三峡库区王家桥小流域土壤侵蚀因子初步研究

通过对王家桥小流域土壤，降雨，植被和地形等因子的分析，探讨了土壤抗侵蚀性能，分析了坡面侵蚀与各影响因子间的关系，建立了基于降雨基础上的全流域输沙幂函数回归方程。结果表明，本地区土壤因具有较强的渗透性，抗冲，抗蚀和抗剪切破坏的能力，而使其保持较小的可侵蚀性；坡面侵蚀中的主要影响因素是雨强和径流量（或降雨量）的大小；流域内土壤侵蚀的形式主要表现为暴雨作用下的重力侵蚀，在影响土壤侵蚀的诸多因子中降雨是关键性的，它的强度和年分布对年侵蚀模数的大小具有决定性作用。同时，通过分析各种雨强（平均雨强，最大雨强，最大15分钟雨强，最大30分钟雨强，最大60分钟雨强）对土壤侵蚀量的影响，结果表明，虽然最大60分钟雨强具有最优相关性，但在多元回归方程中，采用最大30分钟雨强回归效果最佳。     

基于SCS-CN与MUSLE模型的三峡库区小流域侵蚀产沙模拟

传统土壤侵蚀模型模拟次降雨产沙时难以确定泥沙输移系数,分布式的侵蚀产沙模型对数据量需求量大。选择三峡库区宋家沟小流域为研究对象,基于2013年的降雨、植被盖度、地形、土壤等数据,利用SCS-CN和MUSLE模型耦合模拟流域的场降雨的产沙量。结果表明:该模型的模拟值的精确度在可接受范围内,整个流域2013年的泥沙流失量是3 923t,全年中5场较大的降雨贡献了泥沙流失量的80%以上;不同土地利用类型的泥沙输出量差异很大,耕地(面积44.63%)贡献了81.54%的泥沙,有林地(面积47.61%)贡献了17.63%的泥沙;坡度在0~8度的区域贡献的产沙量仅为1.75%,大于25度的区域占流域面积的比例是39.21%,产沙量占55.77%;泥沙模拟值相比实测值偏大,其原因可能是流域中分布的池塘改变了径流过程,发挥拦截泥沙功能。     

基于GIS与RUSLE的武陵山区小流域土壤侵蚀评价研究

以长江中下游武陵山区女儿寨小流域为研究区，基于数据观测积累及实地调查采样等方法，计算了研究区降雨侵蚀力、土壤可蚀性等因子，运用GIS与RUSLE评价了流域土壤侵蚀强度并分析了其与土地利用方式、海拔高度的关系。结果表明，流域平均土壤侵蚀强度为78844 t/（km2·a），属微度侵蚀，流域面积9518%的范围发生轻度以下的侵蚀，强烈以上侵蚀仅占1.19%。从土地利用类型来看，耕地、果园侵蚀强度较大，均达到中度侵蚀，有林地除竹林地为轻度侵蚀外均属微度侵蚀，耕地、果园、竹林地是今后水土流失防治的主要地类。不同海拔高度中，低海拔（200～400 m）区域侵蚀量占到流域侵蚀总量的6442%，是水土流失防治的重点地带。研究为应用修正通用土壤流失方程在武陵山区进行土壤侵蚀评价提供范例，为研究区防治土壤侵蚀和流域管理规划决策提供相应参考     

土壤侵蚀对土地利用和降雨变化响应和空间分布特征——以金沙江一级支流小江流域为例

全球变化引起了一系列环境效应，土壤侵蚀是全球变化最为敏感环境效应之一。选择生态极其脆弱区小江流域作为研究对象，通过遥感影像和雨量站点获取3期土地利用和降雨变化信息，结合区域基础地理信息数据，利用通用土壤流失方程（USLE模型）对该区域土壤侵蚀对土地利用和降雨变化的响应进行了分析。研究表明：（1）降雨量在1981~1990年为降雨量较小年份，1991~2000年为降雨量较大时间段，2001~2005年降雨量开始急剧减少；（2）1987、1995和2005年的平均侵蚀量分别为：7058、8008和7981 t/（hm2〖DK1〗·a)，中度侵蚀以上面积分别占总面积的2992%、3383%和3318%，其中极强度侵蚀分别占915%、1281%和1263%；（3）在分布特征上，强度侵蚀和极强度侵蚀主要分布在小江流域的中下游地段。极强度侵蚀主要分布在中海拔区域（1 600~2 800 m），所占的比例呈持续下降的趋势，但在高海拔区域，极强度侵蚀呈增加趋势；同时，极强度侵蚀集中分布在高坡度段（>35°）上，占其面积的85%以上，且呈持续增加趋势，在中坡度段（15°~35°）上，极强度侵蚀呈现明显的减少趋势。USLE模型可以较好的反映出全球变化条件下土壤侵蚀效应，为合理开发土地资源和人类经济活动提供科学依据     

基于土壤侵蚀模型的滑波临界雨量估算探讨

针对滑坡临界雨量确定目前存在的问题,提出一种基于土壤侵蚀模型的滑坡临界雨量估算的新方法。该方法基本思路是：降雨引起土壤侵蚀,当土壤侵蚀达到一定强度时可诱发滑坡,因此利用土壤侵蚀模型可以推算滑坡临界雨量。以湖北省秭归县为例进行试验,从降雨-土壤侵蚀-滑坡的成灾机理入手,利用卫星资料、地理信息资料及降雨资料,计算降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形（坡长、坡度）、植被覆盖和土地利用类型等因子,基于USLE土壤侵蚀模型,计算滑坡发生时土壤侵蚀强度,通过分析多个滑坡个例,确定滑坡临界土壤侵蚀强度,再根据降雨侵蚀力与降雨量之间的关系,推算不同预警点滑坡临界雨量。相比以往仅仅分析灾情与降雨之间关系的传统方法,该方法有较为清晰的物理意义,实际业务中也易于实现,在滑坡预警预报中有较高实用价值     

盘县农村居民点空间分布特征及其地形地貌影响因素分析

农村居民点空间分布及其影响因素的研究是乡村聚落地理的主要研究内容之一,也是GIS-RS应用的重要领域。运用核密度估计、变异系数(Cv)和景观格局指数,以盘县农村居民点为研究对象,研究其空间分布与景观格局特征,并侧重分析了地形地貌因素的影响。结果表明:(1)总体看,盘县农村居民点呈现出"中部、西北部密,南部、东北部疏"的分布格局,与研究区的平原、河谷和低-中海拔地区的分布相一致。(2)通过点模式分析(Point Pattern Analysis,PPA)发现,村级、乡镇级以及不同地形地貌分级3个尺度的农村居民点空间分布的Cv值都大于64%,均属于集聚型分布。(3)在各种地形地貌因素中,海拔、坡度和地形起伏度等是影响盘县农村居民点分布的关键因子;随着海拔的升高、坡度和地形起伏度的增加以及地貌的变化,农村居民点的集聚程度、用地面积、比重和不规则程度呈先增加后减少的趋势;75%以上的农村居民点分布在平均海拔、较小地形起伏度(50~100 m)、较低坡度(5°~15°)、南向坡向和小起伏山地区域。     

基于GIS和RUSLE模型的万州区土壤保持服务功能空间分布特征

土壤保持服务是重要的生态系统服务之一,代表生态系统对土壤侵蚀所起到的削减和改善作用。以万州为研究区,基于GIS平台和修正通用土壤流失方程(RUSLE),运用降雨、DEM等数据建模,探讨万州区土壤保持服务功能的空间分布特征并分析其影响因素。结果显示:(1)万州区土壤保持总量为1 435.84×10~5t/a,单位面积年均土壤保持量为417.91 t/(hm~2·a),具有较高的土壤保持服务功能重要性;(2)土壤保持服务空间分布受地形和人类活动等的显著影响,东南部山地区域较高,而铁峰山与方斗山之间的长江河谷较低,其空间分布特征与土壤侵蚀的分布状况大致相反;(3)坡度角度,15°~25°坡度区产沙量最大占全区的41.56%,8°~15°区域次之,这两个坡度区人地矛盾最为集中;土地利用类型中,旱地侵蚀最为强烈,而林地侵蚀微弱并表现出很高的土壤保持服务功能。研究结果对万州乃至整个三峡库区的水土保持工作有借鉴意义。     

岷江上游山区聚落生态位地理特征与驱动因子间关系研究

山区聚落生态位反映聚落在山地垂直方向上所处的空间位置及人类生活所能利用的资源空间,是当地居民长期适应山地自然环境的结果。基于岷江上游各民族山区聚落生态位和气象、社会、地形驱动因子的空间分布,借助冗余分析,构建山区聚落生态位地理特征与驱动因子间的多水平贝叶斯模型,定量刻画聚落生态位的民族属性对山区聚落生态位地理特征与驱动因子间关系的影响。结果表明:(1)影响研究区域内1 667个与各民族聚落生态位地理特征的驱动因子有显著差异,海拔和坡度对前者影响较大,海拔、坡度、干季和湿季湿度、距河流距离对后者影响较大,且海拔对两者的影响程度都最大,海拔和坡度地形驱动因子与干、湿季湿度和距河流距离间的相关性较弱。(2)干、湿季湿度气象驱动因子对藏-羌聚落生态位地理特征影响较大,距河流距离和距县城距离社会驱动因子、海拔和坡度地形驱动因子对藏族聚落生态位地理特征影响较大,这与藏族聚落生态位的分布面积和个数有关。(3)民族类型对聚落生态位地理特征指标与气象因子干季湿度间关系的影响最大,对聚落生态位地理特征指标与地形因子坡度间关系的影响最小。岷江上游山区聚落生态位地理特征与驱动因子间关系的研究,为量化山区聚落生态位与山地环境的关系提供了有效的数据支撑。     

基于面向对象的石漠化山区植被信息提取及分布特征研究

重庆东北部地区是重庆岩溶石漠化重点治理区，该区地形复杂，山高坡陡，植被退化现象严重。了解该地区的植被分布特征，对该区环境的改善和石漠化治理具有十分重要的现实意义。基于Landsat OLI等数据，运用面向对象分类方法对研究区植被信息进行提取，然后对分类后的数据进行统计、制图和分析，并在空间布局上进行总结和探讨，旨在了解该区域植被的空间分布特征和规律。结果表明：（1）在eCognition 9.0软件中进行多尺度分割，再结合地物类型特征使用隶属度函数法进行分类，该方法符合山地地物类型的分布规律和特点，分类精度达到81.35%；（2）研究区属典型的中山地区，海拔在500~1 500 m之间的地区约占64.49%，林地和耕地是该区域主要的地物类型，所占总面积为8 872.22 km2，占研究区总面积的96.50%，各地物类型分布受地形地势的影响较大；（3）综合研究区地形因子(高程和坡度)与植被分布的相关性可知，耕地和草灌主要分布在高程为200~1 500 m且坡度等级在2~4级（5°~35°）之间，该区域人类活动频繁，故受人类活动影响较大，植被覆盖度低，群落生长不稳定，容易受到干扰。针阔混交林主要分布在高程>500 m且坡度等级在2~4级（5°~35°）之间。马尾松林、阔叶林和柏木林主要分布在高程大于500 m且坡度等级在2~5级（5°~45°）之间。 关键词： 多尺度分割；面向对象分类；地形因子；植被空间分布     

基于遥感的济南市南部山区土壤侵蚀精细化评价

以济南市南部山区为研究区,基于面向对象的分类技术,采用决策树分析方法,通过自动与人工相结合的方式,得到用地类型的精细化分类图斑。采用通用土壤流失方程USLE,通过分别计算降雨侵蚀力因子、土壤可蚀性因子、坡度-坡长因子、植被覆盖与管理因子、水土保持措施因子,得到济南市南部山区土壤侵蚀量。南部山区土壤侵蚀强度为微度、轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈的比例分别为49.1%、30.2%、8.6%、4.4%、3.7%、4.1%。极强烈、剧烈侵蚀区主要分布在历城区仲宫镇和长清区张夏镇的交界处。     

基于GIS和USLE的小流域土壤侵蚀定量评价

通过气象数据分析、实地调查、野外采样及室内分析、DEM计算、遥感解译等,建立了南水北调中线水源地丹江口水库区典型小流域地理数据库,确定了计算USLE因子指标的方法。在ArcGIS支持下,模拟了小流域土壤侵蚀强度的空间分布。将模拟结果分为微度、低度、中度、强度、剧烈侵蚀5级,建立土壤侵蚀与土地利用/土地覆盖类型及坡度之间的关系。结果表明：研究区年均土壤侵蚀量2414 t/hm2,远超该地区容许土壤流失量5 t/（hm2·a）。96%的侵蚀区及95%的土壤侵蚀总量位于<25°区域。就土地利用/土地覆盖类型而言,陡坡耕作区是主要的土壤流失区。研究结果为水源区的土壤侵蚀治理提供参考意见,同时为USLE在无土壤类型图地区的应用提供一种方法借鉴     

137Cs示踪红壤丘陵区坡地土壤侵蚀的研究--以江西丰城市为例

通过137Cs示踪技术,并采用相关的土壤侵蚀定量模型,对红壤丘陵区江西丰城市坡面不同土地利用类型、方式以及不同地貌部位的土壤侵蚀进行了研究。结果表明：研究区137Cs的本底值为1 992.45±145.63 Bq/m2;试验区典型坡地不同地貌部位均存在着一定程度的土壤侵蚀,且侵蚀强度总的变化趋势为坡底部>坡中部>坡顶部;不同土地利用类型和方式下的坡面侵蚀强度亦呈现一定的分异现象,从大到小依次为耕作土坡面>退耕30年+退耕1年混合坡面>退耕30年坡面>荒坡。     

基于SRTM DEM数据的三峡库区地貌类型自动划分

传统地貌类型划分时多是基于单一或固定的地形因子进行分析，存在一定的片面性和主观性。以90 m分辨率三峡库区SRTM DEM数据为基础，利用均值变点分析法确定了三峡库区地势起伏度的最佳统计单元面积为234 km2；并采用相关矩阵法和雪氏熵值法获取三峡库区地貌类型划分的最佳因子组合为高程、起伏度、坡度、全累计变率、坡度变率、高程变异系数；同时借鉴遥感图像自动分类原理中的ISODATA非监督分类功能完成了三峡库区8种地貌类型的自动划分。分类结果与三峡库区实际地貌类型相符，对三峡库区资源开发、水土流失、土地利用的研究具有参考价值     

汉江源土壤流失状况及生态效益测评

在通用土壤流失方程的基础上,提出了土壤侵蚀系数和土壤保持系数的概念和计算方法,用其对南水北调中线工程水源区土壤侵蚀状况及生态效益进行了测评,结果表明:(1)自然条件影响下,研究区潜在土壤侵蚀量大且空间分布差异显著,中高山区远大于河谷盆地区。(2)研究区实际土壤侵蚀量较小,但土壤侵蚀系数较大且空间分布规律性强。人类水土保持措施与土地利用方式对土壤侵蚀贡献率高,低山丘陵区土壤侵蚀系数最大,局部可达0.6,中高山及盆地区相对较小。(3)中高山区水土保持效益略有增加;河谷盆地及低山丘陵区明显减小。(4)低山丘陵区应成为今后水土保护工作的重点监控和治理区,也是应重点考虑的生态补偿区。     

基于安徽省土地利用变化的地形梯度效应分析

为揭示地形因素与土地利用空间格局演变的关系,以安徽省2000年、2005年以及2010年Landsat TM影像和DEM数据为数据源,利用坡向、地形起伏度、坡度变率和地形位指数多种地形因子,并结合地学信息图谱分析理论从综合角度系统研究土地利用结构时空分异格局在地形梯度上的变化特点及其规律。结果表明:1)研究区主要的土地利用类型是耕地和林地,其次是建设用地和未利用土地,且建设用地面积逐期增加趋势显著。2)2000~2010年研究区不同土地利用类型在不同地形梯度区间的分异规律存在明显差异。低地形梯度范围是耕地、水域和建设用地的优势分布区;中地形梯度范围是草地的集中分布区;林地的优势分布区集中在高地形梯度范围。3)2000~2010年研究区土地利用图谱以稳定型和后期变化型为主,低地形梯度和高地形梯度是稳定型图谱的集中分布区,中低、中高和高地形梯度范围是后期变化型图谱的优势分布区。2000~2005年林地的优势分布区有向较低地形位梯度扩张的趋势,其中,耕地是主要的转入来源。2005~2010年耕地的优势分布区有向较高地形位梯度扩张的趋势,变化模式主要为:"林地–耕地"、"未利用地–耕地"和"草地–耕地"。     

基于地形梯度的典型峰丛洼地区土地利用空间分布格局分析

探讨峰丛洼地区土地利用在不同地形梯度上的空间分布,对峰丛洼地区进行土地管理及生态恢复等具有重要意义。以2018年Google earth高清影像(0.5 m分辨率)和30 m×30 m DEM数据为基础,运用地形位指数、地形分布指数、多样性指数及土地利用综合程度指数等方法,分析了贵州省典型峰丛洼地区土地利用在地形梯度上的空间分布格局。结果表明:(1)4个典型峰丛洼地区土地利用类型以旱地、有林地和灌木林地为主;土地利用类型在地形梯度上具有显著的层次特点:居民点、水田、水浇地、旱地及工矿用地在低地形梯度区域具有分布优势,有林地、灌木林地在中高地形梯度上具有优势。(2)随地形梯度增加,4个研究区多样性指数和土地利用程度综合指数整体均呈现降低的变化趋势,且在低地形位上,王家寨后寨河花江茂兰,在中高地形位上,王家寨花江后寨河茂兰。由于峰丛洼地区自然环境的不同及社会经济发展和政策的影响,决定了4个研究区土地利用类型空间分布格局的差异性。研究结果可为典型峰丛洼地区进行土地利用规划和土地资源配置提供参考。