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。     

湟水流域水质分析

选择湟水流域１５个新面的１０种控制指标,根据各断面监测数据分析评价了湟水流域各断面水质污染情况,为湟水流域综合治理提供有关信息。     

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.     

关中中东部地区土壤侵蚀评判研究

从土壤侵蚀的环境背景入手，划分了关中中东部地区的土壤侵蚀类型。以侵蚀类型为单元，依据侵蚀因子与侵蚀强度的关系建立了侵蚀强度评判模式，进而利用流域输沙模数对评判结果进行了检验，符合区域土壤侵蚀评判的精度要求。最后总结了侵蚀强度分布规律。     

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~(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。     

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%.     

黄河流域土壤侵蚀快速评估

在前期研究的基础上,将基于最小图斑的土壤侵蚀快速评估方法应用到黄河流域土壤侵蚀的评估中,建立了土壤侵蚀特征指标(EI)与土壤侵蚀强度E之间的判别分析关系,并根据判别函数判断EI的归属类别,从而获得每个图斑的土壤侵蚀强度.经敏感性分析,说明评估结果是稳定可靠的.应用表明,土壤侵蚀特征指标能够较好地表征流域土壤侵蚀强度;土壤侵蚀快速评估方法在实际应用中具有明显优势,不仅对输入数据和参数要求相对较低,而且能够提高模型的评估效率.     

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.     

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。     

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。     

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.     

基于RS的辽宁省境内老哈河流域土壤侵蚀时空演变

应用RS和GIS技术,依据水利部颁发标准(SL190-96),对辽宁省境内老哈河流域1990年和2000年的土壤侵蚀状况及其时空变化进行了研究.结果表明,10年中老哈河流域土壤侵蚀状况总体有所恶化,具体表现为中度侵蚀面积明显增加,而强度以上侵蚀面积有所减少;空间上,主要恶化区域集中于研究区中东部的大康家窝铺一带,而流域北部的老官地镇和烧锅营子乡土壤侵蚀状况则有所改善.土壤侵蚀强度变化的主要原因与该区土地利用类型变化直接相关.     

浅谈阿品德小流域水土保持工程设计

阿品德小流域土壤侵蚀的类型随流域的地形、地貌等自然条件的变化而不同,在流域上游及源头,植被覆盖率20～40%左右,侵蚀类型主要为水力侵蚀,侵蚀强度为轻度。流域内地面坡度陡,土层深厚,土壤容易被水流冲刷,加之人为开垦耕地,草场退化较为严重。     

论流域水土保持中水保与土保的关系

为揭示水土保持中＂水保＂和＂土保＂的关系,运用水资源结构分析方法,探讨了流域＂水流失＂的内涵.在此基础上,以安塞纸坊沟为例,利用土壤侵蚀的特征指标和水流失的特征指标分别表征土壤侵蚀和水流失,分析了水流失与土壤侵蚀之间的关系,并对不同目标下的水土保持用水进行了讨论.结果表明：水流失本质上就是流域生态环境水向潜在资源水和灾害水转化的过程;1938—1999年间纸坊沟流域水流失与土壤侵蚀的强度与程度之间均有较好的相关关系;纸坊沟流域土保可达到微度侵蚀的目标,此时的径流量约为6.77×10^4m^3,基本可满足河道生态环境需水以及一定社会经济用水的需求.     

湟水河地区水资源优化配置研究

随着人口的不断增加以及城镇化、工业化的快速推进,湟水流域水资源供需矛盾日益突出,成为制约流域内经济社会发展的“瓶颈”因素。针对湟水河流域的实际,依据可持续发展思想,从经济调控机制、非传统水源利用机制、节水型社会自律机制、集中控制机制和动态调整机制五个方面提出了水资源配置机制,建立了水资源配置模型。对湟水流域进行水资源优化配置研究结果表明,配置方案合理,可为该地区水资源管理决策提供参考。     

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．     

大渡河流域土壤侵蚀强度时空变化格局分析

基于大渡河流域的地理国情(地势陡峻,林草地广布),改进了土壤可蚀性因子K、坡度坡长因子LS和植被盖度因子C的提取方法,构建了大渡河流域土壤流失方程,进而分析和探讨了2005—2015年大渡河流域土壤侵蚀时空变化分布格局及其驱动机制。研究结果表明:(1)大渡河流域总体上属于轻度侵蚀,其空间格局表现为小面积的高强度侵蚀,主要分布于中上游地区的高山峡谷地带以及下游的泸定县、九龙县、汉源县、峨边彝族自治县等地区。(2) 2005—2015年,大渡河流域土壤侵蚀变化状况呈现总体稳定,局部加剧的态势。(3)近十年国家退耕还林还草政策的实施有效地改善了流域水土流失状况,然而不合理的人类活动和频繁的地质灾害(特别是地震)极大地加剧了区域土壤侵蚀强度。研究成果可以为西南山区,特别是横断山区的土壤侵蚀量估算提供重要借鉴,对区域水土保持的防治具有重要参考意义。     

气候变化情景下流域水环境承载力评估方法研究

以青海省湟水流域为研究案例,考虑气候变化与流域水文循环的密切联系以及气候变化对水环境系统的剧烈影响,构建气候变化影响下的流域水环境承载力评估方法体系。该体系从系统性和整体性的角度进行时间与空间尺度上的匹配,从而精确地评估气候变化对流域尺度水文循环的影响,开展水环境承载力计算,最终建立气候变化影响下的流域水环境承载力动态变化评估。研究结果表明,气候变暖将导致湟水流域水环境承载力下降,但随着时间推移,未来气候变化情景下的水环境承载力总体上呈现改善的趋势。     

基于GIS的天水罗玉沟流域土壤侵蚀强度评价

以天水罗玉沟流域为评价区域,采用高分辨率遥感图像解译和野外调查相结合的方法提取土地利用信息,同时结合土壤类型信息计算出该流域的植被覆盖度.利用GIS技术对1∶1万地形图建立数字高程模型(DEM),进而提取地形坡度,经过数据综合分析,建立了土壤侵蚀强度评价模型.结果表明,该流域42.34%的区域属于强烈及强烈以上侵蚀区,土壤侵蚀严重.主要原因是该区域属浅切割区,质地较软,抗蚀力弱.