基于GIS的长武县土壤侵蚀危险性评价

论文摘要

本文应用GIS和RS技术,选取黄土高塬典型沟壑区长武县为研究区,采用中国土壤流失方程（CSLE）定量估算长武县土壤侵蚀量,考虑沟蚀因子,分析县域尺度土壤侵蚀强度演化规律,评价其危险性程度,探索该区土壤侵蚀动态变化特征,了解该区水土流失规律,探索防治水土流失的有效途径和方法,为该区生态环境建设及经济持续稳定发展提供科技支撑。主要研究结果如下:（1）基于长武县日降雨序列数据、土壤数据、DEM、遥感影像、水土保持措施统计资料等数据,建立了县域尺度土壤侵蚀定量评价指标体系,依据CSLE中参数计算法,计算了长武县时期降雨侵蚀力,估算了土壤可蚀性、坡度/坡长、水土保持措施、沟蚀等因子系数。（2）根据鸦儿沟流域水文观测资料（1980-1992年）验证模型及系数,估算得到鸦儿沟年均土壤侵蚀模数为1365t/km2.a,实测年均输沙模数为1275 t/km2.a,相对误差为7.1%,认为模型及参数适用于该地区的土壤侵蚀评价。（3）依据长武县1983、1993及2005年土地利用图,采用该模型的验证系数,得到长武县三个时期平均土壤侵蚀模数分别为4012.0t/（km2·a）、3204.9t/（km2·a）、2554.6t/（km2·a）。表明,长武县侵蚀模数呈现逐渐减小趋势。三时期内,长武县土壤侵蚀强度面积均表现出随等级增加逐渐减少趋势,侵蚀模数<2500 t/（km2·a）的无明显侵蚀、微度和轻度侵蚀占面积最大,三个时期分别为67.0%、68.7%、72.7%。（4）长武县土壤侵蚀时空变换特征分析认为,两个时段内均表现出,高强度侵蚀级别向低1-2级强度侵蚀级别转移的趋势。1983-1993年间,剧烈侵蚀向极强度-强度侵蚀级别转移了52.8%的面积,极强度侵蚀向强度-中度侵蚀级别转移了50.6%的面积。1993-2005年间,剧烈侵蚀向极强度-强度侵蚀级别转移了43.9%的面积,极强度侵蚀向强度-中度侵蚀级别转移了44.9%的面积。（5）土壤侵蚀危险性评价认为,三个时期土壤侵蚀危险度指数呈减少趋势,土壤侵蚀危险性指数分别从1983年的2.05减小到1993年的1.92,2005年的1.79。三时期中均以无险型和轻险型为主,所占面积均达到80%以上,极险型和毁坏型所占面积不足10%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 选题的目的和意义
• 1.3 国内外土壤侵蚀模型研究现状
• 1.3.1 经验模型
• 1.3.2 物理模型
• 1.3.3 土壤侵蚀模型研究中存在的问题
• 1.4 研究内容
• 1.4.1 CSLE 方程中参数的确定
• 1.4.2 长武县鸦儿沟小流域模型验证
• 1.4.3 长武县土壤侵蚀及危险性评价
• 第二章 研究方法与技术路线
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 自然条件
• 2.1.3 社会经济状况
• 2.2 数据来源及处理
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 中国土壤流失方程
• 2.3.2 中国坡面水蚀预报模型
• 2.3.3 本研究采用方程形式
• 2.3.4 土壤侵蚀强度及危险性评价标准
• 2.3.5 模型精度验证
• 2.4 技术路线
• 第三章 CSLE 方程中各参数的确定
• 3.1 降雨侵蚀力（R）
• 3.2 土壤因素（K）
• 3.2.1 土壤可蚀性
• 3.2.2 土壤可蚀性因子的计算方法
• 3.2.3 结果分析
• 3.3 地形因素（LS）
• 3.3.1 长武县DEM 的建立
• 3.3.2 坡度提取
• 3.3.3 基于DEM 和GIS 的坡度坡长因子提取
• 3.4 水土保持措施因素
• 3.4.1 生物措施因子（B）
• 3.4.2 工程措施因子（E）
• 3.4.3 耕作措施因子（T）
• 3.5 沟蚀因素（G）
• 3.5.1 沟蚀影响因子的计算方法
• 3.5.2 结果分析
• 第四章 长武县鸦儿沟流域模型验证
• 4.1 鸦儿沟流域概况
• 4.2 模型参数确定
• 4.3 模型验证与结果分析
• 4.3.1 模型验证
• 4.3.2 结果分析
• 第五章 长武县土壤侵蚀动态变化分析
• 5.1 长武县土壤侵蚀估算
• 5.2 长武县土壤侵蚀现状分析
• 5.3 长武县土壤侵蚀动态变化分析
• 5.3.1 不同时期土壤侵蚀动态分析
• 5.3.2 土壤侵蚀级别转换特征
• 第六章 长武县土壤侵蚀危险性评价
• 6.1 评价方法
• 6.1.1 抗蚀年限的计算
• 6.1.2 土壤侵蚀危险指数
• 6.2 结果与分析
• 第七章 结论与展望
• 7.1 本研究的主要结论
• 7.2 研究中的不足与展望
• 7.2.1 研究中的不足
• 7.2.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介