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坡度截断对分布式土壤侵蚀学坡长提取的影响

武汉大学学报（信息科学版） 2018年第11期43卷 1753-1760页

作者：张宏鸣王猛杨勤科晋蓓王美丽李锐西北农林科技大学陕西杨凌712100 西北大学城市与环境学院陕西西安710069 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

地形是影响土壤侵蚀的重要因子,分布式土壤侵蚀学坡长是地形因子的重要参数。坡长与土壤侵蚀过程相适应,在一定条件下停止累计而截断。坡度变化是坡长提取的截断条件之一,但坡度变化对提取结果的影响研究还不够深入。以数学曲面和黄土... 详细信息

地形是影响土壤侵蚀的重要因子,分布式土壤侵蚀学坡长是地形因子的重要参数。坡长与土壤侵蚀过程相适应,在一定条件下停止累计而截断。坡度变化是坡长提取的截断条件之一,但坡度变化对提取结果的影响研究还不够深入。以数学曲面和黄土高原县南沟流域的数字高程模型作为数据源,使用LSTOOL方法提取坡长,并对坡度变化引起的坡长截断结果进行对比和主成分分析。结果表明,下坡坡度减小幅度越大,坡度截断效果越明显;坡度小于2.86°的截断参数R1和坡度大于或等于2.86°的截断参数R2与坡长最大值和坡长平均值均正相关;在黄土高原地区,陡坡、沟道较多,相对R2的影响,R1对坡长的影响较小。坡度变化的截断设置在R1〉0.7,R2〉0.5时,坡长变化较明显,建议黄土高原地区侵蚀坡长的坡度截断设置值为R1=0.7,R2=0.5。

关键词：土壤侵蚀通用水土流失方程地形因子侵蚀学坡长坡度截断参数

小流域土壤磷的积累特征及其环境效应——以黄土高原沟壑区王东沟小流域为例

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自然资源学报 2009年第7期24卷 1171-1180页

作者：郭胜利车升国梁伟党廷辉杨勤科西北农林科技大学水土保持研究所中科院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

了解土壤磷素积累特征对调控磷肥使用、降低农田磷素的环境风险和保障生态环境安全具有重要意义。以黄土高原沟壑区的典型小流域为对象,分析了18年来（1986～2004年）综合治理条件下流域土壤全磷、有效磷（Olsen-P）含量的时空变化特征... 详细信息

了解土壤磷素积累特征对调控磷肥使用、降低农田磷素的环境风险和保障生态环境安全具有重要意义。以黄土高原沟壑区的典型小流域为对象,分析了18年来（1986～2004年）综合治理条件下流域土壤全磷、有效磷（Olsen-P）含量的时空变化特征及其对土壤水溶性磷含量变化的影响。结果表明,截至到2004年,流域磷素积累由塬面逐步向塬坡和沟道扩展。2004年,农田土壤全磷（752 mg·kg^-1）和Olsen-P（20.2 mg·kg^-1）较1986年分别提高了45%和3.5倍,相当于每年全磷提高13 mg P·kg^-1,Oslen-P每年提高1.0 mg·kg^-1,流域50%的农田土壤Olsen-P含量超过15 mg·kg^-1。与1993年大规模建立果园时相比,果园土壤全磷每年提高20～30 mg P·kg^-1,Olsen-P每年提高3～4 mg·kg^-1,2004年已有70%的果园土壤Olsen-P含量超过15 mg·kg^-1,20～60cm土层的果园全磷和Olsen-p含量也逐渐提高。但林草地的全磷没有显著变化,Olsen-P依然低于5.0 mg·kg^-1。1986年以来,无机磷肥的持续投入是流域土壤磷素积累的主导因素。流域土壤Olsen-P与全磷存在显著的线性相关关系（p〈0.001）;水溶性磷与Olsen-P含量呈显著的指数函数关系（p〈0.001）。土壤磷素大量积累已成为黄土高原水土流失区当前十分迫切的农田环境问题。

关键词：小流域土地利用磷肥投入土壤磷积累

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黄土高原切沟空间分布特征

水土保持研究 2023年第1期30卷 134-143,153页

作者：苏建华王春梅庞国伟杨勤科仲原杨丽娟杨安南刘宝元陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 西北大学城市与环境学院西安710127 北京师范大学自然科学高等研究院广东珠海519087 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

在区域尺度研究切沟空间分布特征,对黄土高原切沟防治及黄河中游水土保持工作具有重要意义。研究以系统抽样的方法布设256个小流域抽样单元,基于Google Earth亚米级遥感影像,采用人工目视解译的方法,对黄土高原切沟空间分布特征展开研究... 详细信息

在区域尺度研究切沟空间分布特征,对黄土高原切沟防治及黄河中游水土保持工作具有重要意义。研究以系统抽样的方法布设256个小流域抽样单元,基于Google Earth亚米级遥感影像,采用人工目视解译的方法,对黄土高原切沟空间分布特征展开研究,结果表明:(1) 92个抽样单元存在切沟,占抽样单元总数35.94%。黄土高原切沟密度均值为1.47 km/km^(2),以小切沟为主。切沟长度、宽度、距分水岭距离均值分别为43.53 m, 6.30 m, 71.19 m。(2)黄土高原切沟主要分布在400 mm等降雨量线附近,尤其是延安及其以西至固原一带,榆林及其以北至东胜一带,小切沟分布与切沟总体分布基本一致,大切沟分布相对分散,在天水—定西一带最为突出。(3)黄土高原切沟所在坡面目前土地利用类型主要为草地(48.51%)、耕地(29.76%)、林地(17.27%)。研究可为黄土高原侵蚀沟分区治理规划提供理论依据。

关键词：黄土高原亚米级遥感影像目视解译切沟空间分布

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等高线曲率计算方法研究

水土保持研究 2014年第3期21卷 125-129页

作者：张亮杨勤科兰敏中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 西北大学城市与环境学院西安710069 中煤西安设计工程有限责任公司西安710054

等高线曲率是数字地形分析中重要的地形属性指标之一,基于矢量等高线直接计算等高线曲率,对于量化分析等高线复杂程度,确定合理的DEM分辨率均具有重要意义。根据曲率的数学意义,提出了用圆拟合方法计算单条等高线曲率的算法,并在黄土丘... 详细信息

等高线曲率是数字地形分析中重要的地形属性指标之一,基于矢量等高线直接计算等高线曲率,对于量化分析等高线复杂程度,确定合理的DEM分辨率均具有重要意义。根据曲率的数学意义,提出了用圆拟合方法计算单条等高线曲率的算法,并在黄土丘陵区、黄土塬区和东北漫岗丘陵区进行了计算分析。结果表明:在等高线比较弯曲或地形比较复杂的地方等高线曲率值较大,而在等高线比较平直或地形比较简单的地方等高线曲率值较小,三个样区取值范围在0.000~1.564rad/m之间;在研究的三个样区,从东北样区、黄土塬区到黄土丘陵区,等高线曲率均值从东北较缓坡丘陵区的0.025rad/m逐渐增大到黄土丘陵沟壑区的0.086rad/m;从等高线曲率图形特征看,其空间分布与地形特征具有良好的对应关系,计算结果合理可信。文章还提出了有待研究解决的若干问题,包括曲率对地形凸凹变化的表达问题和等高线曲率与坡度等地形指标的关系等。

关键词：数字地形分析等高线曲率圆拟合法

黄土丘陵沟壑第三副区水文地貌关系正确DEM的建立与评价

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测绘科学 2009年第6期34卷 192-195页

作者：胡志瑞杨勤科任宗萍刘建飞西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 西北大学城市与资源学系西安710069

本文以黄土丘陵沟壑第三副区的藉河流域为研究区,利用ANUDEM软件和1:5万地形图研究了水文地貌关系正确DEM的建立方法,从派生等高线与原始数字化等高线对比等方面对建立的DEM进行了质量评价。并且与传统TIN方法建立的不同水平分辨率的DE... 详细信息

本文以黄土丘陵沟壑第三副区的藉河流域为研究区,利用ANUDEM软件和1:5万地形图研究了水文地貌关系正确DEM的建立方法,从派生等高线与原始数字化等高线对比等方面对建立的DEM进行了质量评价。并且与传统TIN方法建立的不同水平分辨率的DEM做了比较。结果表明:由等高线、高程点、河流和陡崖线在ANUDEM5.1中生成的DEM质量优于由等高线、高程点和地形特征点用TIN方法生成的DEM。ANUDEM建立的DEM更能精确地反映水文地貌特征。在此基础上,研究了确定集水面积阈值的方法,通过在Arc/Info环境下运行AML程序自动提取了基于水文地貌关系正确DEM的流域特征。

关键词：水文地貌关系正确DEM ANUDEM 集水面积阈值河网提取

大中流域尺度分布式土壤侵蚀学坡长提取的数据分片方法

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中国水土保持科学 2018年第3期16卷 34-40页

作者：曹夏雨杨勤科兰敏王春梅西北大学城市与环境学院西安710069 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 中煤西安设计工程有限公司西安710054

流域坡长提取过程中如何划分数据单元,是大区域范围内高效提取坡长的关键问题之一。以地形比较平缓的东北漫岗丘陵区和地势比较陡的黄土丘陵区为样区,将每个样区9个1∶25万标准图幅的DEM拼接为一个数据单元后,分别以中等流域和带缓冲带... 详细信息

流域坡长提取过程中如何划分数据单元,是大区域范围内高效提取坡长的关键问题之一。以地形比较平缓的东北漫岗丘陵区和地势比较陡的黄土丘陵区为样区,将每个样区9个1∶25万标准图幅的DEM拼接为一个数据单元后,分别以中等流域和带缓冲带的标准图幅为单元提取坡长,从提取结果的图形、统计特征和工作效率等方面进行对比分析。结果表明:1)根据流域分布式土壤侵蚀学坡长的含义和提取算法,流域坡长提取的基本数据单元是DEM上可以辨认的、具有水文地貌意义的最小流域(最小有效流域,WME);当工作区域范围远大于WME的面积时,WME最外围流域边界的连线(BNDWME)将接近于矩形;2)对矩形数据区域(如标准图幅)的数据范围做进行适当外扩,即可避免不完整流域带的影响,并以标准图幅为数据单元提取完整的流域坡长;3)在比较平缓和比较陡的丘陵区,不完整流域带(即数据缓冲宽度)分别为3 km和5 km。大区域坡长提取中,根据数据缓冲宽度对矩形数据进行缓冲后,可直接用矩形数据提取坡长。该研究为大区域流域坡长提前中以标准图幅或者规则矩形数据块为单元的高效快速提取提供了依据。

关键词：土壤侵蚀流域分布式坡长 DEM 数据单元(分片)

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土壤因子研究综述

水土保持研究 2004年第2期11卷 156-159页

作者：雷俊山杨勤科中国科学院水利部水土保持研究所

介绍了国内外土壤因子的研究方法及研究成果,指出我国目前土壤因子研究中存在的问题,并结合我国土壤因子研究现状,认为继续土壤水蚀机理的研究是今后土壤因子研究的内容之一,同时,随着GIS和RS技术发展,应用GIS和RS技术研究区域土壤因子... 详细信息

介绍了国内外土壤因子的研究方法及研究成果,指出我国目前土壤因子研究中存在的问题,并结合我国土壤因子研究现状,认为继续土壤水蚀机理的研究是今后土壤因子研究的内容之一,同时,随着GIS和RS技术发展,应用GIS和RS技术研究区域土壤因子也将成为潮流。

关键词：土壤可蚀性土壤抗蚀性土壤抗冲性

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近50年延河流域水沙变化特征及其原因分析

水文 2012年第5期32卷 81-86页

作者：任宗萍张光辉杨勤科北京师范大学地理学与遥感科学学院北京100875 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 西北大学城市与环境学院陕西西安710127

利用Mann—Kendall秩相关分析确定了1961～2008年近50年延河流域水沙变化趋势．结果表明，降水量、径流量和输沙量都有显著的减少趋势。进一步分析表明延河流域的径流量和输沙量在1974年和1997年均发生了突变。以1961～1973年为无人类... 详细信息

利用Mann—Kendall秩相关分析确定了1961～2008年近50年延河流域水沙变化趋势．结果表明，降水量、径流量和输沙量都有显著的减少趋势。进一步分析表明延河流域的径流量和输沙量在1974年和1997年均发生了突变。以1961～1973年为无人类活动影响的基准年，比对1974～1996年和1997～2008年径流量和输沙量，年均径流量分别减少0．17×10^8m^3和0．86×10^8m^3，年均输沙量减少0．17×10^8t和0．41×10^8t。双累积曲线分析表明，延河流域径流量和输沙量的变化主要受人类活动的影响。

关键词：水沙特征人类活动降水因素延河流域

基于农户参与的退耕还林(草)动态研究——以安塞县大南沟流域为例

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干旱地区农业研究 2002年第2期20卷 90-94页

作者：温仲明杨勤科焦峰张晓萍中国科学院水利部西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

采用参与性理论与方法对大南沟流域的退耕还林 (草 )进行调查研究。在分析不同退耕方案对农户经济、水土流失等影响的基础上 ,提出了大南沟流域退耕还林 (草 )的基本动态过程。认为参与性理论与方法能将科研人员的专业知识与农户经验很... 详细信息

采用参与性理论与方法对大南沟流域的退耕还林 (草 )进行调查研究。在分析不同退耕方案对农户经济、水土流失等影响的基础上 ,提出了大南沟流域退耕还林 (草 )的基本动态过程。认为参与性理论与方法能将科研人员的专业知识与农户经验很好地结合 ,在我国目前退耕还林 (草 )等生态环境建设方面。

关键词：参与性农村评估退耕还林农户陕西安塞县动态研究