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基于USLE的喀斯特地区水土流失定量监测研究

作　者: 杨琴
导　师: 周忠发
学　校: 贵州师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 栅格数据水土流失遥感与地理信息系统 USLE 喀斯特地区
分类号: S157
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

水土流失导致的生态环境日趋恶化,已威胁到人类的生存;喀斯特地区严重水土流失产生的后果——石漠化现象,更令人担忧。在数字化和信息化时代,传统的水土流失研究方法已不能满足现代水土流失快速、定量调查的需要。利用栅格数据将GIS和RS集成,充分发挥栅格数据在分析建模中的优势,为现代水土流失研究探索一种新方法已是必然趋势。本文通过网格数据将遥感、地理信息系统技术和水土流失模型有机结合,进行喀斯特地区水土流失遥感定量监测研究,建立适合喀斯特地区的水土流失监测模型,具有重大的理论意义;同时构建研究区水土流失因子库,确定研究区水土流失强度等级,为研究区水土保持和生态环境建设提供科学依据,具有重大的现实意义。主要研究内容及成果如下:1、在对比研究国内外区域水土流失模型的基础上,以通用土壤流失方程USLE为框架,建立了适用于喀斯特地区的水土流失模型及各因子算法。2、建立了研究区1:10000大比例尺DEM数据,并在此基础上生成了坡度、坡长、地形起伏度等地形因子数据库。3、在借鉴前人研究成果的基础上,以鸭池示范区典型喀斯特地区为研究对象,提出了喀斯特地区的水土流失分等定级标准。4、本文通过GIS和USLE模型实现了研究区水土流失的定量评价,并建立了研究区土壤侵蚀模数数据库,计算的示范区水土流失面积31.7km2,侵蚀模数为759.9t/km2·a。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
第一章绪论  11-17
  1.1 选题意义  11
  1.2 国内外研究概况  11-14
    1.2.1 水土流失机理研究概况  11-13
    1.2.2 水土流失模型研究概况  13-14
  1.3 有关概念的探讨  14-15
    1.3.1 水土流失与土壤侵蚀  14-15
    1.3.2 水土流失与石漠化  15
  1.4 研究目标与内容  15-16
    1.4.1 喀斯特地区水土流失评价模型的建立  15
    1.4.2 喀斯特地区不同等级石漠化的水土流失分等定级研究  15
    1.4.3 基于栅格数据的研究区水土流失遥感定量监测  15-16
  1.5 研究方法与技术路线  16-17
第二章喀斯特地区水土流失背景特征  17-21
  2.1 喀斯特地区生态环境的特殊性  17-19
    2.1.1 水土环境要素缺损、生态系统结构简单、稳定性差  17
    2.1.2 喀斯特成土物质少、成土速度慢  17-18
    2.1.3 土壤易于流失、喀斯特环境异质性较强  18
    2.1.4 土壤供应植物的营养元素不平衡  18-19
    2.1.5 土坡水分亏缺、生境干旱  19
  2.2 水土流失特点  19-21
    2.2.1 喀斯特山地石漠化  19
    2.2.2 喀斯特山地水土流失造成土壤严重退化  19-20
    2.2.3 喀斯特丘陵山区的旱涝灾害  20
    2.2.4 喀斯特山地与砂页岩、玄武岩接合部的山区泥石流  20-21
第三章水土流失遥感定量监测的数据基础  21-30
  3.1 栅格数据概述  21-24
    3.1.1 栅格数据的定义及表达方式  21-22
    3.1.2 栅格数据的获取方式  22-24
  3.2 水土流失定量监测的多种数据  24-26
    3.2.1 数据来源  25
    3.2.2 数据格式  25
    3.2.3 数据的时空特性  25-26
  3.3 原始数据的收集  26-28
    3.3.1 遥感影像  26
    3.3.2 土地利用  26
    3.3.3 地形信息  26-27
    3.3.4 降雨资料  27
    3.3.5 土壤信息  27-28
  3.4 多种数据的集成运用  28-30
第四章喀斯特地区水土流失预报模型的建立  30-41
  4.1 水土流失模型的概述  30-32
    4.1.1 经验统计模型  30-31
    4.1.2 物理成因模型  31-32
  4.2 喀斯特地区水土流失模型的建立  32-33
    4.2.1 模型的基本思想  33
    4.2.2 模型的基本框架  33
  4.3 水土流失模型因子量化分析  33-41
    4.3.1 降雨侵蚀力因子(R)  33-36
    4.3.2 土壤可蚀性因子（K）  36-38
    4.3.3 坡长与坡度因子（LS）  38-39
    4.3.4 作物覆盖与管理因子(C)  39-40
    4.3.5 土壤保持措施因子(P)  40-41
第五章鸭池示范区水土流失遥感定量监测  41-50
  5.1 鸭池示范区概况  41-43
    5.1.1 自然地理概况  41-42
    5.1.2 社会经济概况  42-43
  5.2 水土流失参数因子获取  43-45
    5.2.1 降雨侵蚀力因子（R）  43
    5.2.2 土壤可蚀性因子（K）  43-44
    5.2.3 坡长与坡度因子（LS）  44
    5.2.4 作物覆盖与管理因子(C)  44-45
    5.2.5 土壤保持措施因子(P)  45
  5.3 研究区水土流失现状评价  45-49
    5.3.1 水土流失栅格单元的确定  45-46
    5.3.2 模型运算  46-47
    5.3.3 研究区不同等级石漠化水土流失强度分级标准  47-49
    5.3.4 研究区水土流失现状  49
  5.4 研究区水土流失遥感定量监测精度验证  49-50
    5.4.1 与以往研究成果对比  49-50
    5.4.2 与2007 年实测值对比  50
第六章结论与讨论  50-54
  6.1 水土流失监测方法进展  50-51
  6.2 主要结论与讨论  51-54
参考文献  54-59
附图  59-68
致谢  68-69
读研期间科研经历  69-70

基于USLE的喀斯特地区水土流失定量监测研究

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