基于遙感與GIS的全國水蝕區(qū)水土流失評價.pdf

1、區(qū)域水土流失評價是在坡面、流域水土流失評價的基礎(chǔ)上進(jìn)行的較大尺度的水土流失評價。該研究對于滿足國家水土保持宏觀決策具有理論指導(dǎo)意義，對促進(jìn)土壤侵蝕水土保持定量化以及現(xiàn)代地表過程研究也具有重要的科學(xué)意義。 本研究以土壤侵蝕學(xué)、地貌學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科理論為基礎(chǔ)，采用遙感、GIS 及地統(tǒng)計學(xué)等空間分析技術(shù)，以水蝕區(qū)為主，對全國范圍內(nèi)影響水土流失的降雨侵蝕力因子、土壤可蝕性因子、地形（坡度坡長）因子和植被覆蓋與管理因子分別進(jìn)行了

2、空間化處理，探索了各因子信息提取方法，生成了全國水土流失影響因子數(shù)據(jù)庫，在綜合集成各因子信息的基礎(chǔ)上生成了全國土壤侵蝕圖，利用降雨因子和植被因子的組合求算出了全國土壤侵蝕年內(nèi)分布和黃土高原地區(qū)年際變化，初步取得了如下的研究進(jìn)展： （1）通過比較分析，優(yōu)選出了適用于水土流失氣候因子數(shù)據(jù)空間插值方法，為水土流失因子數(shù)據(jù)空間化處理提供了技術(shù)支持。對于連續(xù)變化的氣候變量，如溫度、氣壓等其數(shù)據(jù)空間化采用薄盤樣條函數(shù)法較好，同時選取其影響因

3、子作為協(xié)變量能顯著提高空間插值精度，生成的柵格表面連續(xù)光滑，既能保證插值精度又能反映連續(xù)過渡情況；而對于降雨（量、強(qiáng)度）等時間、空間隨機(jī)變化和值域范圍較大的氣候變量，以KRIGING 方法較好，插值中能充分考慮數(shù)據(jù)的空間結(jié)構(gòu)特征和各向異性，能較細(xì)致地反映降雨的空間不均勻性。 （2）利用564個氣象站30年的日降雨量數(shù)據(jù)對全國降雨侵蝕力進(jìn)行了計算分析。計算并通過KRIGING方法進(jìn)行空間插值，得到全國逐月、月平均、逐年、多年平均等

4、時間序列降雨侵蝕力表面模型；分析了全國不同水蝕區(qū)降雨侵蝕力時空分異特征；建立了不同地區(qū)由月降雨量或年降雨量估算月降雨侵蝕力和年降雨侵蝕力模型； （3）通過對不同比例尺、不同方法建立的不同分辨率DEM 比較，提出了在不同尺度條件下提取水土流失地形因子的適宜信息源：在坡面及中小流域尺度，坡度、坡長因子LS 可基于10 米（用1:1 萬比例尺地形圖生成）或25 米（用1:5萬比例尺地形圖生成）分辨率的DEM 獲取；在區(qū)域尺度，可用中等

5、分辨率DEM（如90 米分辨率的SRTM DEM）提取地形因子，但需要用高分辨率DEM 作為參考進(jìn)行尺度轉(zhuǎn)換； （4）利用高時間分辨率遙感數(shù)據(jù)，包括SPOT_VEGETATION 和NOAA 衛(wèi)星10 天最大值合成1km 分辨率NDVI，提取了全國范圍內(nèi)的C 值并分析了其時空特征。對NDVI 進(jìn)行去云、去噪處理，結(jié)合土地利用圖，利用模型計算得到了全國每月的植被覆蓋與管理因子C 值柵格圖；用降雨侵蝕力年內(nèi)分布比例作為月C 值加權(quán)因

6、子計算得到年平均C 值圖，較為真實(shí)地反映了不同季節(jié)和降雨條件下C 值變化。 （5）依據(jù)USLE 模型，在GIS 平臺下生成了全國土壤侵蝕圖，初步分析了全國土壤侵蝕的時空格局。利用水土流失動態(tài)因子降雨和植被因子的組合計算并分析了全國不同水蝕區(qū)水土流失的年內(nèi)分布特征；在分析黃土高原降雨和植被關(guān)系的基礎(chǔ)上計算了黃土高原水土流失的年際變化。該研究對于水土流失有效防治起到積極指導(dǎo)作用。 本研究對全國尺度水土流失定量評價做了一些探索