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上進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意義，對促進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意義。 本研究以土壤侵蝕學、地貌學、環(huán)境科學、生態(tài)學等學科理論為基礎，采用遙感、GIS 及地統(tǒng)計學等空間分析技術，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、強度）等時間、空間隨機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)的空間結構特征和各向異性，能較細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行了計算分析。計算并通過KRIGING方法進行空間插值，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??；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 作為參考進行尺度轉換； （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 進行去云、去噪處理，結合土地利用圖，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 值加權因

6、子計算得到年平均C 值圖，較為真實地反映了不同季節(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系的基礎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作用。 本研究對全國尺度水土流失定量評價做了一些探索