基于RS/GIS的渭河流域土壤侵蚀评价研究

论文摘要

渭河是黄河最大的一条支流,它地跨甘肃、陕西、宁夏三省（区）,对沿岸城市人民的生产生活发挥着重大作用。长期以来,由于自然和人为因素的影响,渭河流域的土壤侵蚀状况不断恶化。应用RS/GIS技术和水土保持理论与方法进行区域尺度土壤侵蚀评价研究,对于渭河流域水土保持生态环境治理工作具有重要意义。本文以渭河流域为研究区,以2006年月降雨数据、SPOT-VGT S10 NDVI、SRTM-DEM、土地利用资料等为数据源,基于RS和GIS空间分析技术,研究土壤侵蚀各影响因子的空间提取方法,采用水利部标准SL190-2007、USLE模型和CSLE模型进行渭河流域2006年土壤侵蚀评价、分析渭河流域土壤侵蚀空间分布特征及其与主要环境因子的关系,取得了以下主要成果：1.建立了渭河流域土壤侵蚀因子空间数据库。以遥感数据、观测数据、专题图件和文字资料等为基础,按照土壤侵蚀定量评价方法的要求,利用ARCGIS和ERDAS等软件,提取了土壤可蚀性因子、降雨侵蚀力因子、植被因子、坡度坡长因子和耕作措施因子等主要影响因子,建立了渭河流域土壤侵蚀因子空间数据库,并分析了各因子空间变化特征。2.进行了渭河流域2006年土壤侵蚀评价。分别采用水利部颁布的土壤侵蚀分类分级标准SL190-2007、通用土壤侵蚀方程USLE、中国土壤侵蚀方程CSLE三种方法对渭河流域2006年土壤侵蚀状况进行了定量评价,研究了渭河流域土壤侵蚀强度特征。结果显示,利用USLE模型和CSLE模型计算的土壤侵蚀模数,其平均值分别为5158.18t·km-2·a-1和3107.43 t·km-2·a-1,而通过对三套结果从空间分布和统计分析两方面进行的对比得出,利用SL190-2007计算的结果最小,利用USLE模型计算的结果最大。3.阐明了渭河流域土壤侵蚀空间分异特征。土壤侵蚀强度最大的区域主要分布在陇东黄土高原区、陇中黄土丘陵区和六盘山疏林草原区,较小的区域分布在渭北高原沟壑固沟保原区、陕北丘陵沟壑坡沟兼治区、沙漠化草原中度流失区,最小的则是渭河平原护岸保滩区和秦巴土石山坡沟防治区。4.揭示了渭河流域土壤侵蚀与主要环境因子的关系：（1）在坡度小于25°的区域,侵蚀量随着坡度的增大而增大,在坡度超过25°的区域,侵蚀量随着坡度的增加而减小。研究表明,坡度介于15°-25°的区域侵蚀综合指数最大,土壤侵蚀强度最强。（2）土壤侵蚀与植被覆盖密切相关,微度侵蚀、轻度侵蚀主要分布在高植被覆盖区,极强度侵蚀和剧烈侵蚀主要分布在低被覆盖区。（3）不同土地利用类型中,高强度土壤侵蚀主要分布在坡旱地,低强度土壤侵蚀主要分布在林地和城镇。不同土地利用按照侵蚀程度从大到小排列依次为：坡旱地>草地>平旱地>灌木>水田>林地>城镇。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 渭河流域生态环境现状与整治
• 1.1.2 RS/GIS技术在土壤侵蚀定量评价中的作用
• 1.1.3 渭河流域土壤侵蚀评价的重要意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 区域土壤侵蚀评价研究
• 1.2.2. 土壤侵蚀模型研究
• 1.2.3 存在问题
• 1.3 主要研究工作
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 研究方法与技术路线
• 第二章 研究区与数据处理
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 区域范围
• 2.1.2 自然概况
• 2.1.3 土壤侵蚀与治理状况
• 2.2 基础数据
• 2.3 数据处理
• 2.3.1 SPOT VEGETATION数据
• 2.3.2 SRTM-DEM数据
• 2.3.3 降雨数据
• 第三章 土壤侵蚀影响因子提取
• 3.1 水利部标准评价影响因子提取
• 3.1.1 土地利用类型的分类
• 3.1.2 植被覆盖度的获取
• 3.1.3 地面坡度等级图的获取
• 3.2 USLE模型因子提取
• 3.2.1 降雨因子
• 3.2.2 土壤可蚀性因子
• 3.2.3 地形因子
• 3.2.4 植被因子
• 3.3 CSLE模型因子提取
• 3.3.1 生物措施因子
• 3.3.2 耕作措施因子
• 第四章 渭河流域土壤侵蚀评价
• 4.1 基于国家标准SL190-2007的渭河流域土壤侵蚀评价
• 4.1.1 土壤侵蚀强度分级标准SL190-2007
• 4.1.2 渭河流域土壤侵蚀强度分级
• 4.2 基于USLE的渭河流域土壤侵蚀评价
• 4.2.1 USLE模型
• 4.2.2 基于USLE的土壤侵蚀评价
• 4.3 基于CSLE的渭河流域土壤侵蚀评价
• 4.3.1 CSLE模型
• 4.3.2 基于CSLE的土壤侵蚀评价
• 4.4 不同方法评价结果对比分析
• 4.4.1 空间分布对比
• 4.4.2 统计分析对比
• 4.4.3 结论
• 第五章 渭河流域土壤侵蚀空间格局分析
• 5.1 渭河流域土壤侵蚀空间格局分析
• 5.1.1 渭河流域水土保持区划分
• 5.1.2 空间格局研究
• 5.2 土壤侵蚀影响因子分析
• 第六章 主要结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 不足与展望
• 参考文献
• 致谢