区域土壤侵蚀遥感定量监测技术研究

区域土壤侵蚀遥感定量监测技术研究

李智广[1]2001年在《区域土壤侵蚀遥感定量监测技术研究》文中提出本研究结合全国第二次土壤侵蚀遥感调查、全国水土保持监测网络与信息系统建设和《水土保持监测技术规程》编写等项目,利用遥感和地理信息系统技术,研究了全国土壤侵蚀遥感调查中的土壤侵蚀遥感分类分级、定量监测技术,以及水土保持监测网络的结构、信息数据库设计和水土保持监测技术规程等。主要研究内容和成果包括: (1)以全国为对象,提出区域水蚀、风蚀、冻融侵蚀和水力-风力复合侵蚀遥感调查模型 以全国为研究对象,以土壤侵蚀模数为侵蚀定量依据,建立了水蚀、风蚀、冻融侵蚀、水力-风力复合侵蚀等类型的侵蚀强度遥感监测的判别模型。水蚀因子包括土地利用类型、林草地植被覆盖度和地面坡度,风蚀因子包括植被覆盖度(非流沙面积)和床面形态(地表形态),冻融侵蚀因子主要是地形部位和侵蚀状况(侵蚀地貌),水力-风力复合侵蚀强度采用分别判别水力和风力两种营力引起的侵蚀强度、并用两种营力引起的侵蚀强度的组合表示。 (2)提出全国范围内水力-风力复合侵蚀的分区 以年均降雨量、地貌类型、土地利用方式为依据,将水力-风力复合侵蚀类型区分为北部沙漠周边区、中部河道沿岸区和南方滨海滨湖区等3个一级类型区;北部沙漠周边区又可以分为东部平原沙地区、中部黄土高原区和西部山前洪积扇区。同时,提出利用遥感影像、通过地貌类型或地面组成物质确定复合侵蚀区与水蚀区、风蚀区界限的方法。 (3)比较分析了基于矢量和栅格两种数据结构的侵蚀强度判别方法 通过基于矢量和栅格两种数据结构的侵蚀因子值提取和侵蚀强度判别方法的对比研究,“矢量基本单元综合评价法”、“矢量因子层面迭加法”和“栅格因子迭加法”叁种方法得到侵蚀的分布、强度和面积具有较高的一致性。相比较而言,“矢量基本单元综合评价法”更能反映不同强度侵蚀的总体分布,具有较强的综合性;因子层面迭加法更能反映土壤侵蚀在微域上的差异,具有较强的空间分析能力。 (4)提出基于地理信息系统技术的矢量数字图的接边方法 为了消除“无缝”接边中的相邻图斑属性的不协调,研究提出依据相邻图幅的数据量大小进行数字化图形接边的叁种方法:一是相邻两图幅数据量不大,可以将两幅图拼接成一个完整的图幅,然后统一修正图斑属性;二是两个图幅数据量比较大,可以分别作为背景和编辑层,前后切换进行图斑属性修正;叁是相邻两图幅数据量很大,为了加快接边进度,可在相邻图幅上选择适合的范围分别切出,以切出的部分进行接边,然后将切除部分拼回相应图幅中。 (5)提出区域土壤侵蚀监测与制图中“全流程管理,分环节控制”的数据质量保证和质量控制体系 依据全国土壤侵蚀遥感调查的组织形式和工作程序,提出区域土壤侵蚀监测中数据质量保证11 摘 要和质量控制体系。该体系包括调查前培训、分区调查中的质量控制和分区成果质量验收等3大环节,并提出不同环节数据质量保证的具体措施。“全流程管理,分环节控制”的全面数据质量控制体系,可以保证协调好两个方面的内容:其一是宏观上体现制图区域土壤侵蚀的概貌,反映侵蚀分布的规往性;其二是1办凋好图幅边界处图斑的关系。 (6)对全国水土保持监测与情息系统设计进行了分析掇讨,编写了《水土保持监测技术规程》,为土壤侵蚀监测规范化建设提供了支持。 针对目前全国水土保持监测中存在的问题,提出水土保持监测网络和信息系统的基本结构、功能、数据库设计原则,并对目前需要开展的工作进行了分析探讨。这些问题的解决、技术规程的编制与应用、全国水土保持监测网络的建立,将为区域土壤侵蚀遥感定量监测结果的验证提供系统、科学的观测数据和资料,为区域土壤侵蚀动态监测和预测提供更为可靠的依据。 总之,本研究,将遥感和地理信息系统技术应用于土壤侵蚀遥感定量的模型、侵蚀强度评价单元确定、侵蚀因于值提取、侵蚀强度判别和数据质量控制等方面,为区域性土壤侵蚀遥感定量监测提供了可借鉴的技术和方法,为水土保持监测的规范化和科学化提供了借鉴。

汪明冲[2]2007年在《基于RS与GIS的黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀的景观格局分析与模拟》文中研究说明土壤侵蚀及其导致的土壤质量退化是世界性的重大环境问题之一。在我国,黄土高原的土壤侵蚀是目前举世瞩目的环境问题,土壤侵蚀监测对土壤侵蚀防治对策的制定具有重大意义。甘肃省庆城县黄土高原水土保持世行贷款二期项目1998年启动,历时6年,在帮助项目区农民脱贫和改善环境、减少入黄泥沙方面起到了很大效果。本文以水土保持学和景观生态学原理为基础,采用野外调查、遥感和地理信息系统技术结合通用土壤流失方程对项目实施前后的土壤侵蚀状况进行了定量计算,得出了项目区土壤侵蚀面积、土壤侵蚀模数及空间分布信息;通过利用景观格局软件Fragstat3.3对项目实施前后的2个时期栅格格式的土壤侵蚀空间分布数据,从斑块类型尺度和景观尺度研究了6年间土壤侵蚀的景观格局变化特征;运用集成CA模型和Markov模型两者优点的CA-Markov模型来模拟与预测项目区2010年的土壤侵蚀状况及空间分布信息,模拟庆城项目区的试验证明,CA-Markov模型可以发挥Markov和CA模型的优点,能很好地对土壤侵蚀变化进行模拟和预测,结果比较可信。本文的研究主要得出以下结论:(1)庆城项目区实施世行贷款水保二期项目6年来,平均侵蚀模数从78.77t/hm~2·a下降到70.58t/hm~2·a,土壤侵蚀面积减少了525.87hm~2,水土流失量减少了341050t/a。其中极强度和剧烈侵蚀在总量和幅度上都有很大下降,表明治理效果比较明显。研究区2004年的土壤侵蚀总量最大的是25~35°,占总侵蚀量的42.51%,侵蚀模数为101.68 t/hm~2·a,属极强度侵蚀;其次是15~25°,占总侵蚀量的31.69%,侵蚀模数为61.49 t/hm~2·a,属强度侵蚀。经分析,研究区15°以上的坡度区域是水土流失治理的关键。研究区2004年农田(主要是坡耕地)这类土地利用类型下的土壤侵蚀不仅具有相对较高的侵蚀模数,而且这种土地利用类型下发生土壤侵蚀的面积占到总的侵蚀面积的58.09%。因此,农田(主要是坡耕地)也是水土流失治理的关键。(2)从庆城项目区1998年与2004年2个时期栅格格式的土壤侵蚀空间分布数据来看,整个研究区景观非常破碎,景观水平上,平均斑块面积只有0.35 hm~2和0.36 hm~2,2004年比1998年稍微增大些;斑块类型水平上,所有的侵蚀景观类型的平均斑块面积都小于0.7 hm~2;除了无明显侵蚀景观的最大斑块指数大于5以外,其他侵蚀景观类型的最大斑块指数都小于0.1。无明显侵蚀景观要素类型的最大斑块指数(优势度)达5.26(1998年)和5.58(2004年),远远高于其他类型,是该研究区侵蚀景观的主体。强度以上侵蚀景观破碎化指数升高,其分离度下降,在地域分布上趋于集中;同时其斑块分维数也变小,斑块形状简单化,土壤侵蚀状况改善。(3)本文运用的CA-Markov模型很好地发挥了Markov模型的时间动态和CA模型的空间预测的优势,能很好地对土壤侵蚀变化进行预测,结果比较可信。模型预测结果表明:2010年庆城项目区土壤侵蚀的宏观格局特征变化不大,基本上保持了2004年原有的土壤侵蚀宏观格局特征,研究区内的土壤侵蚀状况趋于改善。土壤流失量的大小是降水、地形、植被、人工措施等因子综合作用的结果,短时间尺度内地形和降雨近似视为定值,土壤侵蚀主要由植被和人类活动影响,而这些因子可以通过遥感获取,确保了此方法的科学性和可操作性。根据研究区的计算结果可见,25°以上的陡坡剧烈,因此须对坡度25°以上的陡坡耕地退耕还林还草,对坡度15°~25°坡耕地进行坡改梯治理。同时推广蓄水保土的耕作措施,如保土轮作等。利用通用土壤流失方程,结合GIS技术对区域土壤侵蚀状况进行动态遥感监测,对于定量估算土壤侵蚀量,制定合理的水保措施具有重要意义。期望本文的研究为项目实施以来的水土保持效果作出科学评价,为项目区土壤侵蚀综合治理措施的制定提供科学依据。

杨琴[3]2008年在《基于USLE的喀斯特地区水土流失定量监测研究》文中研究说明水土流失导致的生态环境日趋恶化,已威胁到人类的生存;喀斯特地区严重水土流失产生的后果——石漠化现象,更令人担忧。在数字化和信息化时代,传统的水土流失研究方法已不能满足现代水土流失快速、定量调查的需要。利用栅格数据将GIS和RS集成,充分发挥栅格数据在分析建模中的优势,为现代水土流失研究探索一种新方法已是必然趋势。本文通过网格数据将遥感、地理信息系统技术和水土流失模型有机结合,进行喀斯特地区水土流失遥感定量监测研究,建立适合喀斯特地区的水土流失监测模型,具有重大的理论意义;同时构建研究区水土流失因子库,确定研究区水土流失强度等级,为研究区水土保持和生态环境建设提供科学依据,具有重大的现实意义。主要研究内容及成果如下:1、在对比研究国内外区域水土流失模型的基础上,以通用土壤流失方程USLE为框架,建立了适用于喀斯特地区的水土流失模型及各因子算法。2、建立了研究区1:10000大比例尺DEM数据,并在此基础上生成了坡度、坡长、地形起伏度等地形因子数据库。3、在借鉴前人研究成果的基础上,以鸭池示范区典型喀斯特地区为研究对象,提出了喀斯特地区的水土流失分等定级标准。4、本文通过GIS和USLE模型实现了研究区水土流失的定量评价,并建立了研究区土壤侵蚀模数数据库,计算的示范区水土流失面积31.7km2,侵蚀模数为759.9t/km2·a。

杨涛[4]2007年在《基于3S技术的水土保持生态修复区土壤侵蚀调查研究》文中研究说明本文以淄博市淄川区水土保持生态修复区为研究背景,以RegionManager为技术平台,以TM和SPOT融合影像为遥感信息源,对项目区土壤侵蚀状况进行调查,通过信息提取、数据处理、地块勾绘、野外实调与验证、数据库建立、DEM图生成后坡度数据的提取等步骤获取项目区土地利用现状、坡度及侵蚀强度数据。主要结论有以下几点:(1)项目区内有林地(包括经济林)和中覆盖度草地面积所占比例显着增加,由原来的36.18%和4.69%增长到47.48%和7.46%,分别增长了11.3%和2.76%。水域和居民区面积几乎没变,低覆盖度草地面积显着减少,由原来的17.47%降低到9.66%,减少了7.81%。(2)按部颁分级标准,<5°、5~8°、8~15°、15~25°、25~35°和>35°的坡面积分别为24.69 km~2、27.05km~2、70.21 km~2、97.62 km~2、33.32 km~2和25.13 km~2,分别占总面积的8.88%、9.73%、25.25%、35.11%、11.98%和9.04%,项目区主要为8-25°的坡,占总面积的60.36%。(3)生态修复后项目区内林草植被盖度>70%、60%-70%、45%-60%、30-45%的地块面积分别由原来的12.77%、8.17%、8.93%和11.0%增加到21.48%、8.69%、10.87%和13.89%,其中>70%增长最大为8.71%。林草植被覆盖度<30%的地块和农田面积均减少,其中覆盖度<30%的地块减少最多,由原来的46.57%减少为33.05%。(4)土壤侵蚀状况:①土壤侵蚀面积:项目区主要侵蚀类型为水力侵蚀和风力侵蚀,又以水力侵蚀为主,各生态修复措施实施后,项目区土壤侵蚀面积由修复前的209.18km~2减少为修复后的158.82km~2,减少了50.36km~2。②土壤侵蚀强度:生态修复措施实施后,项目区极强度、强度、中度和轻度土壤侵蚀所占面积均减少,微度侵蚀面积所占比例增加。其中轻度侵蚀减少最为明显,由原来的27.78%减少到19.49%,减少了7.79%。微度土壤侵蚀面积增加,由修复前的24.76%增长为修复后的72.87%,增长了18.11%。

周月敏[5]2005年在《面向小流域管理的水土保持遥感监测方法研究》文中提出土壤侵蚀是土地退化的主要原因,也是导致生态环境恶化的最严重的问题,联合国粮农组织将其列为全球土地退化的首要问题。土壤侵蚀对土地资源和更广泛环境的影响是深远而严重的,最直接的后果是土地生产力的损失和产量的下降,次要的影响包括河流和水库的淤积、以及由土壤颗粒上吸附的化肥和杀虫剂所引起的水污染。另外,对植被层的损害、以及反射率的相应增加和局部气候的变化而加速沙漠化。为遏制土壤侵蚀的发展我国已面向小流域单元开展了大量水土保持治理工作,但由于缺乏有效的监测管理手段,造成治理后的成效无法进行有效跟踪评价;全球变化,特别是气候变暖、土地利用变化,雨量与植被的响应,水与碳的循环特征发生变化对水土流失将产生深远影响,从而也对水土保持监测带来更大的挑战;航空航天技术与地理信息系统技术的发展,为跨越不同时空尺度监测水土保持治理状况提供重要手段。在此背景下,面向以小流域微地貌形态特征为对象,开展以遥感、地理信息系统技术为依托的水土保持监测,获取研究区域环境因子、侵蚀因子、水土流失现状、水土流失动态变化规律及发展趋势、水土保持措施功能及其治理成效等诸方面的定量信息成为水土保持监测的客观需求。而建立小流域信息管理系统是水土保持监测的基础。 本论文通过深化和明确以小流域为单元的水土保持信息管理的内涵,面向区域尺度与水土保持监测业务需求,构建了水土保持监测指标体系,并以官厅水库上游宫家庄小流域为目标区域,采用遥感技术手段提取了各监测指标结果。从而从指标构建、提取方法到流域应用上实现了水土保持监测的一体化。 本论文的主要结论与创新点如下: (1) 研究结果表明,以植被覆盖度与叶面积指数为代表的植被因子,不但是影响土壤侵蚀的关键环境因子,而且还是水土保持成效监测的最有效的度量因子。植被覆盖度表征了流域植被的水平密度结构,叶面积指数代表了植被垂直结构,两者综合作用构成了流域土壤侵蚀的抑制因子;而且水土保持治理措施与治理成效、尤其是生态成效又主要体现在了植被覆盖度与叶面积指数的改变上,成为水土保持监测的有效指标;同时这两个因子也隐含着破坏性极大的开发建设项目所造成的后果信息。从而两者作为水土保持监测的主要环境因子指标。

张照录, 薛重生[6]2004年在《土壤侵蚀遥感定量监测信息系统研究》文中提出土壤侵蚀遥感定量监测信息系统建设的目标与任务包括:系统设计、系统体系结构及系统数据流程。土壤侵蚀遥感定量监测信息系统,可以实现土壤侵蚀状况的快速、准确和定量调查,建立土壤侵蚀数据库,生成土壤侵蚀专题图件和数据,提供信息的查询、检索和输出功能。在文章最后,指出系统进一步完善的思路与有待研究的问题。

马骊驰, 王金亮, 李石华, 周峻松, 金宝轩[7]2016年在《抚仙湖流域土壤侵蚀遥感监测》文中认为为了有效保护抚仙湖流域生态环境安全,推进其可持续发展,对抚仙湖流域土壤侵蚀情况进行遥感监测研究。采用"3S"技术与野外实地调查相结合的方法,以云南省第一次全国地理国情普查成果为基础,基于通用水土流失方程(USLE)模型,估算抚仙湖流域1974—2014年的水土流失量,并探讨流域土壤侵蚀强度的时空分布及变化规律。研究发现:(1)抚仙湖流域土壤侵蚀强度在很大程度上受降雨量的影响;(2)土壤侵蚀量总体呈现出波动上升下降再上升的趋势。不同强度土壤侵蚀量的变化表明其水土流失经历了先加剧后缓解的变化过程,流域部分敏感区土壤侵蚀程度不断加剧;(3)流域水土流失的空间分布具有一致性,水土流失最严重的区域基本分布在抚仙湖的东西两岸以及南岸的部分区域。

邹爱平[8]2008年在《红壤退化区侵蚀景观格局及其演变》文中研究说明以小流域为基本单元进行流域综合管理正在被世界上越来越多的国家所重视。我国是世界上较早开展小流域水土流失综合治理的国家之一,近20年来,由于社会经济的高速发展,开发建设项目大面积扰动土地,形成新的水土流失,出现一方治理,多方破坏的现象,使水土流失状况呈现复杂化、多样化特征。本文基于地形图、SPOT5遥感数据等,综合利用ArcGIS9.0、ArcView3.3、ERDAS IMAGINE8.7、ENVI4.2等软件,采用景观格局分析、传统方法与新技术相结合、理论分析与野外定位观测相结合等方法,对全国30条典型小流域之南方红壤丘陵区的一个典型代表—长汀县朱溪河小流域展开研究,目的是为小流域水土保持行政管理、水土保持规划以及预测预报模型研究提供可借鉴方法。本研究的主要成果包括:1)建立了大比例尺、高精度的朱溪河小流域地理空间数据集,探讨了综合利用不同软件各自优点进行小流域空间数据建立的实用技术与方法。2)详细分析了2000年以来朱溪河小流域土壤侵蚀数量结构与空间位置的演化,得出微度和轻度侵蚀大幅度增加,而中度以上侵蚀明显减少;土壤侵蚀分布总重心向西南偏移;所有高程带、坡度等级和坡向类别上的SEII和SEIC均下降等结论。3)分析了朱溪河小流域侵蚀景观时空格局的变化,得出整体景观向均质化方向发展;不同坡度等级内各景观类型结构变化存在较大差异,其景观空间关系和景观异质性也发生了显着变化;人类活动的干预是小流域侵蚀景观格局动态变化的主要驱动因素。4)监测了2007年游屋圳小流域的水土保持状况,耕地面积约2.05 km~2,土壤侵蚀面积约5.32 km~2,累计综合治理面积约5.28 km~2,植被覆盖度达55%。

林晨[9]2012年在《闽西花岗岩红壤区土壤侵蚀3S定量监测研究》文中研究说明土壤侵蚀是土壤或成土母质在水、风等外力作用下被破坏剥蚀、搬运和沉积的过程,目前已经成为全球性的环境问题之一。土壤侵蚀会造成土层流失、肥力下降、碳库损毁等危害,从而对经济社会发展以及人类生存健康水平产生威胁。我国的侵蚀问题十分严重,已经形成了以黄土高原、叁峡库区以及南方山地丘陵区为代表的3大典型侵蚀区。因此在重点地区开展土壤侵蚀多方位、多角度的监测工作显得尤为重要,既有助于摸清区域土壤侵蚀的变化状态,也可为侵蚀综合治理和生态恢复建设提供重要的理论依据与决策参考。3S技术在空间数据获取与处理上优势明显,可以满足土壤侵蚀时空演替监测对时效性、便捷性以及准确性的要求。本文在“十一五”国家科技支撑计划重点项目子课题“红壤退化的阻控和定向修复与高效优质生态农业关键技术研究与试验示范”的支撑下,选取南方中高丘陵花岗岩侵蚀区的典型区域——福建省长汀县为研究区,将3S技术应用于土壤侵蚀时空变化以及治理决策研究中,并进行合理的优化与整合。全文围绕土壤侵蚀强度与土壤侵蚀程度这两个基本概念展开,从基于RS影像的宏观层面以及基于实测样点高光谱特征的微观层面开展研究,并在GIS环境下实现了两者的耦合。本文最后提出土壤侵蚀度的概念,表征侵蚀强度与侵蚀程度共同作用下区域土壤侵蚀的综合性危害,可为土壤侵蚀治理空间决策提供有效的数据与理论基础。论文主要结论与发现如下:(1)基于GeoCA的侵蚀强度监测与模拟模型比传统监测方法能更好的反映土壤侵蚀强度时空演替规律:研究以地理元胞自动机(GeoCA)为原型,从侵蚀强度监测算法、元胞状态转换函数以及传统邻域转换规则3个方面构建土壤侵蚀强度监测与模拟优化模型,精度超过70%。结果显示近30年来,研究区土壤侵蚀改善效果显着,最直接地体现在无明显侵蚀区的显着增加以及极强度侵蚀区的减少上,目前已经形成了以汀西北轻度侵蚀区、汀东南中度侵蚀区以及汀中重度侵蚀区为代表的3大侵蚀强度分区,其中侵蚀强度较大的区域主要分布在全县经济社会中心,且近10年来侵蚀强度减小趋势有所放缓,说明侵蚀强度依然是制约长汀县社会经济发展的重要因素。(2)由有机质(SOM)、络合铁(Fep)、非晶形铝(Alo)构成的土壤性质高光谱反演最小数据集可以有效区分不同侵蚀程度土壤。在汀中极强度侵蚀区,以不同土壤发生层保留情况为采样依据,共采集35个不同侵蚀程度的土壤样点。结果显示不同侵蚀程度下,各土壤样点的光谱形态相似,但是以有机质、铁铝氧化物为代表的主要理化性质差异较为明显,在光谱响应上造成了整体反射率高低与特定吸收峰特点的不同。可以建立由SOM、Fep以及Alo构成的土壤性质最小数据集进行理化性质光谱反演,以反演效果及相关系数曲线形态为依据,进行不同侵蚀程度的有效识别。其中中度侵蚀土壤与光谱的相关系数在总体上明显低于其他土壤,而无明显侵蚀与重度侵蚀土壤则可根据Fep、Alo以及SOM与光谱的相关系数曲线形态实现有效区分。(3)土壤侵蚀度可以有效表征侵蚀强度、侵蚀程度以及陆地风险响应叁者共同作用下的区域土壤侵蚀综合性危害。研究提出侵蚀度的概念,在GIS环境下整合了侵蚀强度与侵蚀程度两个概念,可用于表征研究区侵蚀综合性危害程度。其空间表征的关键在于实现侵蚀程度识别从采样点向空间面的扩展,但直接建立影像与反射光谱的拟合模型,难以达到理想效果。本研究以土壤理化性质为中间量,利用模糊数学中的模糊邻近度算法,以土壤理化性质的光谱与影像建模为依据,实现区域侵蚀程度的模糊归类,通过与实际样点对比发现准确率可达71.4%左右,证明了算法的精确性以及土壤侵蚀度空间表征的可行性。结果显示,不同侵蚀度等级土壤呈现出空间上连续的分布特征,总体而言,侵蚀度等级为中轻度的土壤面积明显高于侵蚀度危害等级较高的土壤,但是在空间上大多分布在汀中外围区域,尚未完全扩展到中心地区。说明区域土壤侵蚀恢复进展良好,但危害依然存在,侵蚀治理问题不容忽视。(4)3S技术可以有效推进侵蚀治理空间决策的研究发展。本文提出了侵蚀度分区一侵蚀治理模式分区一侵蚀治理措施分区的3S技术支撑下土壤侵蚀治理研究体系。其中侵蚀度危害分区是治理模式与治理措施的配置基础,侵蚀模式则根据不同区域自然环境、交通便利以及经济发展程度上的区别,确定了经济型优先治理和生态优先型治理两类治理原则。具体措施主要包括水保林草、流域治理、农用地保护以及生物工程治理4个方面。利用3S技术,以侵蚀度为数据基础,进行了不同治理模式以及治理措施的空间适宜性分区,结果显示鱼鳞坑整地上广栽阔叶树以及河道清淤两项措施的适用范围最广,而不同治理措施在空间上覆盖了汀中地区的全部地域面积,并呈较为明显的空间离散分布。综上所述,全文以土壤侵蚀为对象,以3S技术为载体,在数理统计、土壤理化分析、高光谱分析、非线性数学模型(元胞自动机,模糊数学)等多学科理论与方法的支持下,形成了“侵蚀强度监测—侵蚀程度识别—侵蚀度空间表征—侵蚀治理空间决策”的完整土壤侵蚀3S研究体系,为其在土壤侵蚀研究中的进一步深入应用提供了良好的理论与实践基础。

洪桢华[10]2007年在《基于3S技术闽江流域水土流失动态监测研究》文中认为水土流失是全球性的生态环境问题之一,会导致土地退化、河道淤积等灾害性问题,对人类的生存和发展构成了威胁。传统水土流失监测需要大量的野外调查,耗时多,无法满足流域水土流失的实时监测要求。3S技术的应用,可为实现时空跨度上区域水土流失研究提供详实、快捷、高可信度、直观的动态信息,为区域生态的建设提供有力的科学保障。本研究在3S技术的支持下,利用1986、2003两期闽江流域TM影像,结合现有的水土流失研究基础对闽江流域水土流失状况进行动态监测分析,通过对流域水体悬浮泥沙的遥感分析及流域土壤侵蚀的估测,综合反映该区域的水土流失状况及动态变化,研究主要结论如下:(1)本研究以TM影像为基础数据源,采用图像处理法与悬浮泥沙光谱特性相结合的方法定性提取闽江流域悬浮泥沙分布信息,为水土流失与悬浮泥沙关系研究提供基础数据。(2)根据闽江流域的实际情况,分析影响土壤侵蚀因子,对R、LS等因子进行基于GIS和RS的算法研究,确定因子图。通过植被盖度反演模型的建立确定C因子,最终建立了土壤侵蚀定量估测模型,为流域实施及时的水土流失监测提供了技术支持。(3)本研究通过对闽江流域水体悬浮泥沙的研究,结果表明,闽江流域的水质有下降的趋势,经过18a的演变,闽江水域水体正从清洁水体和低悬沙水体为主逐渐转变为中悬浮泥沙和低悬沙为主。(4)本研究从土壤侵蚀角度分析流域土壤侵蚀空间变化和强度变化,研究表明,闽江流域水土流失面积和水土流失率呈下降趋势;从侵蚀模数变化分析可知闽江流域水土流失的强度有增加的趋势,流失量在加大,目前闽江流域轻度以上的土壤侵蚀以中度侵蚀为主。(5)闽江流域的悬浮泥沙等级分布和流域土壤侵蚀强度具有较强的一致性:流域水土流失面积虽然减少,但是整体流失强度有增加的趋势,致使流域的水土流失量有所增加,对此相应河段的悬浮泥沙浓度总体上也在提高。

参考文献:

[1]. 区域土壤侵蚀遥感定量监测技术研究[D]. 李智广. 西北农林科技大学. 2001

[2]. 基于RS与GIS的黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀的景观格局分析与模拟[D]. 汪明冲. 西北师范大学. 2007

[3]. 基于USLE的喀斯特地区水土流失定量监测研究[D]. 杨琴. 贵州师范大学. 2008

[4]. 基于3S技术的水土保持生态修复区土壤侵蚀调查研究[D]. 杨涛. 山东农业大学. 2007

[5]. 面向小流域管理的水土保持遥感监测方法研究[D]. 周月敏. 中国科学院研究生院(遥感应用研究所). 2005

[6]. 土壤侵蚀遥感定量监测信息系统研究[C]. 张照录, 薛重生. 全国国土资源与环境遥感技术应用交流会论文文集. 2004

[7]. 抚仙湖流域土壤侵蚀遥感监测[J]. 马骊驰, 王金亮, 李石华, 周峻松, 金宝轩. 水土保持研究. 2016

[8]. 红壤退化区侵蚀景观格局及其演变[D]. 邹爱平. 福建师范大学. 2008

[9]. 闽西花岗岩红壤区土壤侵蚀3S定量监测研究[D]. 林晨. 南京大学. 2012

[10]. 基于3S技术闽江流域水土流失动态监测研究[D]. 洪桢华. 福建农林大学. 2007

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