基于“3S”技術(shù)的區(qū)域土壤風(fēng)蝕研究及系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、土壤風(fēng)蝕是造成土地沙漠化的主要原因之一，是干旱半干旱地區(qū)常見的一種現(xiàn)象。土壤風(fēng)蝕已成為全球環(huán)境、生態(tài)、水土保持和土壤等領(lǐng)域研究的熱點問題。山西省晉北沙漠化區(qū)是全國沙漠化監(jiān)測與防治的重點地區(qū)，土壤風(fēng)蝕是研究區(qū)典型的生態(tài)環(huán)境問題。本文基于不同地表類型的土壤風(fēng)蝕模型，系統(tǒng)研究了晉北沙漠化區(qū)2001-2014年土壤風(fēng)蝕狀況及空間差異。然后，分類研究了不同市、不同土地類型和不同氣候分區(qū)的土壤風(fēng)蝕狀況。在此基礎(chǔ)上，基于替代方案法系統(tǒng)分析了研究區(qū)土壤

2、風(fēng)蝕影響因素。最后，基于“3S”技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了晉北沙漠化區(qū)土壤風(fēng)蝕可視化系統(tǒng)。主要的結(jié)論如下：
　?。?）2001-2014年晉北沙漠化區(qū)的平均土壤風(fēng)蝕模數(shù)達(dá)到4.672t/(hm×a)，屬輕度風(fēng)蝕。地域分布上為南部區(qū)域風(fēng)蝕低于北部，主要分布在渾源縣、大同縣、左云縣、右玉縣、五寨縣、陽高縣和新榮區(qū)等地。總體上2001-2014年晉北沙漠化區(qū)土壤風(fēng)蝕總量和土壤風(fēng)蝕模數(shù)均呈下降的趨勢。具體如下：2001年、2005年、2010年和2

3、014年的平均土壤風(fēng)蝕模數(shù)分別為6.832t/(hm×a)，3.892t/(hm×a)，4.362t/(hm×a)和2.552t/(hm×a)；土壤風(fēng)蝕總量分別為2.09×107t，1.19×107t，1.31×107t和0.76×107t。
　?。?）晉北沙漠化區(qū)的不同市、不同土地類型和不同氣候分區(qū)的土壤風(fēng)蝕狀況存在顯著差異。研究發(fā)現(xiàn)晉北沙漠化區(qū)中三個市的土壤風(fēng)蝕模數(shù)中大同市最大，為5.142t/(hm×a)，忻州市最小，為3.

4、232t/(hm×a)。研究區(qū)耕地的平均土壤風(fēng)蝕模數(shù)較大，為8.802t/(hm×a)，林草地較低，為0.832t/(hm×a)；研究區(qū)中氣候II區(qū)的平均土壤風(fēng)蝕模數(shù)較大，為5.172t/(hm×a)，氣候III區(qū)的平均土壤風(fēng)蝕模數(shù)最小，為2.662t/(hm×a)。
　?。?）降水對研究區(qū)土壤風(fēng)蝕的影響相對較弱，植被覆蓋度因素與風(fēng)力因素是影響土壤風(fēng)蝕的主要因素。研究發(fā)現(xiàn)，在研究區(qū)中風(fēng)力因素的影響占到77.7％，而植被覆蓋度的提高

5、效應(yīng)占到22.3%，說明工程因素起到作用，并且研究區(qū)生態(tài)工程的生態(tài)效益正在呈現(xiàn)。
　　（4）本文以C＃語言、ENVI/IDL和ArcGIS Engine為混合開發(fā)平臺，以研究區(qū)的遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)等為基礎(chǔ)信息，集成土壤風(fēng)蝕模型，設(shè)計開發(fā)了晉北沙漠化區(qū)土壤風(fēng)蝕可視化系統(tǒng)。詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)和技術(shù)路線及該系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和功能，形成了基于“3S”技術(shù)的典型區(qū)域土壤風(fēng)蝕可視化系統(tǒng)的設(shè)計思路和方法。該系統(tǒng)可為防治晉北地區(qū)土