基于RS和GIS的区域水土流失快速评价,本文是关于水土流失类本科毕业论文范文与水土流失和区域和评价方面专科开题报告范文.
水土流失论文参考文献：
［摘 要］ 基于RS与GIS 技术,以植被盖度、坡度、高程、河网密度和土地利用分类作为研究区水土流失评价的5 个因子,对每个因子进行分级赋值.再按照每个因子对该研究区水土流失的重要性,采用层次分析法对每个因子赋予相应的权重.在两个权重的共同作用下,实现对研究区水土流失的评价,结果表明该方法快速且与实际情况相符.
［关键词］ 水土流失；植被盖度；坡度；高程；河网密度
［中图分类号］ S157 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-7909（2018）17-125-2
一直以来,我国十分重视对水土流失的研究,因为水土流失会导致土地退化、生产力下降、生态环境恶化,对社会经济的可持续发展构成严重威胁［1］.水土流失是自然界物质、能量迁移的一种过程,是指地表土层受流水作用造成水和土的流失［2］.随着经济和科技的发展,水土流失经历了从经验模型到物理模型、从定性到定量的分析［3］.最初的土壤通用侵蚀方程（USLE）是由Wischmier结合美国20 世纪30 年代的8 000 多个土壤侵蚀试验观测点资料统计总结提出的.该方程不仅仅是经验模型的典型代表,而且是之后所有研究水土流失模型的基本模型.由于影响水土流失的因素有很多,在自然因素和人为因素的作用下,其监测存在一定的复杂性和不确定性［1］,所以应用遥感（RS）和地理信息系统技术（GIS）对水土流失进行监测,已成为水土保持科学研究与综合治理监测的重要方向之一［1］.
1 研究区概况
研究区的中心位置位于北纬48.3°、东经133.1°,地处建三江,属寒温带湿润季风气候区,年平均气温1～2 ℃,平均降水量为550～600 mm,无霜期为110～135 d.这里是水稻、豆类及其他经济作物的最佳生长区带.
2 数据来源
研究区的数据来自2017 年5 月27 日的高分一号遥感影像图,分辨率为16 m,含4 个波段,利用ENVI5.1 对遥感影像进行辐射定标、大气校正、拼接、裁剪,得到预处理之后的遥感影像.
3 研究区水土流失因子提取
3.1 高程信息提取
高程是影响水土流失的因素之一,一般地势较高的地区比较容易发生水土流失,地势较低的地区发生水土流失的概率相对较低［4］,在ArcGIS 中,把高程数据分为5 个等级,分别为＜100、100～200、200～320、320～470和＞470（单位：m）.
3.2 地形坡度提取
地形坡度的坡长、坡形、坡向等会对研究区的水土流失产生一定的影响［4］,该研究区的大部分区域坡度较缓,在ArcGIS 中,把地形坡度分为5 个等级,分别为＜3、3～7、7～12、12～20 和＞20（单位：°）.
3.3 河网密度提取
河网密度越密集的区域越容易发生水土流失,河网密度较稀疏的地方发生水土流失的可能性相对较小,在Arc-GIS 中,把河网密度分为5 个等级,分别为＜18、18～34、34～50、50～66和＞66（单位：m/km2）.
3.4 植被盖度提取
植被是影响水土流失的一个重要因素,植被对水土流失有很好的控制作用.植被盖度较高的地方,水土流失的可能性较小；植被盖度较低的地方,水土流失的可能性较大.基于像元二分模型,利用归一化植被指数,对研究区的植被盖度进行分析,在ArcGIS中,把植被盖度分为5 个等级,分别为＜0.2、0.2～0.4、0.4～0.6、0.6～0.8 和0.8～1.0.
3.5 土地利用信息提取
土地利用类型是影响该研究区最重要的因素,利用K-means 算法,对研究区分类,把分类之后的结果再分为5 类,分别为裸地、滩地、盐碱地、沼泽地,居民用地、城镇用地,低盖度草地、中盖度草地、高盖度草地,疏林地、灌木林地、有林地,水田、湖泊、河渠、水库坑塘.
4 水土流失评价模型
4.1 各因子分级赋值
每个因子被划分为5 级,各个级别对水土流失的影响程度依次为9、7、5、3 和1,则对各个因子分级赋值为0.36、0.28、0.20、0.12 和0.04.
4.2 各因子权重
利用层次分析法确定各个因子的权重,根据研究区的实际情况,土地利用类型对水土流失的影响较大,其次是植被盖度和高程,最后是坡度和河网密度.根据这些因素对水土流失影响的大小,构建出研究区水土流失的判断矩阵,利用方根法求出最大特征根为5,且对判断矩阵进行一致性检验和随机检验,符合层次分析法的要求,可以得到各个因子的权重,土地利用类型、植被盖度、高程、坡度和河网密度的权重依次为0.353、0.235、0.235、0.118和0.059.
4.3 水土流失评价模型
在5个因子的共同作用下,水土流失的评价模型为：
5 试验结果
根据水土流失评价模型,在ArcGIS 中进行加权叠加,得到水土流失分级图,再对各个等级的水土流失情况进行统计,其中,微度流失占总面积的5.8%,轻度流失占总面积的65.3% ,中度流失占总面积的11.2%,强度流失占总面积的11.4%,极强度流失占总面积的6.3%.
6 结论
该研究区大部分地区的水土流失情况为轻度流失,占研究区总面积的65.3%；部分地区为中度流失与强度流失,分别为11.2%、11.4%；较小部分地区为微度流失和极强度流失.土地利用分类对研究取得水土流失评价起主要作用,程度流失较强的大部分地区为沼泽地、裸地、居民用地等,林地、水田的水土流失度较小.与实际情况相对比,本文对该研究区水土流失的评价是有效的,但是微度流失的比例相对实际情况较小,这是因为在进行土地利用分类时,由于噪声数据的影响,位于研究区东南部的湖泊被分为居民用地,影响了水土流失的分级.在后续的研究中,需要更加精确地提取各个因子的信息.
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