红壤丘陵区兴国县土壤侵蚀评价研究

论文摘要

本研究综合运用GIS和RS技术,对SPOT影像以及兴国县1:5万地形图进行处理,提取出通用水土流失方程（USLE）所需要的各因子,并运用该方程对兴国县的土壤侵蚀量进行计算。然后计算出该研究区的潜在土壤侵蚀量。依照中国水利部制定的侵蚀分级标准,完成对江西兴国县现实土壤侵蚀量和潜在土壤侵蚀量的分级。最后应用ArcGIS软件的空间分析模块,对现实侵蚀量和潜在侵蚀量进行高程和坡度的叠加分析。最终得到兴国县各土壤侵蚀影响因子的栅格数据。并编绘出兴国县植被覆盖图、土地利用图、USLE各因子图和现实及潜在两种土壤侵蚀强度分级图等各种图件。完成了对该研究区土壤侵蚀状况的分析和评价。研究结果如下:（1）根据USLE模型计算出的兴国县土壤侵蚀定量分级结果为:整个研究区最主要的侵蚀类别是微度和轻度土壤侵蚀,二者共占总面积的近3/4。其中微度侵蚀就占了研究区面积的近一半;而中度以上的侵蚀面积只占到了1/4。与潜在侵蚀统计量相比,微度侵蚀类型则变化最大,面积增长了近研究区面积的一半。其次是剧烈侵蚀,该类别的面积所占比例从潜在的40%降到了现实中的近4%。（2）各侵蚀类别在高程方面的分布情况是:研究区内200米以下的高程带上,轻度侵蚀和微度侵蚀占总面积的85%。在200m-300m的高度带虽然是中度、强度和极强度侵蚀的主要分布带,但是该高程区间上的侵蚀类型依然以微度和轻度为主。300m以上高程地区主要侵蚀类型依然为微度侵蚀,剧烈侵蚀所占面积最少。剧烈侵蚀主要分布在300m-400m和200m-300m两个高程带上。与潜在土壤侵蚀量对比发现,600m以上高程区间里变化十分明显。剧烈侵蚀面积减少了15443hm2。而微度侵蚀面积则增加了21125hm2。另一方面,潜在侵蚀分级中300m-400m的高程带上剧烈侵蚀的面积很大,虽然在现实中该区剧烈侵蚀并不属于主要侵蚀类型,但是这个地区是很容易发生剧烈侵蚀的,应重点加以关注。（3）在坡度上各侵蚀类别的分布规律是:现实中坡度在5°以下的地区无剧烈侵蚀分布。该坡度区间里微度和轻度两种侵蚀类别占到90%以上。5-8°坡度区间内开始出现小面积剧烈侵蚀。8°以上坡度区间以微度侵蚀为主,轻度侵蚀面积不断减小,中度、强度、极强度和剧烈侵蚀的面积不断增加,在25-35°坡度带上,剧烈侵蚀面积达到最大。在潜在侵蚀量该区不存在微度侵蚀。轻度侵蚀则主要发生在2°以下的坡度区间上。中度和强度侵蚀集中发生在8-15°坡度区间上。极强烈侵蚀则主要发生在8-15°和15-25°两个坡度区间上。从8°坡度开始,剧烈侵蚀面积开始大幅度增加,并在25°坡度以上成为最主要的侵蚀类型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.1.1 研究目的
• 1.1.2 研究区分析
• 1.1.3 研究意义
• 1.2 土壤侵蚀研究进展
• 1.2.1 国外土壤侵蚀研究进展
• 1.2.2 国内土壤侵蚀研究进展
• 第二章 研究内容与方法
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 气候特征
• 2.1.4 土壤与植被
• 2.2 研究数据源
• 2.2.1 遥感数据
• 2.2.2 其他数据
• 2.3 研究内容
• 2.4 研究技术路线
• 第三章 数据分析处理
• 3.1 遥感图像预处理
• 3.1.1 遥感图像说明
• 3.1.2 几何精校正
• 3.2 遥感数据分析
• 3.2.1 影像直方图
• 3.2.2 影像的统计特征
• 3.2.3 波段相关分析
• 3.2.4 最佳波段选择
• 3.3 遥感图像增强和变换
• 3.3.1 卷积增强
• 3.3.2 主成分变换
• 3.3.3 直方图均衡化
• 3.3.4 色彩变换
• 3.4 图像裁切
• 3.5 高程数据分析处理
• 3.5.1 DEM 数据源选择
• 3.5.2 统一坐标系
• 3.5.3 地形图拼接及矢量化
• 3.5.4 DEM 生成
• 第四章 土地利用和植被类型提取
• 4.1 土地利用现状提取
• 4.1.1 获取方式认定
• 4.1.2 分类体系确定
• 4.1.3 样本选定及模板生成
• 4.1.4 监督分类
• 4.1.5 分类后处理
• 4.2 基于遥感影像的植被覆盖度计算
• 4.2.1 植被在水土保持中的作用
• 4.2.2 植被指数选取
• 4.2.3 植被覆盖度的意义及提取方法
• 4.2.4 植被覆盖度计算
• 第五章 土壤侵蚀定量分级
• 5.1 模型因子计算
• 5.1.1 R 因子
• 5.1.2 K 因子
• 5.1.3 LS 因子
• 5.1.4 C 因子
• 5.1.5 水土保持措施因子：P 因子
• 5.2 侵蚀量定量分级与统计结果
• 5.3 潜在土壤侵蚀量计算
• 5.4 土壤侵蚀空间分析
• 5.4.1 不同高程带的现实和潜在土壤侵蚀分布
• 5.4.2 现实和潜在土壤侵蚀在不同坡度下分布分析
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 存在的问题和展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介