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.     

滇西北香格里拉土壤侵蚀动态遥感监测研究

土壤侵蚀监测作为水土保持研究的重点课题,而GIS和RS技术的结合又可以对土壤侵蚀分布与强度的动态变化进行快速监测.本文以香格里拉市为研究区域,利用Landsat TM(1989、1999年)、ETM+(2003年)及Landsat OLI(2013年)四期遥感数据,参照国家水利部颁布的《土壤侵蚀分类分级标准》,针对香格里拉的土壤侵蚀状况进行动态监测研究.结果表明:1989—2013年,香格里拉土壤侵蚀面积逐年在增加,但总体增幅不大,其中轻度侵蚀占侵蚀类型比例较大;中度、强烈、极强、剧烈侵蚀面积、比例依次递减,且随着人类生产活动加剧及时间的进程,香格里拉2013土壤侵蚀最为严重,土壤侵蚀整体侵蚀状况不容乐观,建议采取相应措施加强水土保持防治及土壤保护工作.     

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.     

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。     

三江源地区土壤侵蚀类型研究

全球气候变暖导致三江源地区雪线上升,冰川后移,降水和径流减少,草场退化,土壤沙化,使本来就十分脆弱的生态环境更加恶化。根据三江源地区当前所处的实际情况,在分析三江源地区土壤侵蚀环境背景以及土壤侵蚀营力作用的基础上,归纳总结了三江源地区土壤侵蚀类型与特征,重点研究了冻融侵蚀分布范围和强度、分布规律以及评价指标体系。结果表明:三江源地区各种土壤侵蚀类型中,冻融侵蚀分布范围最广;不同强度的冻融侵蚀空间分布差异显著。     

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.     

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。     

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。     

遥感在草地生态系统研究中的应用现状

遥感在草地监测中的应用,改变了仅靠样方调查的传统模式,使动态、客观、及时的草地监测成为可能．在介绍了草地遥感监测中常用数据来源及其特点的基础上,分析了遥感在草地资源调查、退化动态监测、土壤侵蚀研究和灾害监测方面的应用原理和研究进展,并对未来的发展方向进行展望,以期在总结已有研究成果的同时,汲取经验,发现问题,对今后的研究起到一定的参考作用．     

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).     

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.     

Using Landsat TM Imagery to Detect Desertification in Gonghe Basin at the Upper Reaches of the Yellow River

In recent years, the ecological environment in the upper reaches of the Yellow River has been degraded due to natural and human factors. Environmental problems such as grassland degeneration, sandy desertification and water erosion have seriously affected regional economic sustainable development. The objective of this paper was to detect sandy desertification in the upper reaches of the Yellow River by means of remote sensing and GIS. The Gonghe Basin was chosen as the study site, which is one of the most seriously degraded regions in the area. Based on an analysis of the multi-temporal and multi-spectral Landsat TM data with GIS, sandy desertification processes were detected. The results show that sandy desertified land has increased and intensified seriously in the upper reaches of the Yellow River for the period from 1987 to 1996. There are two desertification processes at work in the study area： sand dune reactivation and development of badlands through wind erosion. Excessive human activities play an important role in the occurrence and development of desertification in this area. At present, acceleration of the desertification process is attributed to irrational human economic activities. Grasslands as well as the ecological environment of this area have been seriously degraded, which has affected the regional economic sustainable development and endangered the security of the Longyangxia reservoir. It is necessary and urgent to combat desertification and protect the environment. The results show that full use of remote sensing data with GIS in monitoring and assessing desertification is an effective measure of quantitative research.     

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.     

武都—文县地区遥感影像线性构造解译

在系统研究遥感信息在地学应用发展概况基础上,总结和分析了在遥感影像上提取线性构造的原理和方 法,重点研究线性构造在遥感影像上的表现特征,结合遥感影像数字处理特点来研究各种线性构造影像增强的 算法,并通过解译武都—文县地区断裂的具体位置和活动性质,进一步对各算法进行验证,为遥感信息在地学应 用方面的研究作了一定的铺垫。     

Response of sediment yield to vegetation restoration at a large spatial scale in the Loess Plateau

The impact of vegetation coverage on erosion and sediment yield in the Loess Plateau has been extensively studied, but the research has been primarily based on observations from slope runoff plots or secondary forest regions; the scaling method remains unresolved when it is applied at a large spatial scale, and it is difficult to apply to regions with severe soil and water loss given the predominance of herbs and shrubs. To date, there is little data on the quantitative impact of changes to vegetation on sediment concentration at a large spatial scale. This paper is based on vegetation information from remote sensing images, measured rainfall and sediment data over nearly 60 years, and results from previous runoff and sediment variation research on the Yellow River. We introduce the concepts of a sediment yield coefficient and the percentage of effective vegetation and erodible area, analyze the impact of different vegetation conditions on the flood sediment concentration and sediment yield, and evaluate the effect of rainfall intensity on sediment yield under different vegetation conditions at the watershed scale. We propose models to evaluate the impact of vegetation on sediment yield in the loess gully hilly region, which are based on remote sensing data and support an application at a large spatial scale. The models can be used to assess sediment reduction that results from the current significant improvement of vegetation in the Loess Plateau.     

长白山地区园参地空间及地形分布特征研究

以长白山地区园参地为研究对象,利用2013年6月—9月野外考察的GPS园参地采样点数据与经预处理后的研究区Landsat 8OIL影像及基于数字高程模型(DEM)提取的研究区坡向、坡度图进行叠加,获取了不同波段组合下的园参地遥感信息的判读依据及其坡向、坡度分布图.分别基于人工目视解译及平均和变异分析法得出了园参地的空间和地形分布特征,结果显示:(1)在562波段下,园参地遥感信息呈淡蓝绿色且纹理较均一的不规则长条四边形地块;652波段下,园参地遥感信息呈白色且纹理较均一的不规则长条四边形地块.(2)研究区园参地分布面积从大到小排序为:抚松>靖宇>长白>安图>敦化>汪清>珲春>和龙.(3)园参种植的最适海拔高度范围为600⁸00m,最适坡度范围为0800m,最适坡度范围为0⁸°,最适坡向为西坡;研究区园参地分布的3个地形因子的平均值为:高程624m,坡度9.5°,坡向173(南坡).在此基础上探讨了园参地空间分布特征的自然驱动机制(地形与气候)和人文驱动机制(栽培历史和政府政策).     

基于MPI并行的遥感影像系统级几何校正快速处理技术研究

随着对地观测技术的飞速发展,通过遥感卫星获得的数据量正在迅速增加,各种应急应用需求也在日益增长,通过与快速计算技术相结合,特别是与并行处理相结合能够显著提高整个影像的快速处理速度.从遥感影像系统级几何校正处理的特点以及对现在提出的各种并行技术MPI、OpenMP、TBB、CUDA进行分析,通过研究提出了相应的快速处理技...     

基于MPI并行的遥感影像系统级几何校正快速处理技术研究

随着对地观测技术的飞速发展,通过遥感卫星获得的数据量正在迅速增加,各种应急应用需求也在日益增长．通过与快速计算技术相结合,特别是与并行处理相结合能够显著提高整个影像的快速处理速度．从遥感影像系统级几何校正处理的特点以及对现在提出的各种并行技术MPI、OpenMP、TBB、CUDA进行分析,通过研究提出了相应的快速处理技术,并通过基于MPI的简要机群进行了实验,取得了良好的效果,为下一步的高性能遥感影像计算等研究提供了参考．