基于數(shù)字圖像處理的風(fēng)蝕地表顆粒特征研究.pdf

1、在完善利用數(shù)字圖像處理技術(shù)獲取地表顆粒信息的基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于ERDAS軟件的地表顆粒信息提取模塊；對粗?；乇盹L(fēng)蝕特征進(jìn)行了風(fēng)洞模擬；對內(nèi)蒙中西部農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)幾種典型風(fēng)蝕地表顆粒特征進(jìn)行了樣方調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析，并用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對吉蘭泰粗?；乇砜臻g分布特征進(jìn)行了研究；提出了土壤潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)并用其對各研究區(qū)的潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評價(jià)。主要結(jié)論如下：
　　（1）確定了利用便攜數(shù)碼相機(jī)獲取地表圖像，然后根據(jù)顆粒影像的RGB灰度值特征進(jìn)行

2、決策樹圖像分類，并用面積補(bǔ)償方程修正分類提取結(jié)果，最終估算出地表不同徑級顆粒含量的技術(shù)體系，最終結(jié)果誤差小于5%。
　?。?）在ERDAS9.0中集成開發(fā)了提取地表顆粒信息的功能模塊，還建立了適合不同地區(qū)的多步驟批處理模板，簡化了地表顆粒圖像處理的操作步驟。
　?。?）相比質(zhì)量含量，顆粒的覆蓋特征更能準(zhǔn)確地反映風(fēng)蝕地表土壤顆粒狀態(tài)。隨著粗顆粒隨機(jī)式覆蓋度的增加，沙表風(fēng)蝕速率呈現(xiàn)按指數(shù)規(guī)律逐漸降低的趨勢；隨著風(fēng)速的增加，粗顆粒

3、的防護(hù)效果會得到加強(qiáng)，表現(xiàn)為地表相對風(fēng)蝕速率的降低。而隨著地表粗顆粒徑級的增大，沙表風(fēng)蝕速率呈增大趨勢，特別是當(dāng)顆粒徑級超過3mm且隨機(jī)式覆蓋度為10%左右時(shí)，有明顯促進(jìn)地表風(fēng)蝕的效應(yīng)，這導(dǎo)致在礫石蓋度較小的風(fēng)蝕初期，會出現(xiàn)較高的侵蝕速率。因此，固沙用礫石沙障應(yīng)達(dá)到足夠大的覆蓋度水平，建議礫石沙障最好在防止積沙的地段用于輸沙用途。
　?。?）吉蘭泰裸露戈壁樣地內(nèi)>0.84mm的不可蝕顆粒、0.84-0.42mm的半可蝕顆粒以及<0

4、.42mm的高度可蝕顆粒三者含量的半方差函數(shù)模型均為線性模型，表現(xiàn)為隨機(jī)分布狀態(tài)；灌叢林地總體粗?；潭容^輕，三種風(fēng)蝕顆粒表現(xiàn)為聚集分布。
　　（5）單株的沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus(Maxim.) Cheng f.）和白刺（Nitraria Tangutorum Bobr.）灌叢堆均有明顯的防土壤風(fēng)蝕作用。白刺迎風(fēng)側(cè)阻沙明顯，沙冬青則是背風(fēng)側(cè)積沙最多，且沙冬青的水平防護(hù)距離大于白刺，兩者周邊的高度

5、可蝕顆?？臻g異質(zhì)性尺度分別為8.41m和14.91m，都達(dá)到或超出了灌叢林地內(nèi)灌叢的平均間距8.77m（包括灌叢半徑），說明當(dāng)前研究區(qū)內(nèi)的灌叢在防止土壤風(fēng)蝕方面，存在一定程度相互促進(jìn)的聯(lián)合關(guān)系，利于該區(qū)植被的穩(wěn)定與發(fā)展。
　?。?）利用地表風(fēng)蝕顆粒含量信息和地區(qū)大風(fēng)日數(shù)資料，建立的土壤潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)方程為Q=--′′(1 P P10.50.5)/3.65 D風(fēng)險(xiǎn)性現(xiàn)狀進(jìn)行了評價(jià)結(jié)果表明：武川農(nóng)耕區(qū)潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)最大，應(yīng)該加大這些地