论文摘要
随着社会经济的发展,人类对自然资源进行了不合理的开发利用,使大量土壤、植被遭到破坏,土壤侵蚀日益严重,成为全球关注的生态环境问题之一。目前,世界各国对土壤侵蚀已做了大量研究,由于受到技术发展水平的限制,多集中于定量与定性研究,动态研究非常缺少,本文利用遥感技术和地理信息系统技术对典型区域土壤侵蚀及其动态变化进行研究,成为一种快速有效的研究方法和手段。汾河是黄河的第二大支流,汾河流域土壤侵蚀的强弱变化对黄河下游河道的发展变化有着直接影响。本文以汾河流域做为研究对象,将1976、1993、2009年的遥感影像数据作为不同时期流域研究的主要信息源,结合收集的辅助信息,综合运用“3S”技术,经过室内解译与野外调查验证,获得了研究区可信度较高的植被指数、坡度、土地利用数据,根据水利部颁布的土壤侵蚀分类分级标准(SL190—2007),对土壤侵蚀类型及其强度进行划分,最后利用ArcGIS的空间分析功能获得了研究区三个时期的土壤侵蚀数据。对汾河流域的土壤侵蚀状况、空间分布特点、转化规律及与相关影响因子的相互关系进行了深入研究。主要内容包括：(1)首先阐述了研究区所面临的土壤侵蚀问题,以及以往常规技术对获取研究区土壤侵蚀概况的局限性,“3S”技术因为其本身的技术特点,对于土壤侵蚀信息的获取有其他方法无法比拟的优势。(2)应用遥感与地理信息系统技术,生成研究区植被覆盖分级图,结合根据土地利用数据、地貌、坡度、土壤质地等自然影响因子,制成土地利用现状图。利用坡度分级图、植被覆盖等级图,根据水利部颁布的土壤侵蚀分级标准来划分土壤侵蚀强度的级别,提取土壤侵蚀强度分类等级,最终生成土壤侵蚀强度分类分级信息。为了确保土壤侵蚀分类的精度,在利用遥感数据提取信息时,根据影像的光谱特性及其地物特征,提取不同地物的信息时应根据其具体特征选择不同的方法,常用的方法有目视解译法、归一化植被指数法、监督分类、谱间关系法、归一化差异水体指数法、最大似然法和非监督分类等方法。最后,将用上述方法提取得到的信息进行人机交互解译,以提高信息提取的精度。(3)借助于“3S”技术,对采集到的汾河流域1976、1993和2009年三期的土壤侵蚀强度数据,进行动态定量的时空变化分析,通过对研究区三个时期土壤侵蚀状况、土壤侵蚀面积时空变化的分析,对不同土壤侵蚀强度级别及其面积转化、不同类别土壤侵蚀强度变化率进行了分析总结。在此基础上,总结了流域30年间土壤侵蚀强度转变受土壤侵蚀状况与坡度的关系以及各种土地利用方式转化的影响。结果表明,研究区受不同类别的土壤侵蚀强度影响其土地利用状况也各不相同,研究区土壤侵蚀强度主要为中度侵蚀和轻度侵蚀,其次是微度侵蚀,土壤侵蚀面积随着土壤侵蚀强度级别的增加而迅速减少。最后得出了汾河流域土壤侵蚀情况及其生态修复对策的技术措施,并为今后更好的进行规划治理、合理制定生态保护措施和开发利用资源等方面提供参考和依据,为进一步改善生态环境和社会经济可持续发展提供借鉴和参考,都具有一定的参考价值。