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基于3S技术的可渡河流域水土流失动态监测研究

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1 绪论

1.1引言

1.2当前国内外研究状况

1.2.1国外研究状况

1.2.2我国研究状况

1.3区域概况

1.3.1地理位置

1.3.2地质地貌

1.3.3水文

1.3.4气象

1.3.5植被

1.3.6社会经济条件

1.4水土流失现状及水土流失成因

1.4.1水土流失现状

1.4.2水土流失成因

1.5研究内容与技术路线

1.5.1主要研究内容

1.5.2技术路线

2 3S技术及水土保持的基本理论

2.1水土保持的相关概念及讨论

2.1.1水土流失与土壤侵蚀

2.1.2水土保持和水土保持监测

2.2 3S技术介绍及其在水土保持中的应用

2.2.1地理信息系统(GIS)

2.2.2遥感(RS)

2.2.3全球定位系统(GPS)

2.3 3S技术在水土保持工作中的集成应用

2.4“3S”技术应用于我国水土流失监测的展望

3 数据采集与数据建库

3.1数据采集与预处理

3.1.1常规数据的采集、预处理

3.1.2遥感数据的获取与处理

3.2数据建库

3.2.1图形数据库的建立

3.2.2属性数据库的建立

4 遥感解译与空间分析

4.1野外调查

4.1.1野外调查目的及内容

4.1.2调查方法及技术路线

4.1.3调查影像底图制作

4.1.4解译标志建立

4.2水土流失主要影响因子获取

4.2.1土地利用现状遥感影像解译

4.2.2植被覆盖度遥感解译

4.2.3地形坡度空间分析

4.3土壤侵蚀强度空间分析计算

4.3.1 GIS空间拓朴叠加分析原理

4.3.2 GIS空间叠加结果的信息处理

4.4专题数据统计

5 监测成果与精度分析

5.1水土流失主要影响因子统计分析

5.1.1土地利用

5.1.2植被覆盖度

5.1.3土地坡度

5.2土壤侵蚀数据统计分析

5.2.1土壤侵蚀面积构成分析

5.2.2可渡河流域土壤侵蚀动态变化分析

5.3外业验证及解译精度分析

6 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致 谢

参考文献

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摘要

水土流失是土地退化的主要原因,也是导致生态环境恶化的最严重的问题,联合国粮农组织将其列为全球土地退化的首要问题。水土流失对土地资源和更广泛环境的影响是深远而严重的,最直接的后果是土地生产力的损失和产量的下降,次要的影响包括河流和水库的淤积、以及由土壤颗粒上吸附的化肥和杀虫剂所引起的水污染。另外,对植被层的损害、以及反射率的相应增加和局部气候的变化而加速沙漠化。可渡河流域位于我国五大水蚀区之一-云贵高原水蚀区,水土流失以水力侵蚀为主。近年来,随着着经济的发展,人为活动强烈,水土流失有进一步加重的趋势。如何准确、快速、动态地查清水土流失现状,进行水土流失预报和动态监测,为水土流失治理和水保规划实施提供科学依据,是土地开发与环境整治的迫切需要。 本研究采用基于3S技术的水土流失定量遥感方法,以GIS软件为平台,实现了在GIS平台上3S的集成。本次遥感监测,分析了土地利用、植被覆盖和坡度三因子与土壤侵蚀之间的关系,并获得了该区域土壤侵蚀的动态变化情况。取得了以下结果: (1)从2000年到2007年,可渡河流域土壤侵蚀面积小幅下降,但局部区域侵蚀面积和强度有所增加。可渡河流域土壤侵蚀面积共有1977.92 k㎡,主要由中度、轻度两类构成,二者共占侵蚀总面积的89.16%。 (2)可渡河流域内土地利用类型以林地、草地和耕地为主,主要是林草植被向耕地转化。流域的土地总面积为3140.44k㎡。流域内76.38%的土地为林地和草地所覆盖。人口压力促使耕地增加,只能开垦林草地,体现了人口对环境的巨大压力。 (3)可渡河流域内植被覆盖率不高,林草植被覆盖度低。 可渡河流域内植被覆盖度较低,中低覆盖度植被面积所占比例很大,而高覆盖度植被比例很小;植被覆盖度的高低对流域的生态环境和水土保持具有决定性的作用。因此需加大植树造林种草力度。 (4)可渡河流域内土地坡度较大,平缓土地比例较小。 可渡河流域内坡度较陡,其中坡度在15°以上的土地面积占土地总面积的一半以上,坡度小于8°的缓坡地面积所占比例仅为15.14%,表明可渡河流域地形坡度总体较陡。陡峭的地形是形成本区域严重水土流失的基础。

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