原生物和独特的摩梭族文化,但随着旅游开发的加快,水土流失风险开始显现。研究基于RS和GIS技术,选取土地利用类型、坡度、沟谷密度和土壤4个影响因子,对泸沽湖流域水土流失敏感性空间分布特征进行了分析评价。结果表明:不敏感和轻度敏感区占流域总面积的52.61%,反映泸沽湖流域水土流失保持现状基本良好;但仍存在明显的水土流失风险及空间差异,中部敏感区占流域总面积的38%,而高度和极敏感区占流域总面积的9.39%;高度和极敏感区主要分布在环湖带,影响因素除了坡度较高外,筑路和开垦农田等人类活动导致的土地覆被变化及易侵蚀土壤类型是局部区域重要的影响因素。研究结果可为泸沽湖流域水土流失防治和生态保护提供科学依据。     

土壤有机质与水土流失的关系定量研究

土壤中有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的主要指标。水土流失对土地生产力的破坏,实质在于土壤肥力的下降或损失。为了探讨土壤有机质与水土流失的定量关系,在王家沟流域10～12°坡耕地上进行了4 a的定位试验。结果表明,每年1 hm²施入有机肥料30 000～75 000 kg,可以减少径流量4.8～12.4个百分点,减少土壤侵蚀量31.5%～35.4%。     

水土流失遥感监测GIS数据库在嘉陵江流域上的应用

在对水土流失遥感监测数据流程进行分析的基础上,详细说明了数据库的设计内容,嘉陵江流域水土流失遥感监测项目涉及项目区DEM、土地利用、植被覆盖、土壤侵蚀等诸多因子的信息,累计达200GB,设计完成后的数据库可以满足对水土流失海量监测成果的数据进行科学系统和有效地管理,便于嘉陵江流域水土保持的宏观决策和大、中尺度水土保持规划设计。     

丹江口水库水源区水土流失遥感监测GIS数据库的设计开发

丹江口水库水源区水土流失遥感监测项目的实施,涉及项目区DEM、土地利用、植被覆盖和土壤侵蚀等诸多方面的信息,累计成果数据达150 GB。在对水土流失遥感监测数据流程进行分析的基础上,详细说明了数据库的设计开发内容,设计开发完成后的数据库满足对水土流失海量监测成果数据科学系统和有效的管理,在水库水源区水土保持宏观决策和大中尺度水土保持规划设计中,有较广阔的应用前景。     

基于GIS的陕西省水土流失敏感性评价

在对区域水土流失影响因素分析的基础上，建立了区域水土流失敏感性评价的指标体系，并应用GIS技术的空间分析功能对其进行叠加综合，辩识出陕西省水土流失潜在敏感性和现实敏感性不同等级的空间分布特征，得到了水土流失敏感性分布图。从潜在敏感性看，微—轻度敏感性分布面积较大，占全省总面积的75．77％，中度敏感性分布面积占20．41％，高度—极敏感性分布面积为3．82％。敏感性的区域分异规律十分明显，影响因子也不尽相同。水土流失现实敏感性与潜在敏感性相比发生了较大的变化，微—轻度敏感性分布面积占61．65％，中度敏感性面积明显增大，占34．15％，高度—极敏感性面积也增加，占4．2％。对比潜在敏感性和现实敏感性，在其它自然影响因子不易控制的情况下，植被作为侵蚀动力的重要抑制因子，保护植被，提高覆盖度对控制水土流失具有特别重要的意义。     

土壤流失量遥感监测中GIS像元地形因子算法的研究

ＧＩＳ橡元地形因子的算法，是土壤流失量遥感监测中的关键技术。对于其算法原理，应用程序，应用结果和应用精度，本文作了介绍和讨论。经实际应用表明，ＧＩＳ像元地形因子算法虽比图斑地形因子算法的运算量大和较复杂，但它有较严密可靠，较高的应用精度和较好的自动 化程度。因像元坡长几乎相等而忽视或视像元坡长因子为相同的常数，都将导致流失量监测的重大错误。     

土壤短期吹蚀的粒度分维研究

基于风洞实验数据 ,对砂质壤土与壤质砂土短期吹蚀的粒度分形结构及其分维变化进行了探讨。结果表明 :( 1)在砂质壤土与壤质砂土的不同吹蚀时段 ,各自床面的粒度组成是具有分形结构特征的 ,在风洞里不同风速与时间下的吹蚀并未改变两种土壤所具有的分形结构 ,改变的只是分形结构的定量描述参数分维 ;( 2 )无论是在初始状态还是在一定的风速和时间下 ,砂质壤土的分维都小于壤质砂土的分维 ;( 3)两种不同质地的土壤在不同的吹蚀时段床面粒度分维与 <0 0 5mm的颗粒 (即粉粘粒 )含量之间都存在着显著的正相关性 ;( 4 )两种土壤在吹蚀的过程中由于土壤性状的差异 ,其床面粒度分维会随时间和风速的不同而出现相异的变化过程     

矿山复垦土壤重构的概念与方法

本文从土壤学角度出发,对矿山土地复垦实践中的土壤重构问题进行了系统研究。提出了复垦土壤重构的概念,界定了土壤重构的内涵,对土壤重构进行了系统分类与概括,并提出了煤矿区土壤重构的一般方法。同时强调指出：土壤重构是土地复垦的核心内容;土壤剖面重构是土壤重构的关键;土壤重构需要与具体采矿工艺相结合：重构土壤的质量是检验土壤重构或农林草复垦成败的主要标准。     

137Cs应用于我国西部风蚀地区土地退化的初步研究─-以新疆库尔勒地区为例

本文以新疆库尔勒地区为例,首次运用＾１３７Ｃｓ示踪分析法对我国西部风蚀地区土壤侵蚀的强度与区域分布进行了研究,分别计算出该地区荒地,耕地,草地等土地利用类型的土壤侵蚀数平均值为５９８７．２１吨／平方公里;年,３５３７．２９吨／平方公里．年３１７１．３１吨／平方公里．年,其土壤侵蚀强度依次为荒地－耕地－草地。并据此探讨了不同土地利用类型与土地退化之间的相关关系有空间特征。     

长期肥料定位试验中土壤钾素肥力的演变

利用18个长期定位试验的不施钾和施钾处理土壤,探讨了土壤含钾矿物、Q/I关系和对外源钾固定能力的变化。结果表明:(1)施钾处理的速效钾和缓效钾含量均高于不施钾的,以水云母、蒙皂石为主的土壤,缓效钾含量年均可高7·67mgkg-1;(2)长期不施钾,由于作物吸收消耗了土壤钾,可使水云母→蛭石转化,施用足量的钾可延缓或阻止水云母→蛭石转化;(3)长期不施钾土壤的-ΔK°和ARek降低,PBCk值提高,即土壤易释放钾库变小,土壤对钾的吸附能力增强,土壤供钾能力降低,若要提高土壤溶液中钾素的浓度需要施用较大量的钾;(4)长期不施钾,土壤钾素被消耗,可提高土壤对外源钾的固定能力,不过,一旦土壤中有大量NH4 -N积累时,可降低土壤对外源钾的固定能力。     

黄河三角洲土壤水分遥感监测研究

黄河三角洲地区对我国经济、农业等方面有着至关重要的意义。以利用卫星遥感数据评价黄河三角洲地区土壤水分的分布作为主要研究目的,使用全波段Landsat-5TM图像,用遥感—数学—模型融合的研究方法,在实地考察土壤水分和其他辅助资料的基础上,用分解像元法排除植被干扰来提取土壤水分光谱信息,采用土壤水分光谱法并借助回归分析建立土壤水分遥感的TM数据模型。利用土壤水分遥感的TM数据模型对研究区进行了实地验证。结果表明,研究结果符合实际,利用土壤水分遥感的TM数据模型监测并评价土壤水分分布是可行的。     

不同土地利用下黑土密度分组中碳、氮的分配变化

陆地生态系统植被覆盖会影响有机质在土壤及其各组分中的分布,是控制土壤有机质储量的重要因子。通过对黑土有机碳、氮含量的估算,阐明土地利用变化对土壤有机碳库及轻组、重组有机碳、氮含量和结合态腐殖质有机碳含量的影响以及有机碳、氮的消长变化。结果表明:(1)不同土地利用方式下土壤0～20cm土层总有机碳(TOC)、全氮(TN)含量存在显著差异(p<0.05),自然土壤被破坏或转为农田,土壤总有机碳和全氮含量会持续下降,但农田化肥和有机肥配施后,土壤总有机碳和全氮含量显著增加;草地经过20年的植被恢复,土壤总有机碳含量显著高于农田化肥和无肥处理,有机碳库储量显著提高;(2)游离态轻组(Free-LF)和重组(HF)有机碳和氮含量与土壤总有机碳和全氮呈显著或极显著正相关,闭蓄态轻组(Occluded-LF)有机碳和氮在土壤中呈随机分布;(3)游离态轻组的C/N比高于全土和其他组分,易受微生物作用而降解,是土壤不稳定碳库的主要成分;(4)松结态胡敏酸碳含量与土壤总有机碳显著相关(p<0.05),土壤肥力随着胡敏酸的增加而提高。农田有机培肥不但能够提高有机质含量和土壤质量,也能显著提高农田生态系统抵押大气CO2的能力。     

华北土石山区水源保护林小流域土壤侵蚀过程的模拟研究

根据对试验流域土地利用现状的实地调查 ,在GIS技术的支持下 ,结合林冠截留模型、枯落物糙率系数模型、SCS水文模型、径流小区产沙量经验模型、栅格单元泥沙输移量模型 ,以试验流域空间数据库和属性数据库为基本参数输入 ,对试验流域 1996～ 1998年 8场典型降雨土壤侵蚀量的空间分布进行了模拟。模拟结果显示 ,裸荒地场降雨产沙量占场降雨侵蚀总量的 92 4 7%～ 10 0 % ,水源保护林地 (包括刺槐和油松林地 )的产沙量占总侵蚀量的 15 2 3%～ 7 5 3% ,水源保护林的土壤侵蚀控制效应非常显著。对试验流域 1997 0 7 31和 1998 0 7 0 5两场典型降雨径流量和侵蚀量的模型检验显示 ,模拟误差分别为 - 3 2 4 %、 10 %和 32 3%、 39 34%。     

水土流失与水质污染一体化定量监测的初步研究——以江苏省方便流域为例

通过对方便流域的水土流失、水质面源污染的研究,介绍了一体化定量监测的研究新思路。采用“3S”技术获得满足数学监测模型因子的数据。首先定量监测准水土流失量,然后利用不同土地利用条件下的全年土壤养分平均含量和水土流失定量监测结果的处理,以获得准确的水质面源污染地分布图和流入水库的污染量。水土流失量的监测精度,采用与上下游水文站的测沙数据评价法来确认;而入库养分污染量则采用其采水样分析结果与测径流流量的计算值来确认。2002年,实验区水土流失量的监测精度为93·62%,水质的全磷面源污染量的监测精度为77·79%,初步显示出一体化定量监测具有准确、快速又经济的特点。     

黑河下游地下水波动带土壤盐份空间变异性研究

地下水波动带是地下水水位及辐射范围变化明显的区域。本文在地质统计学理论与GIS技术基础上,以黑河下游地下水波动带为研究区,根据64个采样点的实测数据,采用地质统计分析法与交叉验证法(Cross-Validation)对研究区土壤盐份实验半方差函数理论模型及常用插值方法进行了选择,进而分析了研究区土壤盐份空间变异性特征。研究结果表明:(1)黑河下游地下水波动带土壤盐份具有明显的空间变异性:沿河流流向方向土壤盐份整体表现为逐渐增高的趋势,垂直于流向方向各盐份要素受控于地下水而应该呈现的离河越近土壤盐份含量越高的特征被一些局部性变异所取代,且这些局部性变异在东河辐射范围内略微明显于西河,这与东河区域局部性地下水补给来源复杂及地下水化学类型变化明显等因素有关。(2)变程是描述空间变异性的尺度。从各盐份要素的有效变程看,7 km是研究黑河下游地下水波动带土壤盐份空间相关性的最大采样尺度。本研究的目的是为黑河下游区域生态恢复与植被重建及相关研究中合理布置采样点提供理论依据。