检索结果-南通市图书馆

自然灾害学报 2003年第3期12卷 14-18页

作者：于兴修杨桂山中国科学院南京地理与湖泊研究所

通用水土流失方程是目前预测土壤侵蚀最常用的方法之一,定量确定其因子是应用此模型的关键。简要评述了国外及近年来国内定量估算水蚀因子的方法,讨论了存在的问题,并对我国这方面的研究趋势作了展望。

关键词：通用水土流失方程因子定量土壤侵蚀土地利用预测模型

小流域耕地土壤有机质时空变化与提升对策研究

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小流域耕地土壤有机质时空变化与提升对策研究

作者：张笑寒东北农业大学

学位级别：硕士

随着全球人口的不断增加和城市化进程的加快,耕地资源日益紧缺,农业生产面临着诸多困难和挑战。同时,气候变化、环境污染等问题也给粮食安全和耕地保护带来了新的挑战和威胁。因此,为了保障粮食安全和耕地资源的可持续利用,必须采取有... 详细信息

随着全球人口的不断增加和城市化进程的加快,耕地资源日益紧缺,农业生产面临着诸多困难和挑战。同时,气候变化、环境污染等问题也给粮食安全和耕地保护带来了新的挑战和威胁。因此,为了保障粮食安全和耕地资源的可持续利用,必须采取有效措施对耕地进行保护和管理。其中,保护和提升土壤有机质含量是保障粮食安全和耕地保护的重要措施之一。通过对土壤有机质时空分布特征的研究,一方面可以为生态环境保护和农业可持续发展提供科学依据,也有助于提高土地资源利用效率和精准施肥,进一步推动农业现代化进程;另一方面也可以据此制定科学的耕地利用和土地保护政策,提高土壤有机质含量,保护耕地质量,保障粮食安全。土壤有机质作为土壤的重要组成部分,在土壤肥力、保水能力和生态系统稳定性方面发挥着重要作用。本文利用遥感技术反演了土壤有机质含量的空间分布信息,分析了不同时期土壤有机质含量的时空变化。对评价土壤肥力、指导农业生产、保护耕地、维护生态系统稳定具有重要意义。本研究以友谊农场扁石河小流域为研究区。利用通用水土流失方程ULSE计算了1993年、2003年和2020年的土壤侵蚀模数,分析了研究区土壤侵蚀强度的变化及其原因。利用Landsat系列卫星,引入了降雨侵蚀力因子作为辅助变量。采用随机森林模型对1993年、2003年和2020年的耕地土壤有机质含量进行了定量反演。从耕地面积、降水、河流分布、土壤侵蚀、地形、土壤质地、人为因素和政策因素等方面分析了土壤有机质含量的时空变化。基于研究成果,从合理施肥、水土流失防治等方面提出了提升土壤有机质含量的对策建议。本文的主要结论如下:(1)利用通用水土流失方程(Universal Soil Loss Equation,USLE)计算扁石河小流域1993年、2003年和2020年的耕地土壤侵蚀模数,并根据《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190—2007)对其进行分级。获得了1993年、2003年和2020年耕地侵蚀强度等级图。通过对近30年土壤侵蚀强度水平的对比分析,得出扁石河小流域整体土壤侵蚀强度呈现持续增强的趋势。1993至2003年,微度侵蚀面积增加了3474.81公顷,轻度侵蚀面积增加了116.28公顷,中度侵蚀面积增加了6.84公顷,强烈侵蚀面积增加了0.72公顷,极强烈侵蚀面积增加了1.98公顷,剧烈侵蚀面积增加了0.27公顷。2003至2020年,微度侵蚀面积减少了4067.73公顷,轻度侵蚀增加了2916.18公顷,中度侵蚀增加了275.4公顷,强烈侵蚀增加了73.89公顷,极强烈侵蚀增加了34.02公顷,剧烈侵蚀增加了27.45公顷。分别从自然因素和人为因素的角度对土壤侵蚀强度变化特征进行分析,得出扁石河小流域土壤侵蚀强度的整体加剧是由降水、地形、土壤类型等自然因素和土地利用不合理以及重用轻养的耕作习惯等人为因素共同造成的。(2)为了提高光谱反射率与土壤有机质(Soil Organic Matter,SOM)的相关性,本研究对不同波段进行了数学变换和加减乘除等代数运算,基于Landsat 8 OLI影像数据,构建了包括倒数、对数、倒数的对数、对数的倒数、两波段差、两波段差比和、两波段比值、两波段斜率以及波段拐点正切值(tanα)共9种类型、88个光谱指标。对构建的光谱指标进行相关性分析,发现2020年原始光谱反射率与土壤有机质相关性最高的波段是红波段,相关性达到-0.618,对各个波段反射率进行数学变换后的相关性均有所下降,其中红波段的对数和倒数的对数相关性最高,分别为-0.615与0.615,所有光谱指标中,蓝、绿两波段和蓝、红两波段构建的波段斜率和波段差指标相关性最高,都达到了-0.640。本研究构建的光谱指标较大程度提高了土壤有机质相关性,可以为之后的研究提供思路。(3)土壤有机质的形成和积累与降水、土壤侵蚀密切相关。为了使反演更接近土壤有机质积累和形成的实际过程,本文引入了降雨侵蚀力作为输入量,结合构建的光谱指标建立随机森林预测模型。结果表明,引入降雨侵蚀力因子后,模型的验证R和RMSE分别提高了0.107和0.091,与仅采用光谱指数建模相比,精度显著提高。综合分析后,引入降雨侵蚀因子的光谱指标模型是反演土壤有机质含量的最佳模型。(4)对Landsat 8 OLI数据与交叉定标后的Landsat 5 TM数据提取输入量并输入模型,制作了1993年、2003年和2020年土壤有机质含量反演图,基于反演结果分析了近30年扁石河小流域耕地土壤有机质变化趋势。结果表明:1993到2003年期间,平均土壤有机质含量由4.86%下降至4.22%,2003到2020年期间由4.22%下降至3.81%,处于持续降低趋势,虽然下降速度有所减缓,但耕地质量状况依然堪忧。(5)根据扁石河小流域耕地土壤有机质含量的时空变化特征,提出了提升土壤有机质含量的对策建议。一方面,结合长期以来扁石河小流域重用轻养的耕作习惯从合理施肥的方面

关键词：土壤有机质多光谱遥感反演模型有机质时空变化通用水土流失方程土壤侵蚀

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沟道截断对分布式土壤侵蚀学坡长提取的影响

水利学报 2017年第5期48卷 568-575页

作者：张宏鸣杨勤科王猛晋蓓王雷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。坡长与侵蚀过程相关,且受地形影响较大,在提取过程中,遇到沟道截断,坡长不再累计。由于沟头位置较难确定,通常沟道提取采用设置一定的汇水面积阈值来实现。然... 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。坡长与侵蚀过程相关,且受地形影响较大,在提取过程中,遇到沟道截断,坡长不再累计。由于沟头位置较难确定,通常沟道提取采用设置一定的汇水面积阈值来实现。然而,沟道对坡长提取结果的影响、不同阈值对坡长提取结果的影响、在无法确定沟头位置情况下如何更加合理地设置截断阈值等问题,亟待研究。本文以黄土高原县南沟和韭园沟流域DEM为数据源,对沟道引起的坡长截断进行对比分析。结果表明,沟道截断对坡长提取的平均值影响小于对坡长最大值的影响;不同区域对坡长的影响小于阈值设置的影响;黄土高原地区的沟道截断阈值可参考平均坡长降低的变化率为4%来设定。

关键词：土壤侵蚀通用水土流失方程地形因子侵蚀学坡长沟道截断

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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

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流域分布式侵蚀学坡长的估算方法研究

水利学报 2012年第4期43卷 437-444页

作者：张宏鸣杨勤科李锐刘晴蕊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 中国科学院水土保持研究所陕西杨凌712100

坡长是USLE/RUSLE应用到流域尺度上较难提取的因子。本文从理论上对坡长进行分析,提出以流域分布式侵蚀坡长来反映地形因子的坡长值,并采用迭代累积的算法提取坡长,同时考虑了侵蚀、沉积、沟道,较完整地实现了坡长的计算条件。对实例进... 详细信息

坡长是USLE/RUSLE应用到流域尺度上较难提取的因子。本文从理论上对坡长进行分析,提出以流域分布式侵蚀坡长来反映地形因子的坡长值,并采用迭代累积的算法提取坡长,同时考虑了侵蚀、沉积、沟道,较完整地实现了坡长的计算条件。对实例进行计算、分析,并同已有估算方法进行了对比。该方法有效地表达了坡长与地形的相关关系,计算结果准确,空间分布合理,适合于在流域和区域尺度上基于DEM对地形因子进行提取与分析。

关键词：通用水土流失方程地形因子数字高程模型坡长土壤侵蚀

基于GIS的粤西坡耕地区小流域水土流失研究

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生态科学 2014年第4期33卷 781-787页

作者：郭涛俞龙生广州市环境保护科学研究院广州市环境规划模拟重点实验室广州510620

基于TM遥感影像和GIS技术,以粤西地区大方小流域为研究样区,采用通用土壤流失方程(USLE)研究大方小流域内水土流失现状,分析小流域内坡耕地土壤侵蚀的空间分布规律。研究结果表明,流域内水土流失空间分布不均匀,流域内坡度较大的坡耕地... 详细信息

基于TM遥感影像和GIS技术,以粤西地区大方小流域为研究样区,采用通用土壤流失方程(USLE)研究大方小流域内水土流失现状,分析小流域内坡耕地土壤侵蚀的空间分布规律。研究结果表明,流域内水土流失空间分布不均匀,流域内坡度较大的坡耕地及陡坡开荒区水土流失现象较为严重。影响流域土壤侵蚀分布的关键因子是地形和土地利用因子,流域内坡耕地尤其是陡坡荒地开发等人工活动干扰,是造成流域内局部水土流失严重的主要原因。提出流域内坡耕地水土流失治理对策,为坡耕地区小流域水土流失治理提供参考。

关键词：水土流失通用水土流失方程坡耕地大方小流域

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基于GIS与USLE的榆中县土壤侵蚀

兰州大学学报（自然科学版） 2009年第6期45卷 8-13页

作者：耿豪鹏潘保田王超黄波兰州大学西部环境教育部重点实验室兰州730000

在GIS与RS技术支持下应用USLE模型对位于黄土高原西部的榆中县进行土壤侵蚀强度的定量估算,探讨区域土壤侵蚀的空间变异性以及与坡度梯度和土地利用方式之间的关系.得出榆中县的年均侵蚀总量为813137t,年均侵蚀模数为247t/km^2,并且土... 详细信息

在GIS与RS技术支持下应用USLE模型对位于黄土高原西部的榆中县进行土壤侵蚀强度的定量估算,探讨区域土壤侵蚀的空间变异性以及与坡度梯度和土地利用方式之间的关系.得出榆中县的年均侵蚀总量为813137t,年均侵蚀模数为247t/km^2,并且土壤侵蚀的空间变异性明显,年均侵蚀模数与年均侵蚀总量随坡度梯度的增加都呈指数增加.在分析不同土地利用方式下的土壤侵蚀状况后发现,低覆盖度草地才是区域最主要的侵蚀地带.

关键词：土壤侵蚀通用水土流失方程地理信息系统遥感黄土高原榆中县

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水电建设项目水土流失预测程序化研究

水力发电 2006年第5期32卷 9-11页

作者：谭奇林北京国电水利电力工程有限公司北京100024

在分析大量国内外水土流失预测相关资料并走访国内专家的基础上,认为修正参数后的通用水土流失方程(USLE)仍是目前预测坡面水土流失的可行办法,程序提供了R、L、S等主要因子的多种计算方法,也提供了专家预测法对渣场外其他区域的预测,... 详细信息

在分析大量国内外水土流失预测相关资料并走访国内专家的基础上,认为修正参数后的通用水土流失方程(USLE)仍是目前预测坡面水土流失的可行办法,程序提供了R、L、S等主要因子的多种计算方法,也提供了专家预测法对渣场外其他区域的预测,计算结果保存到EXCEL工作表中。此外,程序还提供了大量的参考参数值。程序对水电工程的水土流失预测有很强的针对性,可大大节省预测时间。

关键词：水土流失预测通用水土流失方程专家预测法水电建设

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岷江源头区水土流失模拟计算与动态分析

世界科技研究与发展 2007年第1期29卷 67-70页

作者：刘洋王桂晨中国科学院成都生物研究所西南交通大学土木工程学院成都610031

通过对卫星遥感图片的解译以及ArcGIS软件的应用，借助已有水文数据和通用水土流失方程（USLE）模拟计算了岷江源头区1974年、1994年以及2002年的年水土流失总量。同时，按照国家水利部公布的水土流失强度标准，将该区域分为无流失区、... 详细信息

通过对卫星遥感图片的解译以及ArcGIS软件的应用，借助已有水文数据和通用水土流失方程（USLE）模拟计算了岷江源头区1974年、1994年以及2002年的年水土流失总量。同时，按照国家水利部公布的水土流失强度标准，将该区域分为无流失区、轻度流失区、中度流失区和强度流失区四个水土流失等级。结果表明：（1）该区域年水土流失总量从1974年到2002年呈下降趋势，1994年～2002年减少的速度远远大于前20年。（2）研究区域的水土流失强度有从流失严重的等级向流失轻微的等级转化的趋势，从转化面积来看，主要是由轻度流失区向无流失区转化以及中度流失区向轻度流失区转化。从转化比例来看，强度流失区减少得最多，大多转化为中度流失区。

关键词：水土流失通用水土流失方程遥感地理信息系统岷江源头区

黑土区典型小流域水土流失演变与输移特征研究

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黑土区典型小流域水土流失演变与输移特征研究

作者：李浩中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所)

学位级别：硕士

黑土区特殊的地形地貌与土壤特点使其水土流失过程与黄土高原地区有明显的差异。水土流失是导致黑土资源退化乃至被彻底破坏的主要原因，黑土侵蚀导致的土壤理化性状恶化和肥力下降对东北地区土壤生产力和国家粮食安全造成了严重威胁。... 详细信息

黑土区特殊的地形地貌与土壤特点使其水土流失过程与黄土高原地区有明显的差异。水土流失是导致黑土资源退化乃至被彻底破坏的主要原因，黑土侵蚀导致的土壤理化性状恶化和肥力下降对东北地区土壤生产力和国家粮食安全造成了严重威胁。目前在大尺度上对黑土区水蚀的研究有了一定的进展，而在小流域尺度上对水蚀的面蚀与沟蚀的精准评价及影响因素的研究还相对薄弱。本文以典型黑土区小流域为研究区域，利用研究区域遥感数据、地形数据、实测水土保持措施数据，结合通用水土流失方程(USLE)，模拟了小流域不同坡面的面蚀强度及泥沙输移，评价了小流域所在村级尺度上的沟蚀演化，并解析了黑土区典型小流域水蚀的影响因素，提出了治理重点。主要结论如下：黑土区典型小流域的土壤侵蚀面蚀已处于强烈侵蚀，预测土壤侵蚀模数为3454.7t/(km·a)，且95%以上的土壤侵蚀量都以沉积的形式留在了流域内，很少泥沙进入河道。其中32.7%的土地处于极强烈以上侵蚀程度，其预测土壤侵蚀量占到了整个小流域的79%;36.7%的土地处于微度侵蚀或轻度侵蚀，其土壤侵蚀量仅占整个小流域的不到5%。预测土壤侵蚀量与土地利用类型密切相关。极强烈与剧烈侵蚀强度级别的预测土壤侵蚀量与土壤侵蚀面积全部来源于传统顺坡耕作;强烈级别的预测土壤侵蚀量与面积，有一半来源于传统顺坡耕作;中度级别80%来源于地埂;微度级别全部来源于水土保持耕作;林地的预测土壤侵蚀强强度为中度级别。典型黑土区沟蚀仍呈加剧的态势。从1968年到2009年的41年间，光荣村的沟蚀强度从3.33km/km的极强烈级别增长到了4.96km/km剧烈级别，侵蚀沟面积从0.86km增长到2.22km，沟毁土地面积已由3.6%增加到占光荣村总面积的9.2%。沟蚀的加剧导致原有耕地斑块破碎化，耕地地块数从27块增加到68块。水土保持耕作措施、垄向坡度与坡长共同影响着黑土区面蚀过程;坡度是驱动侵蚀沟演变的重要自然因素，决定侵蚀沟形成的位置和发育的大小;农耕是加速沟蚀的重要人为因素，决定侵蚀沟发育的速度和强度。研究区小流域水土流失的治理应优先实施于受人为活动干预大的陡坡耕地，即占32%面积的极强度以上侵蚀区域，其产生的土壤侵蚀量占整个流域土壤侵蚀量的80%左右。如果将这一部分区域采取该流域内现行的水土保持措施，则小流域的土壤侵蚀强度将下降到轻度侵蚀。

关键词：黑土区水土流失地理信息系统通用水土流失方程