基于gis和csle的区域土壤侵蚀定量评价研究

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1、摘要广西土壤侵蚀为水力侵蚀，其境内主要为喀斯特岩溶地区和典型红壤区，且两地区均为生态环境脆弱地带，加之不合理的土地利用方式及人为影响因素强烈，极易发生土壤侵蚀，导致了严重的石漠化现象和水土流失。因此，研究广西喀斯特岩溶区和典型红壤区的一整套土壤侵蚀定量评价方法，查清广西土壤侵蚀现状，掌握土壤侵蚀的分布、面积和强度具有重要的理论和实践意义。鉴于此，本文依托第一次全国水利普查广西水土保持专项普查成果，借助遥感与GIS技术，以CSLE土壤侵蚀模型为理论指导，探讨研究了CSLE模型在喀斯特岩溶地区及典型红壤区CSLE模型的适用性情况，并以此为基础，建立广西土壤侵蚀定量评价数据

2、库、构建土壤侵蚀影响因子计算分析平台，最后以典型喀斯特地区大化县和典型红壤区岑溪市为例进行了实证研究。本文研究得到的主要结论如下：1.设计并建立了广西土壤侵蚀定量评价数据库。基于遥感与GIS平台，采用Geodatabase模型和数据库技术，按照分层分类原则，设计并建立了广西土壤侵蚀定量评价数据库。利用基础地理、土壤侵蚀影响因子、卫星影像、气象、侵蚀强度等栅格、矢量、属性和文档等主要数据，为区域土壤侵蚀因子计算、土壤侵蚀评价与生态建设提供基础数据和技术支撑。2.建立自动化土壤侵蚀定量评价平台。基于中国土壤流失方程（CSLE），集成利用.Net、Python、ArcPy站

3、点包、PythonAdd-in等编程技术和工作流技术（Workflow），运用栅格数据分析、趋势面分析、地统计分析等算法，设计并开发了降雨侵蚀力R、土壤可蚀性K、坡度坡长LS、水土保持生物措施B、水土保持工程措施E、水土保持耕作措施T、植被覆盖度及石漠化因子等土壤侵蚀影响因子计算分析的工作流模型，实现了土壤侵蚀影响因子的自动化计算与分析，为区域土壤侵蚀定量评价提供了一个自动化技术平台。3.依托上述建立的数据库和分析平台，以岑溪市和大化县为例展开了区域土壤侵蚀评价试点研究。根据研究区域实际情况和现状，采用不同的计算方法和公式确定了适用于岑溪市和大化县土壤侵蚀定量评价的各

4、个因子值，在此基础上计I算研究区土壤侵蚀模数并进行精度验证，结果表明模拟结果良好。2010年岑溪22市和大化县土壤侵蚀总面积分别为2744.13km、2710.83km,年平均土壤侵蚀模22数分别为1059.96t/(km.a)、1106.23t/(km.a)。揭示了岑溪市和大化县土壤侵蚀与主要影响因子间关系：（1）研究区海拔与土壤侵蚀面积呈递减关系，海拔越高，土壤侵蚀面积越小；（2）总体来看，各研究区15°以上区域是土壤侵蚀防治的重点，应加强该区域的土壤侵蚀防治力度；（3）大化县与岑溪市相比，大化县属于典型喀斯岩溶山地，不同土地利用类型的土壤侵蚀特点与非喀斯特地区还

5、是有较大差异的；（4）大化县、岑溪市发生土壤侵蚀的主要土壤类型分别为石灰（岩）土、赤红壤；（5）大化县不同植被覆盖度下的土壤侵蚀特征与岑溪市有明显差异，植被覆盖度为50～60%和60～70%是土壤侵蚀强度类型集中分布区，侵蚀强度在50～70%的植被覆盖度存在临界值，这与非喀斯特地区土壤侵蚀强度随着植被覆盖度的增加而减小的特点是相反的，形成了喀斯特岩溶地区独特的植被覆盖度大但土壤侵蚀强度大的特点。关键词：RS；GIS；CSLE；土壤侵蚀；定量评价IIABSTRACTThetypeofsoilerosioninGuangxiishydraulicerosion,andit

6、sterritoryismainlyKarstareasandredsoilregions.BoththeKarstandredsoilaretheecologicalenvironmentfragilezone.Furthermore,becauseofunreasonablelandusemodeandstronginfluencefactor,theseareasareeasilyinducesoilerosion,leadingsevererockydesertificationandsoilandwaterloss.Therefore,developaset

7、ofmethodsofquantitativeassessmentofsoilerosiontoidentitythestatusofsoilerosioninGuangxi,andmasterthedistribution,areaandintensityhaveimportanttheoreticalandpracticalsignificance.Inviewofthis,byusingremotesensingandGIStechnology,takingCSLEmodelasthetheoreticalguidance,explorethe