GIS技术在土壤侵蚀普查中的应用

土壤侵蚀普查是全国第一次水利普查的一个重要普查专项,它在摸清我国土壤侵蚀基本情况,推动数字水土保持,为水土保持规划和生态建设服务等方面有着重要的意义.本文结合土壤侵蚀普查工作性质及地理信息系统（GIS）的数据管理特点,利用GIS技术实现图形与数据的显示、查询、编辑与应用,运用可视化的方式,为土壤侵蚀普查数据的管理与应用提供一种崭新的、更为先进的解决方法,从而极大的提高土壤侵蚀普查的工作效率.论文首先对土壤侵蚀普查的基本情况作了介绍,通过对普查工作流程的叙述,论证了升级土壤侵蚀普查信息系统建设的必要性.在此基础上,论文以C#为开发语言,ArcEngine为开发组件,在Visual Studio平台上进行了系统的基本功能模块的开发实现.最后以土壤侵蚀普查具体调查单元的数据处理操作为例,对系统的使用能力进行了检验.     

高山深谷地区水土流失模拟与预测——以昌都地区为例

地处青藏高原东部的横断山区高山深谷地貌显著,土壤侵蚀剧烈,水土流失严重.本文以昌都地区为例,以清华大学数字流域模型为平台,模拟了该地区的土壤侵蚀状况;通过设置多种情景进行分析,预测了降雨量、土地利用方式和植被覆盖程度等因素变化对该地区水土流失的影响.结果表明,暴雨量变大显著增加土壤侵蚀,降水量减少或植被所占比例增加,能够减弱土壤侵蚀.在各高层带上植树种草能够有效减弱土壤侵蚀,然而"退耕还林(草)"的可行性有待未来深入研究.     

红壤典型小流域土壤侵蚀与地形高度关系研究——以朱溪河小流域为例

以退化红壤地的朱溪河小流域为研究对象,利用GIS对不同高程带的土壤侵蚀特征进行分析.结果表明:无论从土壤侵蚀面积来看,还是从土壤侵蚀率和土壤侵蚀指数方面来看,土壤侵蚀都主要集中于海拔300～400m处,而在海拔450m以上较小.其原因主要是:在海拔300～400m处,较强烈的人为活动,容易使植被遭受破坏,加之坡度较大,加剧了土壤侵蚀的发生、发育和发展.随着海拔高度的增加,人类活动逐渐减少,土壤侵蚀也随之减少.     

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GIS的区域水土流失评价研究

在GIS支持下,以流溪河国家森林公园为研究区域,采用通用土壤侵蚀方程为评价模型,对区域内的土壤侵蚀强度进行分析、评价.首先将基础数据同化为可以代入USLE运算的参量或参量分布栅格图层;然后通过地图代数方法对栅格图层施以符合USLE关系的运算;得到土壤侵蚀量分布图并对其划分等级.对比分析研究区内土壤侵蚀强度及其空间分布特征与该地环境背景的空间分布特征,提出相应的水土流失治理措施.     

基于RS和GIS的北京西山土壤侵蚀监测与评价

北京西部、北部山区是北京的绿色生态屏障以及主要的水源保护地区,对于北京的生态环境和可持续发展意义重大.由于各种因素,北京山区的局部地区已经出现了水土流失现象,因此研究土壤侵蚀是非常有意义的.以2007年北京一号小卫星数据为源数据,在ArcGIS软件中进行北京西山地区土壤侵蚀等级及分布现状的提取,运用GIS的空间分析功能,对影响土壤侵蚀三大要素进行分析,及时掌握了研究区土壤侵蚀分布状况.结果表明北京西山地区土壤侵蚀面积有所下降.     

皖西大别山区土壤侵蚀空间分布特征及与地形的关系

基于修正的通用土壤流失方程和GIS空间分析方法,定量分析了皖西大别山区土壤侵蚀空间分布特征,讨论了侵蚀强度与海拔、坡度、坡向等因子的关系.基于信息熵模型评价地形因子与土壤侵蚀强度的空间相关性结果表明:(1)皖西大别山区2010年土壤侵蚀总量为1844.30×10~4t,平均侵蚀模数为1415.05t/km~2·a.区域以微度和轻度侵蚀为主,分别占总面积的52.95%和31.99%,侵蚀强度由东南至西北逐渐加剧.(2)坡度和海拔主导着区域内土壤侵蚀强度的空间分布.随着坡度和海拔增加,侵蚀强度不断加剧,强度侵蚀的面积比例增加,微度侵蚀的面积减少;在坡度15-25°区域、海拔200-500m区域的土壤侵蚀总量最大.坡向对土壤侵蚀强度的影响较小,土壤侵蚀强度在东南坡向较其它坡向略强.(3)地形因子与土壤侵蚀强度的空间相关性强弱为:坡度海拔坡向.坡度是安徽省大别山区土壤侵蚀强度的主导因子.     

黄土高原西部不同土地利用与土壤侵蚀的相互作用

以黄土高原西部的高泉沟小流域为例,选择19920829号和19930720号两场降雨,利用LISEM模型进行了径流和土壤侵蚀模拟,取得了较好的效果.通过构建不同的土地利用场景,进行不同场景下径流和土壤侵蚀模拟对比以及与现状的对比表明:生态改善与土壤侵蚀为互助性提升过程.     

黄土高原典型地貌区地貌分形特征与土壤侵蚀关系

基于地貌学及分形理论,利用GIS技术和回归统计方法,以陕北黄土高原丘陵沟壑区12个样区1∶1万地形图为数据源,对该区以分形维数为量化指标的区域地貌形态与土壤侵蚀模数关系进行了初步探讨,给出地貌形态分形维数与土壤侵蚀模数之间的关系模型.研究结果表明:地貌分形维数可以作为预测区域土壤侵蚀程度的地貌指标.     

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.     

基于遥感和GIS的黄土丘陵区土壤侵蚀变化监测分析--以静宁县水保世行贷款二期项目区为例

基于遥感融合影像和GIS技术,采用通用土壤流失方程RUSLE作为评价模型,计算了静宁县世行贷款二期项目区1998和2004年的土壤侵蚀量,并结合土壤侵蚀强度分级标准,生成土壤侵蚀强度等级图.结果表明,项目区2004年土壤侵蚀面积237 km2,侵蚀级别属强度侵蚀;项目区76.6%的泥沙来自于占总面积仅38%的极强度和剧烈侵蚀区域;6年间项目区平均侵蚀模数从1998年的9 559.4 t/km2下降到2004年的9 340.3 t/km2,侵蚀面积减少了1.62%;土壤侵蚀强度类型的主要转化过程是轻度和中度转化为微度.经分析,项目区25°以上的坡度土壤侵蚀量大于15 000 t/km2,是水土流失治理的关键;在不同的土地利用类型中,耕地侵蚀量最大.     

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。     

平原地区水土流失区划与评价模型试验 --以江苏省为例

平原地区的水土流失不仅存在，而且在特定的条件和特定的范围内还相当严重，在尚无平原区水土流失强度国家分级标准的情况下，在对平原地区水土流失进行区域性宏观研究时可以采用主导因子法建立评价模型进行本底分级。本项研究以GIS技术和模糊模式识别方法为技术支撑，对江苏省平原区水土流失本底进行了4级划分的模型试验，获得了分级图和一批统计数据。     

广西岩溶区的水土流失特点及其防治

广西岩溶地区水土流失遥感数据和典型地区监测资料显示,广西岩溶地区水土流失有3个显著的特点:土壤侵蚀模数低,以水土漏失为主要过程,坡耕地是重要水土流失区。水土流失的突出危害是导致严重的岩溶内涝灾害和大面积耕地丧失。21世纪以来,国家和广西区政府对于广西岩溶地区水土流失防治工作高度重视,组织实施了一大批水土保持工程,治理水土流失面积14 000km~2,遏制了石漠化,降低了土壤侵蚀模数,形成了高效生态产业,创建了弄拉、龙何等生态与经济协调发展的水土保持模式。但广西岩溶地区水土漏失和内涝灾害防治力度不够,建议进一步加大力度实施广西岩溶地区水土漏失、内涝防治以及耕地资源丧失的水土保持工程。     

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。     

中国水土流失问题的初探

长期以来,水土流失直接威胁人们赖以生存的环境,在所有的生态破坏中,水土流失称之为"环境破坏第一杀手".针对我国山地丘陵面积大、地质条件复杂、人为破坏加速、水土流失严重的实际情况,通过丰富的历史资料和整治经验及对野外工作所积累大量数据的分析,以生态恢复学为指导,总结了水土流失的基本特点,研究了水土流失治理与经济可持续发展的关系,探讨了水土流失给生态安全造成的巨大危害,展望了水土保持的预期目标,根据中国的实际情况,提出了综合治理的基本思路.     

应用RUSLE模型的长汀县水土流失风险空间分析

以修正的通用水土流失方程(RUSLE)为理论基础,以长汀县为研究区,利用地理信息系统(GIS)与遥感(RS)技术,在计算各影响因子的基础上估算水土流失,生成流失风险等级分布图.对水土流失的主要因素进行空间叠加分析,并将研究区水土流失风险综合评估结果与坡度、植被覆盖度及土地利用图层进行空间相关分析.结果表明:研究区水土流失中、高风险区分布仍较多,其中,河田、三洲、策武3乡镇形势最为严峻;水土流失风险呈现出一定的地域性特点,与植被覆盖度有严格的负相关关系,但与坡度并无严格的正相关关系.     

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。