基于不同分辨率DEM提取坡长的统计分布

坡长是土壤侵蚀和流域水文等研究的重要地形指标,在流域或区域土壤侵蚀评价研究中,坡长通常基于中低分辨率DEM提取,但随着DEM分辨率的降低,其上提取的坡长发生扩张,进而影响土壤侵蚀评价的计算精度。DEM分辨率对坡长的影响虽已受到注意,但对于这种影响的机理尚不清楚。因此本研究采用对坡长表面采用分级研究的方法,分析了坡长随DEM分辨率的统计分布变化的规律。结果表明:随着分辨率的降低,整体上表现为短坡长向中等坡长区扩张,长坡长出现衰减,坡长整体集中分布在中等坡长区域,基于此提出了因分辨率降低引起坡长表面变化的定量表述公式及坡长误差经验公式,可以根据坡长提取精度需求来计算合适的分辨率参数,为选取合适的DEM分辨率提高坡长计算效率提供依据。     

区域尺度降雨径流估算方法研究Ⅰ-算法设计

径流是区域水土流失的基础。基于已有试验研究和观测数据,结合GIS空间分析功能,初步提出了区域径流计算的基本思路,并对降雨径流产生的各个环节做出了算法设计,考虑的过程包括降水、植被截留、入渗、微地形存储、地表径流等。基于DEM将流域划分为规则网格并以此为基本计算单元,将月降水过程划分为若干时段作为计算迭代的基本单元,本算法可以计算出区域内每一网格单元任一时段末的地表径流量,为进一步建立区域水土流失模型奠定了基础。     

陕北水蚀风蚀交错带土地利用变化及生态效应

 在GIS技术支持下,分析陕北水蚀风蚀交错带1986—1997年土地利用时空变化,并运用马尔可夫模型对未来土地利用进行预测。采用生态弹性度,进行土地利用变化与生态效应研究。结果表明:区域1986—1997年土地利用类型变化主要是水田、旱地、其他林地、高覆盖草地、水体和建设用地增加,其他呈现减少趋势。土地利用的年均动态变化指数为2.4%,土地利用动态变化幅度远远高于绝对值变化量,土地利用类型内部转换非常剧烈。除水田、高覆盖草地和其他草地外的土地利用类型垂直重心下降。生态弹性度整体呈现下降趋势,但降解幅度减小。     

基于CSLE和抽样调查的泰国土壤水蚀评价

通过对泰国区域土壤侵蚀的定量评价,掌握泰国土壤水蚀特征,以期为泰国土壤侵蚀防控和相关研究提供技术和数据支撑。采用CSLE模型,基于30 m分辨率区域侵蚀因子综合运算完成泰国土壤水蚀速率计算(地图代数法制图),基于亚米级分辨率抽样调查完成抽样单元水蚀速率计算,再以抽样单元计算结果为参考,对地图代数制图结果进行直方图匹配,最终获得研究区土壤水蚀速率专题图。结果表明:(1)直方图匹配制图结果既保留了原有的空间分布特征,又具有准确的统计特征。(2)泰国平均土壤水蚀速率为687.9 t/(km²·a),是全球平均土壤水蚀速率的2.4倍,个别地区达到1 000 t/(km²·a)以上(占面积13.2%,占侵蚀总量72.0%),与全球平均水蚀速率相比,土壤水蚀较为严重,0.6%的区域年侵蚀量约占研究区侵蚀总量的21.5%,局部侵蚀剧烈。(3)在各土地利用类型中,耕地水蚀最为严重,平均水蚀速率高达1 020.2 t/(km²·a),水蚀速率>2 500 t/(km²·a)的热点地区84.1%区域为耕地。由此可知,泰国局部区域的土壤水蚀较为剧烈,耕地对区域水土流失的贡献较大。     

基于RS和GIS的六道沟流域土地利用动态变化研究

以位于水蚀风蚀交错带的六道沟流域为研究区,应用遥感和GIS相结合的方法,提取不同年份的土地利用信息进行动态分析,并且计算了六道沟的退耕影响系数.结果表明:与1990年相比,2002年水浇地、林地类、草地类面积分别增加了43.45%、28.43%、5.83%,坡旱地减少了60.81%,土地利用结构不断优化.土地利用转换主要以耕地、林地、草地和工矿用地为主,"八五"期间土地利用变化受退耕还林影响的程度大于1995年后的影响.科技试点研究促进了当地的土地利用结构调整,1995年后采煤业的兴起,则进一步促进了土地利用结构的优化.     

藉河流域水土保持效益评价

为了客观定量评价天水藉河示范区一期和二期的水土保持效益,结合国家标准和示范区实际情况,建立了一套适合该区的水土保持效益评价指标体系,并用该指标对该区调水保土效益、经济效益、社会效益和生态效益进行了评价。结果表明:选取的评价指标体系和采用的评价方法能较为全面地反映水土保持的综合效益,具有一定的区域适宜性;示范区通过两期水土保持生态工程建设,取得了显著的调水保土、生态、经济和社会效益。本研究对水土保持效益评价体系的完善以及示范区可持续发展具有积极的作用。     

坡度与水平分辨率关系的初步研究

结合数字地形分析和常规统计方法,研究了县南沟流域DEM水平分辨率与坡度值的关系.研究表明:随着水平分辨率的降低,流域平均坡度值下降;地形特征点坡度呈现出随机性;沟沿线坡度随分辨率降低呈衰减趋势,分水线和流水线坡度相对缓慢降低.负地形坡度衰减速度大于正地形.     

基于DEM的坡度研究--现状与展望

坡度是最基本的地貌形态指标,它对地表物质能量迁移转换具有重要影响。阐述了坡度研究的几个主要方面,包括坡度分级与坡度制图方法,DEM建立方法和DEM类型对坡度的影响,DEM分辨率对坡度的影响,坡度衰减和坡度变换研究等。指出传统坡度研究方法已与GIS的发展,DEM的广泛应用不相适应,也不能满足水文和土壤侵蚀定量模拟研究的需要。指出应从改善DEM质量和DEM对地形描述能力入手,将DEM及其基础上提取的坡度视为空间上连续变化的表面,引入数字图形图像处理方法,以区域尺度径流与土壤侵蚀模拟及其相关的数字地形分析为服务对象,对坡度问题展开系统研究。研究重点应包括:DEM类型对于坡度的影响,坡度衰减原理,坡度变换方法与变换结果应用等。     

中国水蚀土壤抗剪强度研究

利用野外测试数据、土壤样品的室内理化分析数据和参考文献数据 ,对水蚀区范围内水土流失过程中的土壤抗剪强度进行了初步研究 ,建立了中国水土流失土壤抗剪强度的回归模型 ,总结出水蚀区范围内水蚀过程中有关土壤抗剪强度的 3条结论 :影响水土流失过程中土壤抗剪强度的主导因素是容重、粉 /黏、土壤含水量、土壤有机质含量 ;抗剪强度随土壤类型发生有规律的变化 ;抗剪强度在中国水蚀区范围内有较明显的空间分异规律 (包括水平分异规律和垂直剖面构型规律 )     

黄土沟壑区植被恢复及其物种多样性的变化——以吴旗县植被恢复为例

在对吴旗县自然恢复植被群落和人工植被群落调查的基础上,对其物种多样性进行分析研究,结果表明,在自然恢复初期和处于演替平衡阶段的群落,其物种生物多样性指数和均匀度指数均较高,但丰富度指数的峰值出现在演替中间阶段;灌木群落的生物多样性要大于草本群落的多样性。超过一定年限的灌木群落,表现出一定程度的衰败,生物多样性下降;物种多样性可以间接对植被群落的保水保土功能进行评价,但必须综合考虑物种的丰富度与空间分布的均匀度。