3S技术在水土保持与荒漠化防治中的应用

3S技术是目前空间信息获取、存储管理的主要手段。在水土保持与荒漠化防治中，遥感技术应用于水土流失及综合治理状况信息的获取；全球定位系统用于对遥感成果进行准确定位，并作为一种独立的数据源对小区域的变化及时更新；地理信息系统为遥感、全球定位系统提供的信息进行管理和分析；3S集成便于数据的实时处理，提高遥感分类精度，减少野外工作量。使工作更加方便高效。利用3S技术可建立不同空间尺度水土流失与荒漠化动态监测的技术规程与方法，开发水土保持与荒漠化防治的评价模型，促进水土保持与荒漠化防治的信息化、现代化。     

LANDSAT数据在沙地动态监测中提取沙地信息的最佳波段组合研究

多光谱遥感数据是沙地动态监测的数据源,从中提取的沙地信息是监测的基础数据.波段是否为最佳组合,直接影响沙地信息的提取和地物的分类.本文结合研究区域的实际情况,通过对单波段信息、波段间的相关性和OIF指数的分析,研究了提取物及其背景的特征,获得提取沙地信息的最佳波段组合为波段3、4、7.该组合形成的彩色图像地物信息丰富,...     

黄土坡耕地耕作方式不同时微地形分布特征及水土保持效应

 利用GIS技术模拟黄土坡耕地微地形空间分布特征,并对其水土保持效应进行研究。结果表明：1)地表微地形起伏大小依次为等髙耕作 > 人工掏挖 >人工锄耕 > 直线坡面（CK),和CK相比,人工锄耕与人工掏挖微地形呈随机相间的坑洼特征,等高耕作呈沟垄相间的空间特征;雨后CK、人工锄耕、人工掏挖与等商耕作方式下地表髙程平均分别降低0.015、0.014、0.018和0.015 m。2)除CK地表填洼量为增大外,其余方式均为减小;地表产流时间依次为直线坡面 < 人工掏挖< 人工锄耕< 等髙耕作。3)产流量随降雨时间呈先增大,后趋于平稳的过程。4)与CK相比,等高耕作、人工锄耕和人工掏挖产流量分别减小38. 17%、17.88%和9.43%。5)产沙最随降雨时间呈先增大,后减小并逐渐趋于稳定的过程,与CK相比,等高耕作、人工锄耕和人工掏挖产沙量分别减小65.6%、36.3%和23.4%。6)坡度对产流产沙的影响主要是坡度越大,产流时间越早,产流产沙量也越大。因此,不同耕作方式的水土保持效应与其形成的地表微地形空间特征密切相关。     

渭北旱塬坡耕地水土和养分流失特征

以渭北旱塬的坡耕地为对象,采用定位监测和室内分析相结合的方法,研究其退化机理。取得以下主要结论:坡耕地的土壤退化主要是水土流失所致,水土流失主要集中在年内的几场暴雨。观测期内5°、10°和15°坡面平均产沙量分别为320.9,1 581.1,3 819.6t/(km2.a);平均产流量分别为13 836.4,46 869.3,53 956.5m3/(km2.a)。受降雨强度和坡度影响较大。水土流失导致坡耕地土壤容重增加,孔隙度减小,持水能力减弱,且带走土壤中有效养分量,使土壤肥力降低。流失泥沙中全氮和速效钾含量远高于耕层土壤中的含量,表现出"富集"。     

不同利用类型土壤水分下渗特征试验研究

以延安市柳林镇高坡村不同利用类型的土地为研究对象,采用双环法进行水分入渗试验,分析讨论不同土地利用类型土壤水分平均入渗速率、稳渗率等下渗特征.结果表明：①不同土地利用类型水分入渗速率均可用霍顿方程来描述;②留茬农地入渗前200 min平均入渗速率可达1.52 mm/min,稳渗率为1.17 mm/min,其它土地利用类型其平均入渗速率与稳渗率均表现为留茬农地＞耕地＞荒草地＞田间道路;③土壤容重直接影响水分入渗,容重愈大,稳渗率愈低,两者呈指数函数关系.     

农林院校GIS类专业课程形成性考核体系的构建与实践——以西北农林科技大学为例

为了正确引导和评价教学水平,有效解决农林院校GIS类课程考核中所存在的问题,在总结目前考核模式的基础上,分析构建了具有农林院校特色的GIS类课程形成性考核评价体系,并应用于实践教学中,取得了良好的成效。     

基于地统计学的微地形坡地探索性空间数据分析

为探究微地形在降雨各个阶段的变化规律,进而为坡耕地农业生产和水土保持提供分析依据和帮助。笔者研究基于黄土高原坡耕地室内人工模拟降雨实验,通过三维激光扫描器获取降雨过程不同阶段地面高程数据,以地统计学和地理信息系统为平台,采用探索性空间数据分析方法对降雨过程中坡度为15°的微地形进行趋势性、各向异性和空间自相关分析。结果表明:降雨前后相同方向上微地形起伏趋势变化不显著,不能在Arc GIS中体现;降雨不同阶段各个方向存在各向异性和各向同性,其中雨前阶段0°和135°、45°和90°两组方向表现为各向同性,而两组之间的方向组合都表现为明显的各向异性,其中0°和135°的变异性要明显大于45°和90°;微地形的空间自相关性与采样间距密切相关。研究结果为认识坡面产流产沙规律提供了技术支持,以期为坡耕地农业生产提供帮助。     

黄土坡耕地径流水力学参数与侵蚀产沙的模拟

为了明确连续降雨条件下黄土坡耕地微地形的径流产沙及水力学特征,基于4种坡度(5°,10°,15°,25°)、4种耕作方式(直线坡、人工锄耕、人工掏挖、等高耕作)和2种雨强(60mm/h,120mm/h)的组合,通过室内模拟连续90min降雨试验,对不同坡面的径流泥沙特征和水力学参数进行了定量分析和计算。结果表明:4种耕作措施的径流量和产沙量均遵循一致的规律,从大到小均为直线坡人工锄耕人工掏挖等高耕作,直线坡的径流量和产沙量分别是等高耕作坡面的2倍和2.3倍,其水土保持效应依次增强;相同耕作方式下,与60mm/h雨强相比,120mm/h雨强下的径流量由1.04kg/min增大到3.02kg/min,雨强对径流量的影响显著;径流量和泥沙量随时间均呈现对数变化趋势;相同降雨历时下,坡面流随雨强和坡度的增大,从层流和缓流向紊流和急流发展,加剧了水土流失。耕作方式、雨强和坡度是影响黄土坡耕地侵蚀产沙过程及水力学特征的重要因素。因此,通过实施有效的保护性耕作、削弱坡度效应将有助于黄土坡耕地的水土保持。     

LANDSAT数据在沙地动态监测中提取沙地信息的最佳波段组合研究

多光谱遥感数据是沙地动态监测的数据源,从中提取的沙地信息是监测的基础数据。波段是否为最佳组合,直接影响沙地信息的提取和地物的分类。笔者结合研究区域的实际情况,通过对单波段信息、波段间的相关性和OIF指数的分析,研究了提取物及其背景的特征,获得提取沙地信息的最佳波段组合为波段3、4、7。该组合形成的彩色图像地物信息丰富,沙地信息突出,易于目视解译,效果良好。波段的组合研究为后期数据处理提供了有力的技术支撑。     

基于元胞自动机的小流域侵蚀产沙模型研究

动态模拟和预测土壤侵蚀的发育及演化过程具有十分重要的意义.传统土壤侵蚀模型从本质上来说是一种稳态模型,缺乏对土壤侵蚀发生、发展及演化过程的动态模拟能力.元胞自动机(cellular automata,简称CA)是一种"自下而上"的动态模拟建模框架,具有模拟复杂地理系统时空演化过程的能力.利用元胞自动机理论和方法,提出了将CA应用于土壤侵蚀过程模拟的基本思想.以黄土高原丘陵沟壑区小流域为例,构建了基于元胞自动机的小流域侵蚀产沙过程模型.