基于面向对象分类技术的小流域土壤侵蚀遥感监测方法研究

以云南省澄江县尖山河小流域为研究区,以2002年IKONOS和2006年快鸟（QuickBird）高分辨率影像及1：10000地形图为数据源,以面向对象影像分析软件Definiens professional5为技术平台,研究提出了基于面向对象分类技术的小流域土壤侵蚀遥感监测方法。在该方法中,面向对象遥感影像土地利用分类方法和基于植被对象的林草植被覆盖度计算方法是关键技术。并将这种新方法应用到研究区,对研究区2002年和2006年的土地利用类型进行了分类,计算分析了林草植被覆盖度,并在叠加坡度因子后分析获得了研究区2002年和2006年的土壤侵蚀强度图,实现了小流域土壤侵蚀动态变化遥感监测。监测结果表明：2002年至2006年,研究区坡耕地和荒山荒坡面积急剧减少,乔木林和梯地面积急剧增加,林草地面积及其植被覆盖度也大为提高,土壤侵蚀面积大幅度减少,侵蚀强度明显减轻,小流域综合治理已经取得了显著成效。     

MODIS数据在湖北水土保持动态监测中的应用

以动态监测湖北省土壤侵蚀为例,提出了一种基于MODIS遥感影像的土壤侵蚀强度快速估测方法,即利用MODIS影像和植被指数模型提取省内的植被覆盖度信息→利用对TM影像的人工解译获取省内的土地利用图→利用数字高程模型数据生成坡度图→结合《土壤侵蚀分类分级标准》,将坡度图与土地类型图、植被覆盖度图空间叠加,判断和计算侵蚀强度等级,最终获得湖北省土壤侵蚀强度图.试验结果表明,相对于2004年,湖北省2005年的水土保持治理工作取得了一定的成效.     

岷江源头植被景观与土壤侵蚀强度相关性研究

土壤侵蚀生态过程复杂,常常受空间景观异质性影响.深入研究土壤侵蚀与景观的相关性对旨在减少水土流失的流域生态恢复工作来说十分重要.利用遥感和GIS技术对岷江源头区(约11 100 km2的集水盆地)的植被景观和土壤侵蚀强度的变化(1974、1994年2002年)进行了分析,并从景观水平上分析了该区域土壤侵蚀强度与植被景观变化的相关性.研究结果表明,植被景观的香农多样性指数、景观破碎度指数、景观形状指数和景观聚集度指数均与土壤侵蚀强度有明显的相关性.在侵蚀强度较低的区域,植被景观的多样性更为丰富,其组分和结构更加复杂,破碎程度更低,斑块形状更为复杂,且空间异质性也更强.     

纹理解译标志在土壤侵蚀遥感调查中的应用

1999年3月,我们根据水利部水土保持监测中心提供的1:10万卫星遥感影像,进行了遥感解译,建立了纹理解译标志,以RS和GIS相结合,利用坡度分析系统与土地利用数字化资料,进行了室内微机辅助判读,人机交互,进行图像处理和数字化处理,建立了分市县的土壤侵蚀强度数据库和图形数据库,并形成土壤侵蚀图。     

漳卫河流域山区土壤侵蚀强度变化特征分析

在漳卫河流域山区历次遥感调查数据的基础上,通过分析区域内土壤侵蚀强度时空变化,在时间序列上明确了区域内土壤侵蚀总体变化、强度等级变化特征.结果表明：漳卫河流域山区土壤侵蚀情况明显好转,轻度以上土壤侵蚀面积逐渐减少,土壤侵蚀强度较高等级逐渐向较低等级转化,流域土壤侵蚀状况得到改善.     

利用3S技术进行北京市土壤侵蚀调查

北京市土壤侵蚀遥感调查，是利用ＧＫＩＳ地理信息系统生成ＤＥＭ模型，分析地貌特征；利用ＧＩＳ系统从遥感影像上提取土地利用、植被覆盖度、地表组成物质等；利用ＧＰＳ全球定位系统收集资料、校核判读结果。运用土壤侵蚀强度分级标准，分析土壤侵蚀综合指标，得出北京市现有水土流失面积。     

土壤侵蚀分类分级标准和RUSLE模型间的差异研究

基于高分辨率遥感影像,分别应用土壤侵蚀分类分级标准和RUSLE模型,研究重庆市盆古小流域土壤侵蚀状况。结果表明:基于土壤侵蚀分类分级标准计算的土壤侵蚀强度大于基于RUSLE模型的计算结果;两种方法计算的微度侵蚀差别最小,而在其它侵蚀强度等级上差别较大;两种方法计算结果均表明,盆古小流域2008—2011年间土壤侵蚀强度整体上由强转弱,且呈现中度以下的土壤侵蚀面积增大、中度及中度以上的土壤侵蚀面积减小的趋势。     

北票市生态修复区土壤侵蚀动态变化格局分析

利用1998、2003和2008年三期遥感卫片资料,对辽宁西部北票市生态修复区的土壤侵蚀现状与动态变化格局进行了研究.结果表明,该修复区土壤侵蚀面积明显减少,各侵蚀类型面积由高强度侵蚀向低强度侵蚀转变明显,土壤侵蚀情况得到明显改善.     

基于RULSE方程的承德市土壤侵蚀空间分布研究

基于遥感与GIS技术,结合Landsat8遥感影像、DEM、降水量栅格、土壤颗粒组成、土地利用等基础数据提取了承德市土壤侵蚀环境因子,并利用RULSE方程估算土壤侵蚀模数。结果表明,承德市土壤侵蚀总量为0.68亿t/a,平均土壤侵蚀模数为2438.69t/(km~2·a),整体属于轻度侵蚀。不同土壤侵蚀强度呈斑块状分布面积依次占,微度(20.24%)轻度(50.71%)中度(26.07%)强度(2.15%)极强(0.83%)。2°～5°坡度带是该市侵蚀发生主要地区,占侵蚀总面积的38.44%,建设用地侵蚀发生最广泛。     

三峡库区下岸溪小流域水土流失现状评估

 以三峡库区下岸溪小流域为研究区,在GIS软件的支持下,利用2008年SPOT5遥感影像和1∶5万DEM数据,提取坡度因子、植被覆盖度因子和土地利用类型因子作为水土流失风险评估指标因子,结合土壤侵蚀分级标准,生成研究区水土流失风险分级图,利用改进的工程侵蚀模数计算模型,对小流域土壤侵蚀量进行了估算。结果表明：①本流域以水力侵蚀为主,占研究区总面积的88.81%,其中中度侵蚀面积占该流域总面积的38.49%;②开矿等引起的工程侵蚀对该小流域土壤侵蚀量贡献率很大,占该流域水土流失量的41.43%。因此,在开矿和矿区基础设施建设等工程施工时,应采取有效的水土保持措施。     

无人机倾斜摄影辅助遥感技术在水土保持动态监测中的应用潜力分析

针对我国当前水土流失严重的实际情况,以我国资源三号、高分一号等新一代高分辨率卫星影像为主要数据源,并配合无人机倾斜摄影技术进行野外采样,在长江流域三峡库区开展了水土保持动态监测遥感解译实验性研究。实践发现水田、坡耕地、果园、茶园、林地等水土保持相关的各种土地利用类型在我国国产高分辨率遥感影像上都有比较明显的特征,资源三号、高分一号能够有效应用于水土保持遥感动态监测,而无人机技术作为辅助监测手段可以作为卫星影像的有效补充,在水土保持行业及其他相关领域有很大的应用潜力。     

黄河上游水电开发扰动地表土壤侵蚀特点分析

以黄河上游拟建的羊曲水电站和在建的拉西瓦水电站为研究对象,采用人工降雨试验的方法,确定水电开发项目区及原状地表的土壤侵蚀模数,并用遥感解译方法对原状地表的土壤侵蚀模数进行校验。结果表明:羊曲水电站坝址不同土地利用类型的土壤侵蚀模数大小依次为泥石流堆积扇>荒地>林地>河滩地>耕地>草地,遥感解译结果与人工降雨试验结果相吻合。各类扰动地表土壤侵蚀模数大小依次为渣场>路堑边坡>料场>路堤边坡>主体工程区,上述区域的土壤侵蚀强度属剧烈。扰动地表与原状地表土壤侵蚀模数的比值为3～10,说明水电开发引起剧烈水土流失,因此在制定水土流失预防治理措施时,应以渣场、路堑边坡、料场、路堤边坡、主体工程区为重点区域。     

基于多源遥感数据融合的土壤侵蚀强度分析

单一遥感数据源存在空间与时间分辨率相互制约的问题,基于多源遥感数据融合生成高时空分辨率影像,可提高土壤侵蚀动态变化监测时效和精度。研究分析了多种遥感融合方法,并将最优融合结果应用于江苏省徐州市贾汪区土壤侵蚀监测,结果表明：1)先进行全色与多光谱影像融合,再进行时空自适应融合的方法(STARFM＿NND)在目视评价、定量评估等方面表现最优;2)基于STARFM＿NND融合得到的土壤侵蚀面积监测结果与真实高分影像反演结果相比,精度优于97%;3)贾汪区2021年水土流失总面积71.65 km²,轻度、中度和强烈侵蚀面积分别为64.25 km²、6.35 km²和1.05 km²。研究提出的STARFM＿NND融合策略能够实现低成本、高精度的地物类型变化预测和土壤侵蚀监测,推动了遥感技术在水土保持方面的应用。     

丹江口水库水质的遥感监测

丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地,其水质安全将直接影响到调水工程的成败。根据丹江口库区2012年3月25日和8月9日的两幅HJ卫星遥感影像,结合同步的实测水质参数,采用经验反演模型对丹江口水库叶绿素a(Chl_a)浓度、总磷(TP)浓度和水体透明度(SD)进行了定量反演研究。结果显示,无论是枯水期和丰水期,丹库和汉库入库口的Chl_a浓度和TP浓度都要高于其他区域,而入库口区域的SD要低于其他区域。通过分析14项实测水质指标的主成分分析结果和丹江口库区LULC遥感解译结果发现,枯水期库区TP主要来源于库区上游城镇生活污水和工业废水,而丰水期TP主要来自于农业面源污染。SD反演结果还显示,由于汉江上游降雨量大,水土流失严重,使得汉库水体透明度明显低于丹库。利用Chl_a反演结果对丹江口水库的水体营养状态进行分析后发现,在丹库、汉库入库口区域以及水体流通性较小的狭小水体,水库水体达到了轻度富营养化状态,因此,应该加强对库区面源污染的控制和生态环境修复。     

黄土高原不同生物气候区土壤侵蚀动态变化研究

基于地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,利用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)模型,结合遥感影像、数字高程数据(DEM)、土壤类型数据及相关统计资料确定了模型参数因子,在重点分析我国黄土高原不同生物气候区降雨侵蚀力因子和植被覆盖因子时空变化特征的基础上,计算出各区2000~2012年土壤侵蚀模数,分析了土壤侵蚀强度的时空动态变化特征。结果表明:区域多年平均土壤侵蚀量为1.35×109t,土壤侵蚀模数为2 264 t/(km2·a)。土壤侵蚀强度以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,侵蚀面积比例为74.31%;近13 a来,黄土高原的土壤侵蚀强度呈显著降低的变化趋势(P=0.03),平均每年减少54.22 t/(km2·a)。土壤侵蚀正在向微度、轻度土壤侵蚀转变,土壤侵蚀模数减少的区域占整个侵蚀区域的69.05%,增加的区域占30.95%。研究结果对黄土高原区域生态恢复和生态建设具有一定的指导意义。     

东北黑土区重点治理区水土流失监测方案

介绍了东北黑土区重点治理区水土流失监测方案和以遥感影像、野外调查成果等为基础数据源,采用区域“三因子”叠加、小流域模型计算相结合的监测技术评价水力侵蚀状况的工作.通过这个监测方案,能够得到小流域主要水土保持措施的类型、数量和分布,综合分析和探索水土流失规律,从而得到重点治理区全面反映水力侵蚀、水土保持措施现状的报告、数据、表格、图册共四类成果.     

石匣小流域坡地水土流失监测系统的建立及应用

以石匣小流域为坡地水土流失监测试点,以遥感及地理信息系统技术为手段,以坡地径流小区定位观测为依据,建立石匣小流域坡地水土流失监测系统,定位、定性、定量监测各种坡地类型的水土流失量、污染物流失量,为水土流失监测预报提供数据,为全市山区水土流失监测预报工作提供经验及方法,为制定水土流失防治方针政策及水土流失生态环境建设提供依据.     

广西水土流失演变趋势及其原因分析

根据广西水土流失遥感调查和水利普查相关数据,分析了近60年来广西水土流失变化趋势及其原因。2000年前,广西水土流失面积呈波动性变化,水土流失面积为10690.50-13564 km2之间,占土地总面积的4.50%-5.71%,水土资源与生态环境表现为“一边治理,一边破坏”的现象;2000年后,水土流失面积由2000年的10690.50 km2迅速增加至目前的50536.78 km2,占土地总面积4.50%左右上升到目前21.27%。且流失强度明显增加,水土流失呈恶化趋势。     

多源卫星遥感数据和水色遥感技术在鹤地水库采砂监察中的应用

近年来,鹤地水库的采砂活动频繁,相关管理部分迫切希望了解采砂活动在水库库区的时空分布,以指导库区的管护和执法活动。该基于多源卫星遥感数据和水色遥感技术对鹤地水库悬浮泥沙浓度进行了分析,结合现场调研,发现悬浮物浓度高值区存在采砂行为。认为基于多源卫星遥感数据和水色遥感技术可对水库的采砂行为时空变化进行监察,辅助库区管理人员执法。