基于RS与GIS的定西市安定区土壤侵蚀因子提取与侵蚀强度定量评价研究

论文摘要

甘肃省定西市属于陇西黄土丘陵沟壑区,土地受气候、水文和地质等自然因素及人类不合理的开发利用影响,出现了不同程度的土壤侵蚀。本文以美国通用水土流失方程（USLE）所涉及的水土流失影响因子为基础,通过对降水、地形、土壤等因子的计算,采用RS与GIS相结合的技术手段,研究了该区域在过去16年来的土壤侵蚀时空分布格局及其变化特征,并对土壤侵蚀量进行定量估算并参照土壤侵蚀强度按照水利部“水力侵蚀强度分级标准”进行分级。在对土壤侵蚀量的定量估算研究过程中,利用遥感数据,获取水土流失的植被和土地利用信息,提取植被和人为措施因子;根据当地降雨资料和土壤数据,来计算降雨侵蚀力和土壤可蚀性因子;通过数字化地形图,提取高程线和高程点,建立数字高程模型DEM来进而求得研究区坡度和坡长因子,经过诸因子算式及监测模型运算,逐个计算出各像元的年土壤侵蚀模数,对研究区域土壤侵蚀定量估算。通过研究,获得以下主要结论:1、在1993年-2005年的12年中,轻度侵蚀、中度侵蚀分别净增147.11 km2和1418.91 km2,增加了4.05%和39%。而极强度和强度侵蚀面积明显减少,净减575.56km2和799.8 km2,减少了15.83%和21.98%,表明新增的中度侵蚀主要由强度侵蚀和极强度侵蚀转化而来,表明水土流失状况趋于好转。2005年强度侵蚀和极强度侵蚀主要发生于存在沟状侵蚀的北部高丘陵区,由于生态工程实施区域较小,自然因素与人为破坏共同作用,导致坡面径流冲刷和水土流失加剧。2、2005年2009年微度侵蚀净增237.32 km2,增加了6.52%,轻度侵蚀净增735.54 km2,增加了20.22%,中度侵蚀和强度侵蚀面积净减918.47 km2和57.7 km2,减少了25%和1.58%,可喜的是2009年极强度侵蚀消失。总而言之,定西市安定区在1993年2009年中的16年间水土流失强度整体上趋于慢慢减小。3、1993年2009年中的16年间,土地利用类型中林草地大幅度增加,林草地由1993年494.22 km2增加到1295.87 km2,而植被覆盖度在45%60%的由1993年453.75 km2增加到1503.61 km2,植被覆盖度在60%75%的由1993年119.08 km2增加到958.07 km2,这些重大的改变要归功于定西安定区从2000年开始的退耕还林工程。最后,本研究成果可直接为定西市安定区的治理及土地的合理利用提供可靠的依据,具有实践意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 土壤侵蚀评价的基本内涵
• 1.4 国内外对土壤侵蚀的研究现状
• 1.4.1 国外土壤侵蚀研究现状
• 1.4.2 国内土壤侵蚀研究现状
• 1.5 本文主要研究目的及内容
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 可行性分析
• 1.5.4 预期结果
• 第二章 土壤侵蚀评价技术路线及研究区概况
• 2.1 研究方法
• 2.1.1 土壤侵蚀遥感定量模型
• 2.2 技术路线及试验方案
• 2.2.1 USLE 方程中各因子的确定
• 2.3 自然概况
• 2.3.1 地形地貌
• 2.3.2 气候
• 2.3.3 土壤
• 2.3.4 植被
• 2.4 社会经济概况
• 2.5 水土流失状况
• 2.6 治理现状
• 2.7 生态条件
• 2.8 支柱产业
• 第三章 土壤侵蚀调查的数据基础
• 3.1 土壤侵蚀影响因子分析
• 3.1.1 气候因子
• 3.1.2 地形因子
• 3.1.3 植被因子
• 3.1.4 土壤因素
• 3.1.5 人为活动
• 3.2 土壤侵蚀原始数据的收集
• 3.2.1 遥感数据
• 3.2.2 地形信息
• 3.2.3 非遥感GIS 数据
• 第四章 土壤侵蚀动态研究
• 4.1 RUSLE 方程中各因子的提取结果
• 4.1.1 R 因子计算
• 4.1.2 K 值计算
• 4.1.3 S 和L 因子计算方法
• 4.1.4 C 和P 因子的确定
• 4.2 RUSLE 方程土壤侵蚀模数估算及土壤侵蚀分级
• 第五章 结论与讨论
• 5.1 主要结论
• 5.2 创新点与建议
• 5.3 今后研究的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附图
• 作者简介
• 导师简介