基于最小图斑的土壤侵蚀快速评估方法

土壤侵蚀评估预测是水土保持的重要基础．传统土壤侵蚀评估模型通用性较差，不能有效解决尺度转化的问题，而且对输入数据要求较高．本文通过引入快速评估的思想，基于遥感监测数据和最小图斑，建立了土壤侵蚀快速评估模型．模型通过层次分析法得到了土壤侵蚀特征指标（EI），用以表征图斑内的土壤侵蚀特征．评估的主要步骤包括：环境因子选择，数据完备区EI计算，数据缺乏区EI计算，数据空白区EI计算，EI与土壤侵蚀强度（E）之间关系的判别分析，以及土壤侵蚀强度评估结果的分级显示．该评估方法具有快速、高效、实用的特点，且能利用已有的资料合理处理数据缺乏和空白区的评估，提高了数据利用效率和模型评估效率，能够更好地服务于水土保持工作．     

基于遥感和GIS的山东山丘区土壤侵蚀调查研究

基于遥感和地理信息系统技术,利用"通用土壤流失方程"usLE模型A=R·K·s·L·c·P和土壤侵蚀防治预报模型y=CP-CP-C＇P＇,采集生成因子数据,并通过投影及坐标转换,生成像元点的因子图,使每个30m×30m的像元点都具有以上6个因子数据,之后,利用模型进行计算,生成分幅的土壤侵蚀强度图和土壤侵蚀强度防治预报图及统计结果.此方法的研究使快速、经济、定量、定期地实现土壤侵蚀调查成为可能,为土壤侵蚀防治提供策略和依据.     

不同比例尺流域土壤侵蚀评估及其尺度效应研究

选择1∶20万、1∶5万和1∶1万3种比例尺,以最小图斑为研究单元,利用土壤侵蚀快速评估法对黄河流域中纸坊沟小流域的土壤侵蚀强度等级进行评估,研究不同比例尺下土壤侵蚀评估结果的尺度效应,即土壤侵蚀强度等级分布的均质性特征以及结果所含信息量大小随比例尺改变的变化规律,以及不同环境因子(如地形、植被、土壤等)的比例尺改变对土壤侵蚀评估产生的影响.研究表明,纸坊沟流域不同比例尺下的评估结果中,面积分布最广的均为中度侵蚀,当比例尺由1∶20万变为1∶1万,评估结果的最小图斑数由3个增加到898个,土壤侵蚀强度等级分布特征指数由1.04增加为2.42,土壤侵蚀强度不同等级之间面积分配的均匀性趋于增加,评估结果所包含的信息量也越多.为了量化因单一环境因子比例尺改变对土壤侵蚀评估产生的影响,本文在保持1∶1万比例尺权重和其它环境因子不变的情况下,仅依次替换1∶5万和1∶20万下的DEM、土壤类型以及土地利用数据,再次对1∶1万比例尺下的纸坊沟流域进行土壤侵蚀快速评估,通过对比前后评估结果,发现侵蚀评估结果因地形因子数据比例尺的改变所产生的误差增幅最大,地形因子对纸坊沟流域土壤侵蚀评估的影响最明显.     

RS与GIS支持下的土壤侵蚀自动判别模型——以武威市凉州区为例

在分析土壤侵蚀成因和一般规律的基础上,选择土壤类型、植被覆盖度、地形、土地利用等最主要的土壤侵蚀影响因子,记录它们的匹配关系,建立知识库,并在ERDAS Imagine环境下建立基于栅格数据的土壤侵蚀判别模型．以甘肃省武威市为例,利用TM遥感影像、DEM及其它专题数据提取土壤侵蚀主导因子信息,利用模型对土壤侵蚀的类型和强度进行计算,并以2000年土壤侵蚀数据为参照进行精度检验,结果表明位置精度为75．46％以上,各类侵蚀强度的面积误差不超过16．08％．模型操作方便、运算快速,判别结果能够总体反映土壤侵蚀的空间分布.     

试论水利部土壤侵蚀分级方法的适用性

在分析水利部土壤侵蚀强度分级两种方法的基础上,以黄河流域为例分析了间接指标分级法的适用性。直接指标法以年均土壤侵蚀模数或年均土壤侵蚀厚度为指标划分侵蚀强度级别;而间接指标法以下垫面影响土壤侵蚀的自然因子为指标,判断土壤侵蚀强度。实际应用中直接获得侵蚀模数和侵蚀厚度比较困难,因此一般用间接指标法评估土壤侵蚀强度。基于前期研究建立的土壤侵蚀快速评估法,用间接因子评估了黄河流域土壤侵蚀强度,通过与遥感调查结果的比较,分析了间接指标法的适用性,为该方法的应用提供了参考依据。     

试论水利部土壤侵蚀分级方法的适用性

在分析水利部土壤侵蚀强度分级两种方法的基础上,以黄河流域为例分析了间接指标分级法的适用性。直接指标法以年均土壤侵蚀模数或年均土壤侵蚀厚度为指标划分侵蚀强度级别;而间接指标法以下垫面影响土壤侵蚀的自然因子为指标,判断土壤侵蚀强度。实际应用中直接获得侵蚀模数和侵蚀厚度比较困难,因此一般用间接指标法评估土壤侵蚀强度。基于前期研究建立的土壤侵蚀快速评估法,用间接因子评估了黄河流域土壤侵蚀强度,通过与遥感调查结果的比较,分析了间接指标法的适用性,为该方法的应用提供了参考依据。     

基于RUSLE的土壤侵蚀量研究——以南水北调中线陕西水源区为例

目的 对南水北调中线陕西水源区的土壤侵蚀进行了初步研究,为水源区的生态保护、水土保持和生态补偿提供重要的依据.方法 在GIS技术的支持下,利用遥感影像解译资料、数字高程模型(DEM)及土壤、降雨等数据,对土壤流失方程RuSLE中各因子进行了量化分析,从而实现对南水北调中线陕西水源区土壤侵蚀量的估算,并对结果 进行土壤侵蚀强度分级.结果 通过计算可得,在南水北调中线陕西水源区,微度侵蚀面积占12.87%,轻度侵蚀面积占30.4%,中度侵蚀面积占30.66%,强度侵蚀面积占26.07%.土壤侵蚀空间分布具有明显的地带性和垂直地带性规律.结论 南水北调中线水源区陕西段绝大部分地区属于强度侵蚀地区,仅有少数地区达到微度侵蚀,水土保持任务很艰巨.     

基于三峡库区重庆段不同降雨分区的土壤侵蚀多因子综合作用分析

阐明三峡库区重庆段土壤侵蚀时空变化特征，揭示不同降雨空间分区下多驱动因子对土壤侵蚀综合作用的分异规律，为区域内土壤侵蚀防治宏观决策提供科学参考。基于多源遥感影像、气象数据、DEM及土壤数据，采用WaTEM/SEDEM模型模拟三峡库区重庆段2000—2020年土壤侵蚀量，采用ISODATA聚类方法进行降雨空间分区，采用地理探测器进行多因子综合作用分析。研究结果显示：1) 2000年、2005年、2010年、2015年和2020年研究区平均土壤侵蚀模数分别为108.78、109.11、86.9、47.52和21.16 t·hm -2 ·a -1 ，土壤侵蚀状况整体呈现缓解趋势，土壤发生强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀的区域大幅减少。2) 植被覆盖度因子在高降雨区对土壤侵蚀的解释力最高；土地利用类型、坡度、地貌类型、土壤类型、高程等因子在2010年低降雨区对土壤侵蚀的解释力较高，在2020年不同降雨区对土壤侵蚀的解释力则无明显差异。3) 在高降雨区，植被覆盖度与其他因子的交互作用对土壤侵蚀的解释力最高；2010年在低降雨地区，坡度与其他因子的交互作用对土壤侵蚀的解释力较高；各驱动因子在不同降雨区的土壤侵蚀高风险区分异规律明显。由研究结果可知，三峡库区重庆段土壤侵蚀变化明显，不同降雨区划中不同驱动因子对土壤侵蚀的综合作用存在明显差异。     

基于RS和GIS的土壤侵蚀量估算方法研究——以陕西省杏子沟流域为例

土壤侵蚀量的估算是土壤侵蚀研究的核心问题之一.本文以陕西省杏子沟流域为例,通过对影响土壤侵蚀地形、植被因子的研究,探讨了利用遥感技术和地理信息系统手段对土壤侵蚀量进行估算的方法和技术路线.在地形信息的获取方面,利用数字高程模型,派生出地形坡度、坡向、相对高度等要素;在植被覆盖度的提取中,采用遥感技术与非遥感手段,分析了植被类型对土壤覆被变化的指示作用.利用修正后的通用土壤侵蚀模式,模拟了小流域土壤侵蚀模数的空间差异,计算了土壤侵蚀总量,具有重要的理论意义和实践意义.     

基于MODIS数据的地面颗粒物浓度估算方法

提出了一种基于卫星遥感数据的近地面颗粒物质量浓度(PM值)估计方法 .采用Terra/MODIS卫星数据和基于连续两天MODIS数据的气溶胶光学厚度反演算法,反演出无锡地区的气溶胶光学厚度;再利用所反演的气溶胶光学厚度与地面实测颗粒物质量浓度数据进行分析,得出颗粒物质量浓度的大小分布范围与气溶胶光学厚度的关系模型;进一步利用研究区域中地面站点监测到的颗粒质量浓度数据对估算结果进行评估.结果表明该方法所估算的PM值与地面实测数据具有较好的相关性,且地面监测的颗粒物质量浓度均分布在卫星遥感数据所估算的范围之内.本研究证明了MODIS卫星数据监测地面颗粒物质量浓度的可行性,为近地面PM值的估算提供了有效手段.     

基于SVR的GF1号遥感影像森林蓄积量估测

国产高分辨率卫星遥感影像已成为森林资源调查和监测的重要数据源。基于国产卫星遥感的森林蓄积量估算成为重要的研究方向之一。本研究以福建省将乐县为研究区,选择国产高分辨率高分一号卫星2 m分辨率遥感影像为主要数据源,加以辅助野外实地调查数据,分别采用多元线性回归和SVM(support vector machine)回归方法开展亚热带针叶林蓄积量估算效果评价研究。首先,从融合影像中提取遥感因子,包括11个光谱因子和10个纹理因子等;其次,对21个遥感因子进行相关性分析,选取皮尔森相关系数较大的6个遥感因子;第三,应用多元线性回归和支持向量机回归(support vector regression,SVR)对所选遥感因子建立模型,选取最优模型反演将乐县蓄积量分布图。结果表明:支持向量机回归(SVR)估测蓄积量的模型预估精度达到98. 22%。     

南方红壤区土壤侵蚀强度评价及空间分布特征

以2016年GeoEye遥感影像为基础数据源,通过ENVI软件提取植被覆盖度和土地利用类型数据,结合DEM数据,提取研究区土壤侵蚀等级图,定量分析南方红壤侵蚀区朱溪小流域的土壤侵蚀空间分布现状以及不同地形、土壤因子下土壤侵蚀面积的分布.结果表明:强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积主要分布在小流域东北和东南部,西南部以轻度和中度侵蚀为主.水土流失面积中,中度侵蚀面积最大,占水土流失总面积的32.87%,其次为轻度和强烈面积比例分别为21.61%、22.48%.水土流失面积均随着高程、坡度和有机质质量分数的增加先增大后减小.土壤容重在1.25～1.30 g·cm~(-3)之间时,主要表现为轻度、中度、强烈侵蚀.生产活动中,需合理开垦耕地,转变不合理的土地利用方式,减少植被的破坏.     

基于RS与GIS的黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀的景观格局分析——以黄土高原水保二期世行贷款庆城项目区为例

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、输沙模数及空间分布信息.利用软件Fragstats3.3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 a间土壤侵蚀的景观格局变化特征.     

Android智能手机海面高度测量及其遥感应用

开展了Android智能手机的海面高度测量研究,并通过与测绘接收机测量结果和同比验潮站数据对比初步评估其性能。为了降低测量设备非探测区域反射的卫星导航信号对海面高度测量的影响,提出了经验模态分解提纯海面反射信号干涉振荡特征的方法,并利用仿真和试验数据验证了其有效性. 利用小米6智能手机和华测北斗N72测绘接收机采集的18天GNSS数据,开展了海面高度测量研究和评估. 结果表明:海面高度测量结果和验潮站同比数据在风速小于15 m/s时具有良好的一致性,智能手机和测绘接收机测量的海面高度的同比均方根误差均为0.31 m;智能手机用于测量海面高度的卫星信号的高度角下、上限高于30°的占比分别为30.8%和45.3%,以至于高高度角的信噪比时序可被用于测量海面高度;在18天的试验时间内,共计采集1120个海面高度测量值,平均62个/天,相比于CORS站,在相同的观测周期内具有更多的测量样本。最后对智能手机的遥感应用进行了讨论,以期推进遥感的大众化进程.      

基于GIS的岩溶槽谷区小流域土壤侵蚀量估算

在修正的通用土壤流失方程(RUSLE)中引入石漠化因子,以重庆市南川区木渡河小流域为研究对象,在GIS技术的支持下,对岩溶槽谷区小流域土壤侵蚀量的估算方法进行了探讨.研究结果表明,研究区现实土壤侵蚀量40011.51 t/a,土壤保持量835963.94 t/a.计算研究区及不同土地利用类型的现实土壤侵蚀模数时,石漠化程度越高,总面积现实土壤侵蚀模数和可流失面积现实土壤侵蚀模数的差异越大;在岩溶区,使用可流失面积现实土壤侵蚀模数更能真实的反映岩溶区土壤侵蚀的状况.研究区水田和林地土壤保持能力最大,旱地土壤保持能力最小,控制土壤侵蚀的有效措施是在裸岩山地和陡坡地植树造林,大于25°的陡坡地退耕还林还草,扩大林地面积,减小陡坡耕地面积.     

渭干河流域植被覆盖时空变化特征研究

植被是联结土壤、大气和水分等要素的自然纽带,更是自然生态系统中最活跃的因子,植被变化可用来揭示环境的演化,并且能在全球变化研究中起到“指示器”的作用.本研究利用遥感影像获取NDVI数据,借助遥感与GIS等现代手段,运用多种方法对渭干河流域1989-2007年植被覆盖变化特征和发展趋势进行了定量研究,最终得出渭干河流域植被覆盖时空变化规律.     

喀斯特山区土壤侵蚀危险性评价研究——以贵州省罗甸县为例

通过运用遥感和GIS技术,以贵州省罗甸县为研究区域,综合考虑了喀斯特山区的特殊环境以及人类活动因素,分析了降雨侵蚀力、土壤可蚀性、土层厚度、基岩裸露率、土壤允许流失量、地形起伏度、土地覆被、农业人口密度等8个因子对土壤侵蚀危险性的影响,运用专家评分和层次分析法确定各个评价因子的权重,对罗甸县土壤侵蚀危险性进行分级评价。根据本研究方法得出罗甸县2010年土壤侵蚀危险性等级主要在中度危险等级,面积达1456.89km2(占总面积的48.41%),揭示需要重点治理的区域,以期为罗甸县水土保持工作提供科学的依据。     

基于RS和GIS的小流域土壤侵蚀量估算研究

介绍了修正通用土壤流失方程及各因子算法．选取三峡库区太平溪小流域为研究区域,通过遥感和野外调查进行信息采集,建立了流域环境数据库．在GIS支持下,根据土壤流失监测模型对数据库实施运算操作,估算了流域土壤侵蚀量。     

基于贝叶斯网络的卫星姿态控制系统健康评估

结合专家知识和数据建立卫星姿态控制系统贝叶斯健康评估网络,考虑卫星在轨存在多种工作模式,利用样本数据建立和存储典型工作模式下的健康评估网络,提高实时健康评估网络的建模效率,同时利用实时数据实时更新贝叶斯健康评估网络结构和参数,以提高评估结果的准确性.仿真结果显示该方法能根据卫星姿态控制系统的实时数据准确推理出系统的实时健康状态,具有一定的可行性和有效性.     

草原火灾监测中的遥感卫星数据源

卫星遥感是野火监测中的常规手段。通过比较各卫星遥感数据的光谱特性,提出日本的Himawari-8卫星作为新一代的静止轨道气象卫星,其高频率连续地观测数据能提供火灾动态演变的重要数据。新一代的极轨气象卫星Suomi NPP和Sentinel-3A具有相对高的时间分辨率和空间分辨率,可以提供火点发现、火点定位、燃烧面积测量、灾后评估等数据。中等分辨率(15~100m)的Landsat8能提供更精确的火点定位和更详细的地形信息。