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水土流失是全球性的生态环境问题之一。水土流失持续发生的结果不仅使土壤质量不断下降,而且还会造成河湖淤塞,引起特大烘涝灾害。云南省位于我国五大水蚀区之一——云贵高原水蚀区,水土流失以水力侵蚀为主。近年来,在实施西部大开发过程中,人为活动强烈,水土流失有进一步加重的趋势。如何准确、快速、动态地查清水土流失现状,进行水土流失预报和动态监测,为水土流失治理和水保规划实施提供科学依据,是土地开发与环境整治的迫切需要,而云南省在水土流失调查方法方面恰恰处于相对落后状态。 水土流失现状调查的方法,主要有常规地面调查法和定性遥感方法(也称卫片目视解译法、遥感数据处理法)。虽然二者都可依据部颁技术规程获得调查或监测图件和相关统计数据结果,但均因存在人为确定侵蚀等级的主观性,加上投入人力、物力规模大,越难越不适应适时、动态监测水土流失时空分布的水保要求。 近年来,3S技术一体化的飞速发展,为水土流失调查与监测提供了新的利器。基于3S技术的水土流失定量遥感方法在PC机上实现了GIS、RS和GPS的集成,具有准确、快速、动态、定量、定位的特点和优点,是当前国内外广为推崇的新方法。采用该方法,可以一改云南省水土流失常规地面调查方法的落后和局限,而将水土流失监测和水保规划综合为一体,在完成监测任务的同时,又可制订来年水土流失防治方案,从而能适时地完成“一年一小测,三年一公告”的水土流失动态监测任务。 本研究采用基于3S技术的水土流失定量遥感方法,以GIS软件为平台,以龙川江流域为试验区,依据水土流失方程(A=fkrslcp)和防治强度预报方程(Y=cp-cp’),进行了在以3S技术为支撑的水土流失定量遥感方法的应用探索,实现了在GIS平台上3S的集成。首先通过遥感与非遥感资料的数字化、矢栅化及图形图像地理配准,建立了水土流失地理数据库,并运算出水土流失各因子像元图;在此基础上,凭借Arcview子模块Model builder的支撑,建立龙川江流域水土流失动态监测模型;最后运行该模型获取水土流失现状图和防治预报图等结果图件,完成了研究区1998、1999年水土流失定量遥感监测任务。运行像元统计程序可获得该流域土壤流失结果为:1998年试验区土壤流失总量为484.01万吨,1999年则为869.01万吨;依防治强度预报模型可运算出研究区水土流失防治面积结果:1998年需要治理的面积为317.77平方公里,急需治理的面积为17.96平方公里;而1999年需要和急需治理的水蚀面积上升为354.45平方公里和18.91平方公里。表明1999年水土流失程度和治理的力度均比1998年要大得多。 本研究所建系统除了常规的水土流失数据输入、处理、查询、统计、输出等功能外,还具有较强的空间分析功能。如借助GIS软件的支持,将DEM、坡度图、土地利用图和土壤流失现状图进行叠加分析得出:强度以上的土壤侵蚀大多发生在坡度为15°以上的坡耕地地区,而轻度侵蚀主要分布于海拔1800~2000米之间的缓坡疏幼林带。 试验证明,该方法能成功地实现山地小流域水土流失现状调查和动态监测,能适时掌握流域水土流失的时空变化,可为水土流失治理和水保规划制订和实施提供科学依据,在云南山地流域有广泛的适用性和适应性,因而具备广阔的应用前景。