基于GIS和USLE的卧龙地区小流域土壤侵蚀预报

为探讨卧龙地区流域土壤侵蚀的空间分布格局及土地利用/覆盖对流域土壤侵蚀的影响,以2000年卧龙地区两流域土地利用图、数字高程模型和土壤类型分布图为基础,利用通用土壤流失方程(USLE)模型与地理信息系统(GIS)技术结合的方法对卧龙流域土壤侵蚀进行模拟。结果表明,基于流域产流产沙的土壤侵蚀预报效果较好,渔子溪年均侵蚀模数为55.2t/(km2·a),寿溪年均侵蚀模数为568.4t/(km2·a),但两流域土壤侵蚀格局存在一定的差异。不同土壤侵蚀系统分布格局及土地利用单元上土壤侵蚀强度的差异是造成两流域土壤侵蚀预报结果差异的重要原因。     

基于GIS和USLE的下庄小流域土壤侵蚀量预测研究

将地理信息系统Geographical Information System(GIS)与通用土壤流失方程Universal Soil Loss Equation(USLE)相结合进行流域土壤侵蚀量的预测和估算.以福建省九龙江典型小流域下庄为研究区域,在桌面GIS软件MapInfo和ArcView的支持下,建立流域的空间数据库,利用GIS的栅格数据空间分析功能,将小流域空间离散化为10 m×10 m的栅格,根据合适的USLE因子算法生成各因子栅格图,借助GIS图形运算,实现了下庄小流域的土壤侵蚀量估算和土壤侵蚀关键源区的标识,进一步利用GIS和USLE结合对小流域进行土壤侵蚀控制措施的模拟,为下庄小流域土地利用和水土保持提供科学依据.研究结果表明,下庄小流域的平均土壤侵蚀模数为2 541.66 t/km2.a,土壤侵蚀强度属中度,强度侵蚀以上区域占流域面积的11.17%.在模拟实施控制管理措施后,小流域土壤侵蚀模数降为1 570.89 t/km2.a,土壤侵蚀强度属轻度,强度侵蚀以上区域降为3.75%.     

湟水流域土壤侵蚀评估

以湟水流域为研究对象,基于USLE模型评估土壤侵蚀强度,并探讨不同土地利用类型、海拔和坡度下,土壤侵蚀强度的变化规律。结果表明:湟水流域土壤侵蚀模数为523.8t/(km2·a),属于轻度侵蚀。     

地理信息系统应用下的黄土高原地区土壤侵蚀量估算

土壤侵蚀研究的一大核心问题就是土壤侵蚀量的估算。采用美国通用水土流失方程(USLE),利用黄土高原地区DEM数据、气象数据及土地利用类型等数据,对黄土高原地区进行土壤侵蚀量的估算采用USLE模型,运用GIS和RS技术,是一种可行的方法与技术途径。在GIS和RS技术的支持下,实现了USLE中各因子及黄土高原地区土壤侵蚀量的估算,同时结合中国土壤侵蚀强度分级标准进行土壤侵蚀强度的分级。分析结果可为今后黄土高原地区的水土流失的防治措施的制定提供参考。     

基于土壤有机质含量流失的沿海防护林水土保持效益研究

根据美国USLE土壤侵蚀模型,实现了对福建省漳浦县沿海防护林水土保持的动态监测,并根据土壤侵蚀所流失有机质的经济损失实现了对沿海防护林防护效益的评价.研究结果表明:沿海防护林能明显地提高水土保持效益,减少经济损失.     

GIS支持下的土壤侵蚀动态变化研究:浙江一例

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重要因素，开展土壤侵蚀动态模拟研究具有重要意义．地理信息系统(GIS)因其强大的空间分析功能，为土壤侵蚀动态分析研究提供了有力支持．根据美国通用水土流失方(USLE)，以GIS软件为支持，以浙江省横溪流域为例，对该流域1990年至2003年土壤侵蚀动态变化进行模拟，并对流域内不同土地利用方式下的土壤侵蚀进行了动态评估，探讨了土壤侵蚀变化与土地利用变化的关系，为横溪流域今后的土壤侵蚀动态预测提供参考．     

基于GeoWEPP模型的桥子沟流域土壤侵蚀对比研究

为探讨人类活动对黄土丘陵区土壤侵蚀时空格局的影响,选取黄土高原丘陵区典型小流域桥子沟(包括桥子东沟和桥子西沟两个对照小流域)为研究对象,利用GeoWEPP模型对不同时段内两个子流域土壤侵蚀时空格局进行了定量模拟,并开展了1988-2000年水土保持治理效应对比分析,探讨了土地利用变化对流域产流和产沙的影响.结果表明,模拟获得的两子个流域各阶段径流深及输沙模数与实测数的相对误差均小于15%,说明GeoWEPP模型适用于桥子沟;在阶段1(1988-1990年)、阶段2(1991-1995年)和阶段3(1998-2000年)三个阶段,桥子沟土壤侵蚀状况均有好转.对比发现,在实施了土地利用整改措施的阶段1-阶段2时期,两个子流域土壤侵蚀均得到改善,而在阶段2-阶段3时期,实施水土保持措施的桥子东沟土壤侵蚀改善效益明显高于未实施措施的桥子西沟,表明水土保持措施在水土流失治理中发挥了积极的作用;不同时期流域的土地利用与土壤侵蚀强度的时空变化关系密切,说明合理的土地利用变化改变了该流域下垫面条件,能有效地减缓流域土壤侵蚀,是流域土壤侵蚀格局变化的主要驱动力.研究结果可为黄土高原有效实施水土保持治理措施,开展土壤侵蚀监测、防治和小流域管理提供依据.     

淤地坝坝控流域土地利用类型空间优化配置研究

以小河沟流域的花梁淤地坝坝控流域为研究对象,收集坝控流域的土地利用类型资料,在分析原有土地利用结构及其土壤侵蚀强度的基础上,基于RUSLE模型对坝控流域内不同土地利用空间优化配置进行研究.结果表明:不同土地利用类型下土壤侵蚀强度不同,不合理的土地利用结构是造成该流域土壤侵蚀严重的主要原因.梯田能够有效地控制土壤侵蚀,在水土保持效益中具有不可替代的作用;花梁坝坝控流域水土保持措施的最优配置方案为:3°以内的平坦地作为耕地,草地分布在3°~7°的缓坡地,7°~25°的坡地作为梯田,其余坡地作为林地;在最优配置下,多年平均侵蚀模数为6.102 8×10~5 kg/(km~2·a),淤积年限内各年份的土壤侵蚀模数都有很大程度的下降,最大减蚀比为93.48%(1980年),最小减蚀比达到47.52%(1976年).研究结果可为黄土高原淤地坝坝控流域水土保持措施的合理配置提供参考.     

基于GIS的喀斯特流域土壤侵蚀敏感性研究——以贵州省三岔河流域为例

以流域为单元进行土壤侵蚀敏感性研究,可以定量识别土壤侵蚀的敏感区域,进而探索土壤侵蚀空间分布规律和评价流域治理效益,甚至对水土保持规划与监测具有重要意义。本文以贵州省三岔河流域为研究区,借助GIS技术,并参考土壤侵蚀敏感性评价的研究,获得该流域土壤侵蚀的敏感性评价指标,以对土壤侵蚀敏感性进行综合评价。分析结果表明:1)该流域土壤侵蚀敏感性较高,土壤侵蚀敏感区域面积为6 728.81km2,占整个流域面积的88.25%;2)将土壤侵蚀敏感性评价结果与土壤侵蚀现状评价进行对比,两者表现出的结果明显不一致;3)该流域土壤侵蚀敏感性以高度敏感为主。从空间分布上看,中度以上敏感区集中分布于赫章县、纳雍县、六枝特区、织金县、普定县和西秀区西北部。     

不同空间尺度下的土壤侵蚀模型研究进展

土壤侵蚀模型的研究在于预报水土流失、侵蚀产沙量以及非点源污染的时空分布与变化,指导水土保持措施的配置．综述了国内外基于坡面、流域和区域3个不同空间尺度的侵蚀模型,从模型结构、功能、优缺点等方面对模型进行了简要分析;从经验模型和物理过程模型的分类角度,分别比较分析了不同尺度模型的特点,并对发展趋势予以展望．     

分布式小流域侵蚀模型及应用

针对黄土高原水土流失严重问题,基于分布式水文模型的基础上,建立了小流域侵蚀产沙输沙模型.产沙模型采用USLE模型,并结合黄土高原侵蚀的特色进行改进,考虑了降雨、土壤、植被、水保等因素对侵蚀的影响.输沙模型结合分布式水文模型的河网汇流,制定了一套简单的输沙方案.岔巴沟流域的实测资料验证该模型简单可行.能够模拟出流域的实际侵蚀图,为流域侵蚀的预报及水保工程的规划提供科学依据.     

基于~(137)Cs示踪和WaTEM/SEDEM模型的黑土区小流域侵蚀产沙模拟

以位于东北典型黑土区的黑龙江省拜泉县双阳河中上游24个水库控制流域为研究对象,将137Cs核素示踪得到的土壤侵蚀强度数据用于WaTEM/SEDEM模型参数的校正,并利用24个水库流域的产沙数据进行验证。齐心水库流域25个不同土地利用土样点的土壤侵蚀强度表明,耕地侵蚀强度大,平均侵蚀强度为24.5t/(hm2·a),灌木林和草地侵蚀强度居中,平均侵蚀强度分别为5.6和9.5t/(hm2·a);林地侵蚀强度最小,平均侵蚀强度为1.1t/(hm2·a)。WaTEM/SEDEM模型校正得到了泥沙输移能力系数(Ktc)最低值和最高值的最佳组合为4m和8m,此时模型效率系数cNS达到最大值0.62。对24个水库流域模拟得到的年产沙量和产沙模数与实际产沙相关系数均达0.70以上。此核素示踪技术和模型模拟的有效结合,可为水沙资料稀缺的黑土区或类似地区的土壤侵蚀研究及水土保持合理实施提供理论指导。     

北京山区土地利用对土壤侵蚀的影响

北京市山区存在较为严重的土壤侵蚀.房山蒲洼的坡面径流资料表明:陡坡耕地(23°)的年均侵蚀模数为5340.5t·km2·a-1,缓坡耕地(11°)的年均侵蚀模数为3571.5 t·km2·a-1,均远大于土壤自然形成速度和北方石质山区的允许土壤流失量.选用北京市中山区房山蒲洼,低山区怀柔东台沟和浅山丘陵区密云石匣共36个坡面径流试验小区的野外观测资料,分析得出了北京山区不同土地利用下的水土保持效益值,其中免耕(玉米)为0.280,梯田(玉米)为0.095,人工草地为0.033,荒草地为0.030,小水平条林地为0.042,大水平条林地为0.025,鱼鳞坑林地为0.017.人工草地、荒草地和林地水土保持效益显著,且三者无显著差别.研究结果可为土壤侵蚀模型预报,水土保持规划,环境治理和评估提供依据.     

岷江源头区森林景观动态与土壤侵蚀的关系

为了解岷江源头区森林经过变迁对土壤侵蚀的影响,利用遥感和GIS技术分析了岷江源头区的森林景观动态（1974—2002年）,应用USLE模型计算该区域同时期的土壤侵蚀变化。近30年来,随着森林景观面积的持续增加,土壤侵蚀量逐渐减少,各景观类型的散布指数也随着土壤侵蚀量的减少而增加。各不同的森林景观控制土壤侵蚀的能力存在差异,针叶林最优,阔叶林次之,针阔混交林最差。森林号观破碎度随土壤侵蚀的增长而增加,分布在较轻侵蚀区中的景观斑块具有更复杂的形状。     

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GIS的小流域土壤侵蚀评价研究

以重庆市南岸区小流域为研究区域,采用美国通用土壤流失方程(USLE模型)为评价模型,以地理信息系统软件Arcview3.2为分析平台,并在Arcgis支持下,进行小流域土壤侵蚀评价.通过建立数字高程模型、TIN模型,数字化土地利用类型、植被类型、土壤类型等矢量图层,空间数据与属性数据连接,矢量、栅格数据转换,地图代数运算等操作步骤,获取基于栅格数据的小流域土壤侵蚀量和侵蚀强度,并提出了相应的治理措施.     

基于GIS和USLE模型的巢湖流域土壤侵蚀评价

土壤侵蚀是全世界都关心的土地资源与环境保护问题。巢湖作为中国第五大淡水湖,近年来由于水体富营养化产生的水华现象引起多方重视,对巢湖流域土壤侵蚀评估对于环境保护战略与土地规划政策具有重要的意义。基于GIS平台,采用通用土壤流失方程(USLE)来评估巢湖流域14县/区2000年到2010年土壤侵蚀空间分布变化趋势。研究表明:(1)巢湖流域土壤侵蚀严重区域主要分布在金安区、舒城县、居巢区以及含山县的丘陵地区,即杭埠河-丰乐河流域、裕溪河流域与柘皋河流域的上游地区;(2)从2000年到2010年,土壤微度侵蚀、强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀区域占巢湖流域总面积比例分别减少了0.5%、0.05%、0.21%和0.23%,而轻度侵蚀、中度侵蚀区域所占比例分别增加了0.98%和0.01%,总体呈现土壤强度侵蚀、极强度侵蚀与剧烈侵蚀区域向轻、中度侵蚀转移的趋势。(3)植被覆盖度变化是巢湖流域土壤侵蚀分级发生变化的主要原因,总体上,2000~2010年研究区由于植被覆盖度的波动性增加呈现土壤侵蚀分级波动性降低的趋势。     

重庆市土壤侵蚀敏感性时空分异特征研究

以通用土壤侵蚀方程(Universal soil loss equation,USLE)为理论基础,根据研究区实际情况建立了山地城市复杂地形条件下的土壤侵蚀敏感性评价指标体系,对重庆市2000,2005,2010年的土壤侵蚀敏感性进行评价,通过对比分析土壤侵蚀敏感性评价结果与水土流失面积以验证评价结果的精确性和科学性,并对土壤侵蚀敏感性各强度类型之间时空变化来源与去向及其与下垫面要素之间的关系进行了研究。结果表明:土壤侵蚀敏感性面积与水土流失面积总体一致;重庆市2000—2010年水土流失面积和土壤侵蚀敏感区面积分别减少了20 676.10,1 995.89km2,水土流失极强度和土壤侵蚀极敏感区面积增幅分别为63.08%,59.1%,且土壤侵蚀极敏感区域并不一定发生极强程度的水土流失;研究区土壤侵蚀敏感性降级地区主要分布于长江沿岸地区,土壤侵蚀敏感区主要分布在东南部和东北部山区,其时空分布格局与降雨侵蚀力高度一致;未利用地的土壤侵蚀潜在危险指数(Index of soil erosion potential danger,SEPDI)最大,其次是草地、林地、耕地、湿地、人工表面,总体上SEPDI值随着海拔和坡度呈先升高后降低的趋势。10年间,局部区域土壤侵蚀敏感性恶化趋势比较明显,但研究区土壤侵蚀整体情况有所改善,水土保持工作取得了初步成效。     

基于GIS的大宁河流域土壤侵蚀评价及其空间特征研究

以大宁河流域为研究区域,采用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)为评价模型,以地理信息系统(GIS)软件Arcview 3.3为分析平台,通过数字高程模型(DEM)、土地利用类型和土壤类型等空间数据与属性数据,获取基于栅格数据的小流域土壤侵蚀量和侵蚀强度,对大宁河流域的土壤流失量进行了定量化分析.采用土壤侵蚀综合指数法评价研究区域的土地利用状况、坡度及土壤类型对土壤流失的影响,对水土流失的空间特征进行了研究,并提出了相应的治理措施.结果表明:大宁河流域大部分地区土壤侵蚀模数小于101.73 t·km-2·a-1,总体上水土保持良好;不同用地类型上,旱地的土壤侵蚀较草地严重,而草地又较水田的严重;不同坡度等级中,15°～25°上土壤侵蚀强度最强,3°～8°上土壤侵蚀强度最弱;各种土壤类型中,黄褐土的侵蚀强度最重,山地草甸土最轻.     

基于GIS与USLE的榆中县土壤侵蚀

在GIS与RS技术支持下应用USLE模型对位于黄土高原西部的榆中县进行土壤侵蚀强度的定量估算,探讨区域土壤侵蚀的空间变异性以及与坡度梯度和土地利用方式之间的关系.得出榆中县的年均侵蚀总量为813137t,年均侵蚀模数为247t/km~2,并且土壤侵蚀的空间变异性明显,年均侵蚀模数与年均侵蚀总量随坡度梯度的增加都呈指数增加.在分析不同土地利用方式下的土壤侵蚀状况后发现,低覆盖度草地才是区域最主要的侵蚀地带.