东北黑土区土壤侵蚀空间格局研究 ——以宾县马蛇子河流域为例

论文摘要

本研究综合应用GIS、RS技术,根据水利部部颁土壤侵蚀强度分级标准和水力侵蚀分级标准（SL190-2007）,利用ALOS新型遥感数据,在“面蚀分级指标”和USLE模型两种方法支持下对位于东北黑土丘陵漫岗区马蛇子河流域的土壤侵蚀状况进行遥感监测,实现了对该地区的土壤侵蚀调查研究。最终获得了马蛇子河流域土壤侵蚀影响因子的系列栅格数据库,编制了研究流域土地利用类型图、植被覆盖图、土壤侵蚀因子图、土壤侵蚀强度分级图,对土壤侵蚀空间格局进行了分析。研究主要结论如下:（1）依据“面蚀分级指标”得到马蛇子河流域土壤侵蚀强度分级:该区水力侵蚀强度分为微度、轻度、中度、强度和极强度侵蚀,微度侵蚀面积41578.68hm2,占总面积的88.78%;轻度侵蚀面积仅为微度侵蚀面积的约十分之一,面积为4 082.26hm2;强度侵蚀和极强度侵蚀两种侵蚀类型面积分别为37.56hm2、2.38hm2,两者面积之和才占研究区不到0.1%的比例;流域内的中度侵蚀面积为1 130.18hm2,占到流域面积的2.41%。（2）USLE模型与“面蚀分级指标”得到研究流域土壤侵蚀强度存在差异:USLE模型支持下的定量分级比“面蚀分级指标”支持下的分等定级更详细。定量分级的到土壤侵蚀类别中微度侵蚀和轻度侵蚀的面积总和与分等定级下的两者面积之和相差不多,定量分级下的中度侵蚀面积比分等定级下的中度侵蚀面积多546.57hm2,定量分级下的强度侵蚀和极强度侵蚀也比分等定级下得到的两种侵蚀面积都有所增大,分别增加了449hm2和284.5hm2;定量分级下的侵蚀等级还体现了52.25hm2的剧烈侵蚀。（3）USLE模型得到的土壤侵蚀强度定量分级在不同高程带分布不同:研究流域的微度侵蚀类型主要分布于海拔<150m的平原地带,该高程带的微度侵蚀面积为13675.69hm2,150m-200m间区域也有不到30%的分布;轻度侵蚀类型主要分布区在150m-200m,面积为13 347.13hm2,占到轻度侵蚀总面积的58.24%;200m-250m之间分布着中度侵蚀类型的45.62%,面积为810.56hm2,150m-200m之间也有30%多的分布;研究区的强度侵蚀在200m-250m之间占到41.37%,强度侵蚀在250m-300m的分布仅次于前者。极强度侵蚀和剧烈侵蚀两种侵蚀类型占总侵蚀类型面积比例不到1%,都集中分布在250m以上的丘陵地带。（4）USLE模型得到的马蛇子河流域微度侵蚀最主要分布在5°以下的地区,面积为19 870.25hm2,远大于其它侵蚀类型,占微度侵蚀总面积的93.29%;轻度侵蚀也主要分布在5°以下,84.48%的轻度侵蚀都集中在该坡度等级;中度侵蚀分别有38.48%和46.39%分布在5-8°和8-15°之间,面积为683.75hm2、824.19hm2。侵蚀程度高于中度侵蚀的侵蚀类型,面积不大,72.46%的强度侵蚀和57.97%的极强度侵蚀位于8-15°之间,面积分别为352.56hm2、166.31hm2;有限的剧烈侵蚀基本上都在15°以上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 国内外研究现状和进展
• 1.2.1 国外研究进展
• 1.2.2 国内研究进展
• 1.3 有关问题说明
• 1.3.1 东北黑土区范围的明确
• 1.3.2 黑土区土壤侵蚀研究现状
• 1.3.2.1 土壤侵蚀现状调查和动态监测
• 1.3.2.2 土壤侵蚀定量
• 1.3.3 总结
• 第二章 研究内容与方法
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 气候特征
• 2.1.4 土壤与植被
• 2.2 研究数据源
• 2.2.1 遥感数据
• 2.2.2 其他数据
• 2.3 研究内容
• 2.4 研究方法与技术路线
• 第三章 数据处理与分析
• 3.1 数据预处理
• 3.1.1 几何校正
• 3.1.2 坐标转换
• 3.2 遥感数据分析
• 3.2.1 遥感影像统计特征分析
• 3.2.2 最佳波段选择
• 3.3 遥感影像的融合
• 3.3.1 影像融合方法
• 3.3.2 融合结果评价
• 3.4 基于DEM 的流域自动提取
• 3.4.1 DEM 生成
• 3.4.2 流域生成
• 3.4.3 流域影像的获得
• 第四章 土地利用和植被类型提取
• 4.1 土地利用信息提取
• 4.1.1 土地利用分类系统确定
• 4.1.2 解译标志建立
• 4.1.3 监督分类
• 4.1.4 分类后处理
• 4.2 基于遥感影像的植被覆盖度计算
• 4.2.1 植被覆盖度与植被指数
• 4.2.2 植被因子模型提取方法
• 4.2.3 植被覆盖度计算
• 第五章 土壤侵蚀遥感监测及侵蚀量计算
• 5.1 土壤侵蚀强度分级判定
• 5.1.1 土壤侵蚀强度判别模型
• 5.1.2 土壤侵蚀强度评价单元的确定方法
• 5.1.3 土壤侵蚀强度制图
• 5.1.3.1 土地利用类型分级编码
• 5.1.3.2 植被覆盖度分级编码
• 5.1.3.3 坡度分级编码
• 5.1.4 土壤侵蚀强度分级
• 5.2 USLE 模型支持下的土壤侵蚀定量估算
• 5.2.1 土壤侵蚀定量模型确定
• 5.2.2 模型因子计算
• 5.2.2.1 R 因子
• 5.2.2.2 K 因子
• 5.2.2.3 LS 因子
• 5.2.2.4 C 因子
• 5.2.2.5 P 因子
• 5.2.3 侵蚀量分级与统计
• 5.3 两种方法求得土壤侵蚀强度等级对比
• 5.4 土壤侵蚀空间分析
• 5.4.1 不同高程带土壤侵蚀分布
• 5.4.2 不同坡度土壤侵蚀变化
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 存在的问题和展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介