GIS在南京市土壤侵蚀监测中的应用

土壤侵蚀的定量监测是水土保持防治的基础工作.介绍了土壤侵蚀各影响因子降雨侵蚀力因子R,土壤可侵蚀性因子K,坡度坡长因子SL,植被覆盖C和保土措施因子P的计算方法,运用自主研制的南京市水土保持地理信息系统(GIS)结合监测数学模型,对其在南京市2000年土壤侵蚀监测中的应用进行了案例分析,得出南京市2000年轻度以上(含轻度)土壤侵蚀面积1 307.3 km2,年土壤侵蚀总量332.6万t,年均侵蚀模数2 544 t/(km2.a.),最后展望了土壤侵蚀定量监测和预测的广阔前景.     

2000—2015江淮分水岭区域土壤侵蚀动态变化

基于GIS和RS技术,利用江淮分水岭2000年、2005年、2010年、2015年4期遥感影像数据,计算并对比该区域4期的土壤侵蚀量,达到对江淮分水岭土壤侵蚀时空动态监测。结果表明:1)江淮分水岭区域土壤侵蚀空间分布主要为皖西山地丘陵区,皖东环滁低山丘陵地带,微度和轻度侵蚀的土壤面积占总面积的99%以上。2)江淮分水岭区域15a间土壤侵蚀模数总体下降14.21t/(km2·a),各等级土壤侵蚀面积向微度侵蚀转移,土壤侵蚀状况总体发生好转。3)15a间江淮分水岭区域土地利用类型转变明显,耕地面积减少2 208.17km2(7.23%),林地、水体面积分别增加133.76km2(2.80%)、552.34km2(15.71%)。植被覆盖度的提高和水域面积的增加是土壤侵蚀改善的根本因素。     

松嫩平原土壤侵蚀现状与治理措施的研究

通过对黑龙江省松嫩平原土壤侵蚀现状的调查研究,得出了该区土壤侵蚀现状（2013年）为：水力侵蚀面积45220 km2,风力侵蚀面积8687 km2;侵蚀沟65754条,面积533.26 km2,长度24937 km。对治理措施进行了考查研究,总结提出治理措施：风蚀有2种,水蚀有4种,可供治理土壤侵蚀时参考。     

基于USLE模型的祁连山南坡土壤侵蚀现状评价

借助“3S”技术,应用USLE模型,对祁连山南坡土壤侵蚀现状进行了定量评估,分析了高程、坡度、植被覆盖度等土壤侵蚀的主要影响因子, 得到了土壤侵蚀的空间分布特征. 结果显示:2014年祁连山南坡土壤侵蚀量为1.54×107 t/a,侵蚀面积为2.21×104 km2. 从面积来看,以微度侵蚀为主,占土壤侵蚀总面积的70.43%;从侵蚀量来看,以轻、中度侵蚀为主,占总侵蚀量的87.67%;强度侵蚀和极强度侵蚀面积及其侵蚀量所占比例均极小,无剧烈侵蚀;从空间分布来看,微度侵蚀多分布在山体之间地势平坦区域,轻度侵蚀及以上级别主要分布在托勒山、走廊南山、冷龙岭、大通山及其托勒南山沿线. 坡度、植被覆盖度、海拔与土壤侵蚀模数相关性显著,土壤侵蚀级别与侵蚀量随着海拔和坡度的增加而上升,随植被覆盖度的增加而下降.     

皖江流域土壤侵蚀监测与评价

把修正的通用土壤流失方程(RULSE)与地理信息系统技术相结合,定量地评价皖江流域2005-2015年土壤侵蚀状况。研究结果表明,皖江流域主要侵蚀强度等级为微度和轻度侵蚀,2005年和2015年皖江流域土壤侵蚀面积分别为62 741.94km~2和62 267.1km~2。主要侵蚀地区分布在皖江流域南部、西部和中部地区。皖南山区、江淮分水岭为土壤侵蚀的主要地貌类型。2005-2015年土壤侵蚀变化分析表明,造成土壤侵蚀的原因除了与降雨量分布不均匀、地貌类型的变化及土地利用类型有关,人类对生态环境的不合理利用也是另一重要因素。     

淮南市水域面积变化遥感监测

随着煤炭的持续开采,煤矿塌陷区积水造成水域面积大幅增加的问题逐渐引起重视。以2005年、2009年Landsat TM影像和2013年、2017年Landsat8OLI影像作为数据源,对淮南市丰水期水域面积进行遥感监测。使用改进的归一化差异水体指数MNDWI(Modified NDWI)提取水体,监测淮南市水域分布的动态变化,得到以下结论:淮南市在2005年、2009年、2013年、2017年水域面积分别为189km~2、207km~2、220km~2、256km~2。2009年、2013年和2017年相对于2005年增加水域面积分别为24km~2、45km~2、81km~2,其中,2013—2017水域面积增加最快,水域面积增加区域主要集中在潘集区和凤台县境内。     

沙汝河流域土壤侵蚀状况动态变化分析

在遥感和地理信息系统的支持下,使用USLE模型研究沙汝河流域1992年～2007年土壤侵蚀状况,获取土壤侵蚀定量数据.结果表明:在研究时段内,流域发生水土流失的面积变化不大,流域内土壤侵蚀最明显的变化体现在侵蚀模数上,三时期平均水土流失模数呈持续上升趋势,从1992年的1 666.698t/(km2·a)升至2002年的1 672.324t/(km2·a),2007年达1 858.095 t/(km2·a).     

江西水土流失省情分析

介绍了江西省红壤侵蚀区水土流失总体情况,分析了水土流失的主要特点及危害.江西省仍然还有3.35万 km2的水土流失,而且强度侵蚀以上的面积达1.08万 km2,占土壤侵蚀总面积的近1/3,鄱阳湖湖区的水土流失面积占全省水土流失面积的13.29%,仅次于赣江流域,作为国家战略层面的鄱阳湖生态经济区,生态安全的基础仍显脆弱,水土保持工作还需进一步加强.     

赣南柑橘果园面积动态变化分析——以寻乌县为例

江西省赣州市是全国最大的柑橘生产地.为详细掌握赣南柑橘种植面积变化情况,以赣州寻乌县为例,采用Landsat TM/OLI三期遥感影像,运用面向对象的分类方法提取果园信息并结合GIS空间分析对2010—2016年间的果园面积变化进行遥感动态监测.研究结果表明:(1)2010年至2016年间,寻乌柑橘果园面积经历了明显的动态变化.2010—2013年农田、林区、裸地主要转变成果园,2013—2016年则刚好相反;(2)2010年至2016年柑橘果园种植面积呈先增加后减少的变化趋势,2010—2013年间果园面积增长了近8.21 km~2,2013—2016年果园面积减少了近30.05 km~2;(3)自2013年以来,柑橘果园面积大幅度减少可能与柑橘黄龙病有关,其中寻乌县吉潭镇2013—2016年果园面积变化率最大,年变化率约为0.64%.研究结果与寻乌同期统计年鉴中柑橘种植情况基本一致,能为中短期赣南柑橘产量预测提供科学依据.     

基于AHM方法的土壤侵蚀影响因子控制方案评价

在基于层次分析法(Analytic H ierarchy Process,简称AHP)的土壤侵蚀影响因子控制方案选择的基础上,首次利用层次分析模型(Analytic H ierarchicalModel,简称AHM)方法对影响土壤侵蚀的因子进行了定量分析。结果表明,应以现代加速侵蚀指标方案来控制土壤侵蚀,从而达到有效控制土壤侵蚀、发展生产、能动地改造自然的目的。为工程决策提供了有力的支撑,有利于促进土壤侵蚀和水土保持的可持续发展。     

基于遥感和GIS的珲春市生态环境动态监测与评价

为动态监测珲春市生态环境,选取人类活动、土壤和植被3个评价指标,通过层次分析法确定各评价指标的权重并建立了生态环境评价体系.利用1996年9月、2004年5月和2015年9月3个时期的Landsat遥感影像图,提取了3个对应期的土地利用数据、植被覆盖度数据以及土壤侵蚀数据.通过叠加分析得到这3个时期的生态环境状况综合指数数据.数据显示:这3个时期占比例最大的生态指数分别为"优"(48.02%)、"良"(46.91%)和"良"(48.38%),说明珲春市总体生态环境质量良好;3个时期的生态指数呈"优"的地区面积逐渐减少,生态指数呈"良"、"中"和"差"的地区面积逐渐增长,说明珲春市的整体生态环境呈下降趋势.     

试论地貌因素与水土保持的关系

水土流失是一种加速地质侵蚀的过程,土壤侵蚀的发生与发展,受到一系列地貌条件的制约影响.笔者探讨地貌与水土流失的关系,明确了影响水土流失的主要地貌因素,重点阐明了地面坡度和侵蚀转折坡度,对土壤侵蚀的影响与表现,认为,水土保持工作中“因地制宜”的原则,应主要根据地貌条件来决定。文中分析了各种地貌因素,并建议在水土保持区划中,采用主导地貌因素(地面坡度,绝对高程,和地貌类型)进行区划,以利工作。     

云南纵向岭谷区土地利用对土壤侵蚀的影响——以黑惠江、龙川江、盘龙河流域为例

土地利用直接改变土壤侵蚀的方式和强度,具有突出的侵蚀环境效应.研究以黑惠江、龙川江、盘龙河流域为例,探讨了云南纵向岭谷区土地利用对土壤侵蚀的影响.研究表明,本区土地利用类型的内部转化和相互转化引起土壤侵蚀程度的明显变化;耕地向林地、草地的转化使侵蚀强度指数显著降低;林地向耕地、草地转化,均显著增加侵蚀强度指数;耕地、林地、草地的内部转化对土壤侵蚀也有少量影响.另外,以土地利用为主的人类活动明显影响河流悬移质含量,林地面积提高和土壤侵蚀减弱的区域,年输沙量也相应减少,相反则增加.     

改进补偿模糊神经网络在坡面产沙模拟预报中的应用

土壤侵蚀产沙是一个极其复杂的物理过程,其物理机理十分复杂,往往难以用数学方式来描述.根据土壤侵蚀过程内在特点,采用一种改进的补偿模糊神经网络(CFNN)方法,对坡面侵蚀产沙过程进行了预测研究.利用四川某水土保持实验站观测数据,通过MATLAB语言编制程序进行了仿真试验, 全局误差为0.0517,预测值与实测值吻合良好,误差小于10%.结果表明,该方法预报精度较好,为坡面产沙模拟模型的建立提供了重要的参考方法.     

土壤侵蚀景观格局变化分析——以世界银行水土保持庆城项目区为例

基于遥感融合影像和GIS技术,采用通用土壤流失方程,计算了庆城县水土保持世界银行贷款二期项目区1998和2004年的土壤侵蚀量;通过FRAGSTATS软件计算了多种景观类型参数,并从斑块类型水平和景观水平2个层次上分析项目区土壤侵蚀的分布格局及其变化规律。结果表明,6年间项目区平均侵蚀模数从1998年的7 877.6 t/km2下降到2004年的7 058.4 t/km2,侵蚀面积净减少525.8 hm2,输沙量减少34.11×104t;土壤侵蚀景观类型的主要转化过程是极强度转化为强度和强度转化为中度。在景观尺度上,斑块数量减少,平均面积增大,SDI由1998年的1.720减小为2004年的1.706,SEI由0.960减小为0.952;在斑块类型尺度上,微度、轻度和中度侵蚀类型破碎化程度下降,而极强度和剧烈侵蚀景观类型破碎化程度上升。     

东江源区植被覆盖时空演变遥感监测与分析

植被覆盖是衡量地表植被状况和指示生态环境变化的一个重要指标,采用1995—2013年Landsat系列遥感影像作为数据源,对东江源区植被覆盖时空演变进行了监测和分析.为提高监测的可靠性,以高分遥感影像获取的源区植被覆盖度作为检验数据,比较像元二分法模型(DPM)和不同端元的线性光谱混合模型(LSMM)对研究区植被覆盖度提取的准确性.结果表明:五端元的LSMM更适宜高植被覆盖且地物复杂的源区植被覆盖度提取;从1995年到2013年,源区植被覆盖总体达60%以上,植被较为茂盛.低植被覆盖区域尽管所占比例不高,但呈现集中连片且向周边蔓延的态势,存在较大的生态风险.植被退化主要原因为:大面积脐橙种植、城镇化和矿产资源的挖掘,这些因素可能还会导致更大范围的生态问题,需要引起重视.     

滇西高山峡谷区土地利用的侵蚀环境效应——以澜沧江一级支流黑惠江流域为例

土地利用直接改变土壤侵蚀的方式和强度,具有突出的侵蚀环境效应.以黑惠江流域为例,探讨了滇西高山峡谷区土地利用对土壤侵蚀的影响.研究表明,本区土地利用内部转化以林地转化最为突出,引起土壤侵蚀面积的降低或升高;各利用类型向林地的转化均有利于减少土壤侵蚀,而向耕地的转化则会增加土壤侵蚀.同时,耕地向林地、草地、水域的转化使侵蚀强度指数显著降低,而林地向耕地、草地转化,水域向其它土地利用类型的转化,均显著增加侵蚀强度指数.     

基于RUSLE模型的河南省黄河流域土壤侵蚀研究

为了更好地研究黄河河南段的土壤侵蚀情况,以河南省黄河流域为研究区域,采用地理信息系统和遥感技术,融合遥感影像、DEM数据、降雨数据和土壤数据等,将RUSLE模型应用到该区域的土壤侵蚀研究中。结果表明:该区域的年均土壤侵蚀模数为861.78 t/(km~2·a),年均土壤侵蚀总量为305.44×10~5 t/a,轻度以上的土壤侵蚀多发生在河南西部的一些省辖市内。其中,土壤侵蚀等级为轻度以下的区域,其面积占研究区总面积的88.39%,该区域主要分布在0°～10°坡度范围内,主要的土地利用类型为耕地和草地;中度侵蚀和强烈侵蚀的区域,二者的总面积占比为10.71%,主要分布在15°～25°坡度范围内,土地利用类型主要为林地;极强烈侵蚀和剧烈侵蚀的区域面积所占比例较小,占比共计0.9%,该区域零星分布在坡度范围大于25°的草地和林地区域。该研究成果揭示了河南省黄河流域的土壤侵蚀情况,可为区域水土流失治理提供科学依据。     

汶川地震四川灾区水土流失经济损失评估及恢复对策

受“5·12”汶川特大地震的影响,地震灾区水土流失面积加大,侵蚀强度加剧,新增流失量增大,经济损失巨大。将水土流失造成的经济损失与经济建设主要指标形成对比,可形象直观地反映生态经济负效值,从而为灾后生态重建和水土保持管理决策者提供科学的依据。文中首先对四川地震灾区的水土流失危害和土壤侵蚀破坏量进行综合分析,然后利用环境经济学的基本原理和方法对水土流失危害造成的经济损失进行评估和货币化计量,得出四川省土壤侵蚀总经济损失503.22亿元。提出了灾后水土保持恢复重建对策。     

陇东黄土高原土壤侵蚀景观格局变化分析

基于遥感融合影像和GIS技术,采用通用土壤流失方程,计算了庆城县水保世行贷款二期项目区1998和2004年的土壤侵蚀量;通过FRAGSTATS软件计算了多种景观类型参数,并从斑块类型水平和景观水平2个层次上分析项目区土壤侵蚀的分布格局及其变化规律.结果表明:6 a项目区平均侵蚀模数下降,侵蚀面积和输沙量减少;土壤侵蚀景观类型的主要转化过程是极强度转化为强度和强度转化为中度.在景观尺度上,斑块数量减少,平均面积增大,景观破碎化程度下降,异质性降低;在斑块类型尺度上,微度、轻度和中度侵蚀类型破碎化程度下降,而极强度和剧烈侵蚀景观类型破碎度上升.