论文摘要
黄土地貌区是我国水土流失最为严重的地区，其中又以黄土丘陵沟壑区的水土流失最为严重，是黄河泥沙的主要来源地。因此，黄土高原土壤侵蚀规律研究是当今世界环境研究中最为重大的科学问题之一，而沟道侵蚀是地表侵蚀过程的重要组成部分。当前，利用3S技术和传统技术研究沟道侵蚀变化已成为国内外研究的热点。本研究以1990年和2005年两期TM影像及1：5万地形图为基础分析数据，以宁夏回族自治区西吉县滥泥河流域为研究区，对滥泥河流域近二十年的沟道侵蚀变化进行分析。本研究在GIS、RS等分析软件的支持下，首先在数字高程模型(DEM)直接提取沟道网络的技术研究的基础上，选取精确度高、详细程度高的沟道网络提取算法，同时通过与两期TM影像进行对比、叠加和误差分析，确定不同时期对应的阈值(最小汇流累积量)：1990年为400、2005年为300，实现了从DEM自动提取两期沟道网络。然后利用DEM提取与沟道相关的因子：坡度、坡向、沟道长度、沟道深度、沟壑密度、纵比降等，并通过两期TM影像提取出沟道宽度；根据本研究的需要，选取沟道长度、沟道宽度、沟壑密度和纵比降作为分析沟道变化的判别指标。最后通过选取的四个判别指标，分析滥泥河流域近二十年沟道变化情况。研究结果表明：(1)滥泥河流域沟道网络是不断发展、逐年变化的，近二十年来全流域沟道总长增加了195719m，增长率达到17.10％，平均每年增加12232m，全流域每条沟道平均每年延长7.9m；同时随着新增沟道的产生，部分低级沟道向高一级沟道发展。(2)全流域沟道宽度变化率达到8.42％。除了第四、五级沟道以平均每年接近1m的速度向沟岸扩张外，其余各级沟道向两岸扩张速度减慢，这说明沟道得到了有效的控制，基本处于稳定阶段，向沟岸剧烈扩张的发展阶段已经过去。(3)沟壑密度有一定的变化，从1.64km/km~2变为1.92km/km~2，变化率为17.07％。(4)主沟道纵比降在近二十年时间里从0.6418％减少到0.6354％，变化量较小，只减少了0.0064％，这说明从总体上整个流域沟道下切作用基本停止，并产生一定的泥沙淤积，导致主沟道纵比降变小；但从各级沟道来看还是有一定的变化：第一级沟道是纵比降增加最大的一级，而第四、五级沟道纵比降减小。