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基于遥感和GIS的三北地区水土流失动态监测研究

作 者: 姬翠翠
导 师: 武文波
学 校: 辽宁工程技术大学
专 业: 摄影测量与遥感
关键词: 遥感 土壤侵蚀 RUSLE 动态监测 空间分析
分类号: S157
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 118次
引 用: 1次
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内容摘要


本文选题依据为针对三北地区依然严重的风沙危害与水土流失问题,需要明确三北防护林工程在完成第一阶段建设后,其防护效应到底发挥到什么程度,在此有必要对其水土流失的治理情况作动态监测评估,并以此为依据对其制定相应的对策。本研究以遥感、GIS技术为支撑,利用RUSLE模型定量评估三北地区1980年至2000年的水土流失量和土壤侵蚀强度,并对三北地区1980年到2000年的水土流失空间分布特征进行了动态变化分析。并对各侵蚀因子计算过程作了大量实验,得到研究主要结论如下:(1)从各侵蚀因子对土壤侵蚀的影响来看,侵蚀最为严重的区域发生在300 mm– 400mm的降雨量区域、粘粒含量和有机碳含量最低的土壤构成区域、大于35°坡度带、灌草的土地覆盖类型、15%-30%的植被覆盖度区域上。(2)从空间分布来看,研究区1980年南部侵蚀强度要大于北部,侵蚀强度最严重的是北方土石山区、黄土高原南部区域。2000年侵蚀强度最严重的是黄土高原南部、天山山脉及昆仑山山脉区域。(3)从土壤侵蚀分区角度来看,西北黄土高原区1980年和2000年的平均侵蚀模数均为最高,2000年较1980年侵蚀面积下降最大的为北方土石区,其次为西北黄土高原区,再次为东北黑土区。(4)从土壤侵蚀强度变化趋势结果来看,侵蚀等级不变的区域面积最大;侵蚀好转区域的面积明显高于恶化的面积,说明研究区的治理效果是显著的。(5)侵蚀重点治理对策的确定是管理部门进行决策的重要依据,对于整个区域的土壤侵蚀治理是至关重要的。

全文目录


致谢  4-6
摘要  6-7
Abstract  7-12
1 绪论  12-18
  1.1 选题依据与研究意义  12-14
  1.2 研究方法  14
  1.3 研究内容  14-15
  1.4 技术路线  15-16
  1.5 研究目标  16
  1.6 论文结构  16-18
2 水土流失遥感方法研究进展  18-34
  2.1 土壤侵蚀遥感监测定量方法  18-30
    2.1.1 侵蚀模型法  18-28
    2.1.2 数字高程模型(DEM)方法  28-29
    2.1.3 其他方法  29-30
  2.2 土壤侵蚀遥感监测定性方法  30-33
    2.2.1 目视判读  30-31
    2.2.2 指标综合  31-32
    2.2.3 影像分类  32
    2.2.4 其他方法  32-33
  2.3 本章小结  33-34
3 研究区概况及数据的获取  34-56
  3.1 研究区概况  34-42
    3.1.1 三北地区自然条件概况  34-36
    3.1.2 三北防护林体系工程建设的必要性  36-39
    3.1.3 三北水土流失类型分区概况  39-42
  3.2 遥感影像数据  42-50
    3.2.1 MODIS 数据简介  42-46
    3.2.2 NOAA/AVHRR 数据  46-50
  3.3 辅助数据获取  50-54
    3.3.1 实测降雨数据  50
    3.3.2 地形数据SRTM  50-51
    3.3.3 土壤数据  51-53
    3.3.4 土地利用资料  53-54
  3.4 投影信息一致性处理  54-55
  3.5 本章小结  55-56
4 水土流失各侵蚀因子获取及分析  56-91
  4.1 降雨侵蚀力因子  56-65
    4.1.1 降雨侵蚀力因子定义  56
    4.1.2 降雨侵蚀力因子计算  56-60
    4.1.3 降雨侵蚀力的年际变化及趋势分析  60-65
  4.2 土壤可蚀性因子  65-73
    4.2.1 土壤可蚀性K 定义  65-66
    4.2.2 土壤可蚀性因子K 值的计算  66-69
    4.2.3 土壤可蚀性因子K 值的空间分析  69-71
    4.2.4 本节小结  71-73
  4.3 地形因子  73-79
    4.3.1 坡度坡长因子定义  73
    4.3.2 基于DEM 的地形因子 LS 提取过程  73-78
    4.3.3 地形因子空间分析  78-79
  4.4 植被覆盖与水保措施因子  79-88
    4.4.1 植被覆盖因子C 定义  79-81
    4.4.2 植被覆盖因子C 计算  81-83
    4.4.3 植被覆盖因子C 值分析  83-87
    4.4.4 本节小结  87-88
  4.5 水土保持措施因子  88-89
    4.5.1 水土保持措施因子定义  88
    4.5.2 水土保持措施因子P 获取  88-89
    4.5.3 水土保持措施因子动态变化分析  89
  4.6 本章小结  89-91
5 区域水土流失评价  91-110
  5.1 三北地区土壤侵蚀计算结果与分区分级  91-92
    5.1.1 三北地区土壤侵蚀计算结果  91
    5.1.2 三北地区土壤侵蚀分区分级  91-92
  5.2 三北土壤侵蚀与各因子动态变化分析  92-102
    5.2.1 土壤侵蚀与降雨量的关系  93-94
    5.2.2 土壤侵蚀与土壤构成的关系  94-96
    5.2.3 土壤侵蚀与坡度的关系  96-98
    5.2.4 土壤侵蚀与坡长的关系  98-99
    5.2.5 土壤侵蚀与土地利用类型关系  99-100
    5.2.6 土壤侵蚀与植被覆盖度的关系  100-102
  5.3 三北土壤侵蚀年际变化  102-109
    5.3.1 侵蚀面积分区统计对比  102-103
    5.3.2 各区土壤侵蚀平均模数统计对比  103
    5.3.3 像元侵蚀等级转化分析  103-105
    5.3.4 侵蚀变化趋势分析及驱动力分析  105-106
    5.3.5 重点防治对策  106-109
  5.4 本章小结  109-110
结论  110-112
参考文献  112-120
作者简历  120-123
学位论文数据集  123-124

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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 土壤学 > 水土保持
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