栅格GIS土壤侵蚀地形因子提取算法

将栅格新安江模型与改进通用土壤侵蚀方程进行耦合,建立基于栅格尺度的水沙模拟模型,以淮河上游息县水文站以上为研究区域,基于研究流域dem数据、土地利用数据、土壤数据以及息县站2000年-2010年水文数据,模拟了淮河上游2000年-2010年输沙过程。并基于构建的水沙模型,结合流域2020年和2030年土地利用远景规划数据设定两种土地利用模式情景,定量分析了不同土地利用模式情景对流域土壤侵蚀的影响。研究结果表明:基于栅格新安江模型的水沙耦合模型在淮河上游具有较好的模拟精度,模拟的输沙量相对误差小于15%,确定性系数0.6以上,满足泥沙模拟精度要求;林地用地面积增加5%,流域土壤侵蚀量减少8.78%,城镇用地面积增加8%,流域土壤侵蚀量减少12.73%。研究成果可为淮河水土保持治理和规划提供参考。

将栅格新安江模型与改进通用土壤侵蚀方程进行耦合，建立基于栅格尺度的水沙模拟模型，以淮河上游息县水文站以上为研究区域，基于研究流域dem数据、土地利用数据、土壤数据以及息县站2000年-2010年水文数据，模拟了淮河上游2000年-2010年输沙过程。并基于构建的水沙模型，结合流域2020年和2030年土地利用远景规划数据设定两种土地利用模式情景，定量分析了不同土地利用模式情景对流域土壤侵蚀的影响。研究结果表明：基于栅格新安江模型的水沙耦合模型在淮河上游具有较好的模拟精度，模拟的输沙量相对误差小于15％，确定性系数06以上，满足泥沙模拟精度要求；林地用地面积增加5％，流域土壤侵蚀量减少878％，城镇用地面积增加8％，流域土壤侵蚀量减少1273％。研究成果可为淮河水土保持治理和规划提供参考。

地理信息系统强大的空间数据处理能力,使其在众多领域和部门中得到了广泛应用.本文在概述地理信息系统的建立与应用的基础上,对其在国内外土壤侵蚀研究中的应用进行了简要的回顾.在概述137cs示踪技术研究土壤侵蚀的同时,展望其与地理信息系统结合在土壤侵蚀研究中的应用方法及前景

以天水罗玉沟流域为评价区域,采用高分辨率遥感图像解译和野外调查相结合的方法提取土地利用信息,同时结合土壤类型信息计算出该流域的植被覆盖度.利用gis技术对1∶1万地形图建立数字高程模型(dem),进而提取地形坡度,经过数据综合分析,建立了土壤侵蚀强度评价模型.结果表明,该流域42.34%的区域属于强烈及强烈以上侵蚀区,土壤侵蚀严重.主要原因是该区域属浅切割区,质地较软,抗蚀力弱.

废黄河沙土区是水土流失比较严重地区,通过对废黄河上、中、下游3个典型地带径流小区2006年观测资料的统计分析,获得废黄河沙土区不同下垫面坡面条件下的土壤侵蚀状况。结果分析表明,一般农地土壤年侵蚀量在1191～2714t/km2之间;林地在550～1157t/km2;沟坡在7779～8658t/km2(坡度17°～22°)。其中,农地受人工扰动后的土壤年侵蚀量约为未扰动农地侵蚀量的2～4倍。

根据深圳市水土流失调查资料和产沙观测数据,通过选取影响水土流失的主要因子:地形、植被、降雨、土壤、城市化人为影响因子等,建立了符合深圳地区的多元回归方程,其中城市化人为影响因子是根据城市水土流失现状提出的,并通过深圳3个水保试验站的调查资料反推求得。通过两组实测资料检验,表明建立的模型具有较高的精度,能够较好的反映深圳地区的水土流失特点。

结合江西省水土保持科学研究所已完成的公路水土保持监测工作,总结了体积法和桩钉法等土壤侵蚀常规监测方法和技术在实践中的运用,计算了赣定高速公路建设期土壤侵蚀模数和平均每千米土壤侵蚀模数分别为14524t/(km2.a)和114t/(km2.a);公路项目建设期重点监测区域土壤侵蚀模数技术指标分别为取土场边坡22540t/km2.a,台面10500t/(km2.a);弃土场边坡25990t/(km2.a),台面14010t/(km2.a);路堤、路堑和施工场地边坡分别为16270t/(km2.a)1、4450t/(km2.a)6、590t/(km2.a).

通过对土壤侵蚀预测及其模型的评述,提出了土壤侵蚀预测建模中存在的问题及对策。从目前已经建立的坡面、小流域和区域不同空间尺度上的土壤侵蚀预测模型可知,各空间尺度上指标的选择和模型的建立,均是独立进行的,相互之间缺乏有机的联系,不同空间尺度模型无法进行有效的信息交换。随着水土流失的治理已由点、小流域治理,进入了大规模连片集中治理的阶段,土壤侵蚀预测建模研究的重点,应转向不同空间尺度土壤侵蚀预测模型之间的关系与转换上来。通过建立不同空间尺度间土壤侵蚀预测转换模型,利用小尺度上实用的土壤侵蚀预测模型和数据,对区域水土流失进行定量预测与评价,具有重要的理论与实践意义。

为了揭示川中丘陵区紫色土地表微地形变化对土壤侵蚀的影响,该文通过室内人工模拟降雨试验,从地表糙度角度出发,结合多重分形理论与方法,分析了不同坡度条件下紫色土地表微地形变化特征,探讨了地表微地形变化与土壤侵蚀间的关系。结果表明:1)雨强为1.5mm/min,历时为40min降雨条件下,10°、15°和20°坡面地表相对高程的变化量分别为-11.66、-3.52和-5.61mm,仅20°坡面地表初始低洼部位被径流贯通形成细沟;各坡面地表糙度均有所减小,且表现为15°>10°>20°,其中10°和15°坡面不同坡位地表糙度均较雨前减小,20°坡面下坡地表糙度较雨前增大,不同坡度全坡面地表糙度均较雨前减小;2)地表微地形具有一定的多重分形特征,10°和15°坡面雨后多重分形参数广义分形维数跨度、奇异指数跨度和多重分形谱高差均较雨前增大,微地形空间分布差异增大,且地表变得圆润,20°坡面与之相反;3)随坡度增大,地表径流量呈先减小后增大的变化趋势,且地表糙度变幅越小的坡面,地表产流量越高,而侵蚀产沙量则随坡度的增大显著提高(p<0.05)。研究成果为揭示水蚀过程中地表微地形变化的本质和作用机理提供了参考。

本文利用栅格分析技术对公交站点覆盖率的计算进行了改进,从高分辨率遥感影像与公交站点信息数据叠加得到的栅格数据中提取三个栅格矩阵:记录公交站点id号及其位置信息的栅格矩阵、道路网络上各点的出行阻抗矩阵、不在道路网络上各点的出行阻抗矩阵,对这三个阻抗矩阵进行栅格运算,计算公交站点的覆盖率,并通过南京城区部分公交站点的分布说明本文算法的具体应用情况。

基于距离的分析是gis中的一项基本空间分析功能,目前该分析主要是基于二维的,对三维空间的距离分析研究则较少。对基于三维栅格的距离分析进行了研究,提出了基于三维栅格的最短距离算法,并把该算法应用于非均质的三维缓冲体的生成。

绿色环保施工是近年来建筑行业的发展趋势,施工企业如何通过科学合理的施工组织安排,达到绿色施工和环境保护是一项新的施工课题。建筑工程施工过程中的基坑支护、基坑降水、土方挖排施工、混凝土浇筑等生产活动,会对土壤产生侵蚀作用。施工过程中,应采用先进的方式对土壤侵蚀进行科学的管理,使施工生产对土壤的侵蚀降至最低点。通过对沈阳盛世长安项目的工程实践,总结了绿色施工中预防土壤侵蚀的具体措施。

为探索废黄河沙土区水土流失和水土保持措施对流域工农业生产的影响,了解和掌握沙土区水土流失现状,分析水土流失原因,2006年我们在废黄河流域盐城市境内布设了多个水土流失观测试验站,开展水土流失观测研究工作。通过对废黄河沙土地区水土流失现状及降雨情况现

本文以福建省山区为例,在对福建省水土保持实验站、建瓯市牛坑龙水土保持试验站长期观测、实验资料深入分析对比的基础之上,探讨了土地利用/土地覆被变化对土壤侵蚀的影响规律。分析结果表明,土地利用/土地覆被变化对径流的产生和土壤侵蚀有重要影响,植被的覆盖度的变化直接影响着径流系数和土壤侵蚀模数;植被的覆盖度和径流系数呈负线性关系,随着覆盖度的增加径流系数逐渐减小;植被覆盖度和土壤侵蚀模数为负指数关系,随着植被覆盖度的增大,土壤侵蚀模数急剧下降。

分析了尼尔斯水利枢纽工程在兴建过程中易产生土壤侵蚀的原因，即工程建设施工、水库移民安置等扰动原地貌，破坏植被、造成土壤侵蚀，并针对重点土壤侵蚀区域即区域即工程施工区及移民安置区，提出土壤侵蚀控制措施。

西藏地区公路建设过程中的水土保持一直以来是必须面对的机遇与挑战。文章以国道318线通麦段公路改建项目为例,对工程施工造成的土壤侵蚀类型和强度进行了预测分析。根据实地调查,项目区可划分为主线防治区、病害整治防治区、施工场地、取料场、弃渣场5个区域,文章分别对其扰动地表而可能产生的水土流失量进行了预测。结果显示预测期内工程水土流失总量约10990t,其中弃渣场、路基边坡流失量较大,应属于水土流失的重点防治区。

根据深圳市全市水土流失斑块的调查资料和产沙观测结论,通过选取水土流失主要影响因子:地形、植被、降雨、土壤、城市化人为影响因子,建立侵蚀量与这些影响因子之间的多元回归关系方程,属深圳市首例。其中城市化人为影响因子是反映城市水土流失特点的一个因子,反推求得。建立的模型通过2组实测资料的检验,具有较高的精度,能够较科学地反映深圳地区城市水土流失特点。

土地利用变化对土壤侵蚀和水质的影响

为提高坡耕地产量,保护水土流失,分析不同下垫面土壤侵蚀量的预测方法,以2000~2001辽宁北部典型坡耕地数据为样本,建立bp神经网络土壤侵蚀量预测模型,应用2002年土壤侵蚀量数据对模型进行检验。结果表明:采用三层bp网络结构,输入层为4个神经元,分别为径流量、降雨量、有机质、覆盖度,输出层为土壤侵蚀量。预测值的合格率为80%,精度较高,具有很好的预测性能。

植被盖度与土壤侵蚀量之间的关系在水土流失治理工程中往往被忽视。植被盖度对减小击溅侵蚀的效果是非常明显的。本文以北镇市华丰水土保持试验站2005年数据为例,建立植被盖度与作物生长期数据模型,并以实例对数据进行分析,得出了作为影响水土流失的重要因子——植被盖度直接决定着土壤侵蚀量大小的结论。

随着我国高速公路的建设发展,工程施工期对于土壤侵蚀的重视不够,临时综合防治措施不够及时有效,从而导致大量的土壤侵蚀,对环境造成破坏性的影响。本文以河池至都安线高速公路三标段路线为例,对高速公路施工期土壤侵蚀的影响因素进行研究,分析了高速公路工程施工过程中土壤保护措施体系,为以后类似工程施工提供参考。

高寒、干旱、少氧的严酷自然条件,导致了青藏高原高寒植被十分独特、脆弱、对人类扰动极其敏感的自然属性。青藏铁路的建设必将在一定程度上加剧沿线地区的水土流失。利用遥感与地理信息系统技术,结合野外调查分析结果,编制了唐古拉山口至拉萨段铁路两侧50km范围土壤侵蚀现状图。根据铁路沿线水土流失现状和工程建设活动对水土流失的影响分析,对施工期土壤侵蚀类型与强度的变化以及工程造成的水土流失总量进行了预测,并据此分析了工程可能造成的水土流失危害。