基于GIS的黄土高原小流域土壤侵蚀定量评价研究
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摘要
黄土高原是世界上土壤侵蚀最强烈的地区之一。严重的土壤侵蚀不仅恶化了生态环境，制约了经济社会可持续发展，而且产生的大量泥沙淤积在下游河床，威胁着黄河防洪及人民的生命财产安全。因此，必须积极地开展黄土高原的综合治理工作，这就要求对黄土高原的土壤侵蚀评价状况作出正确客观的评价。但目前对“黄土高原小流域土壤侵蚀定量评估因子指标”的选取及其分级临界值在科学界还没有定论。
本文以陕西省长武县王东沟小流域为研究区，在坚持定性分析与定量分析相结合、宏观与微观相结合的原则下，通过实地野外调查和采集样品，土壤样品的理化分析，土壤侵蚀影响因素的分析，利用数理统计分析方法，筛选出了王东沟流域土壤侵蚀定量评价指标；并对这些指标进行土壤侵蚀评价等级的划分及权重的确定，从而建立了评价指标体系。最后，借助GIS和遥感等先进技术手段，对整个小流域的土壤侵蚀状况进行了定量评价分析。
本文研究主要成果有两点，一是选择了坡度、坡长、土地利用类型、植被覆盖度、土壤孔隙度、＞0.25mm非水稳性团聚体、全P和CaCO_3等8个因子作为标价指标，其权重分别为0.184、0.088、0.417、0.188、0.023、0.051、0.016、0.033，从而建立了土壤侵蚀评价指标体系；在此基础上，对样点检验正确率达85％以上，说明了该评价指标体系具有较高的可信性。二是对整个流域进行了定量评价；王东沟流域的土壤侵蚀状况以无明显侵蚀和轻度侵蚀为主，与黄土高原五陵沟壑区其他小流域比较，其侵蚀程度较轻，土地利用比较合理。
通过本文研究，选择了一定数量的微观的土壤理化性质指标，深化了对土壤侵蚀的认识，具有一定的新意；同时，本文详细论述了土壤侵蚀评价指标体系的建立以及GIS、RS在土壤侵蚀评价中的应用，可为相关研究提供借鉴；最后，本研究成果可直接为王东沟流域的治理及土地资源的进一步合理利用提供科学依据，因此也具有实践意义。
Loess Plateau of China is one of the most serious soil erosion areas in the world. Severe soil erosion not only destroys the ecosystem environment roughly, affects the economic and social sustainable development, but also produces large quantities sediments that silt up the downstream riverbed, and endangers flood control of the yellow river. Therefore, the assessment of soil erosion, as the basis of the comprehensive control and land use planning on Loess plateau, must be done actively. But till now, there has been no unanimous conclusion on the quantitative assessment indexes and their thresholds for the small watershed on Loess Plateau.
The study area is located in WangDongGou, a small watershed in ChangWu county, ShaanXi province. With the principles of combination of qualitative and quantitative analysis, macroscopic and microscopic analysis, the assessment indexes of soil erosion are selected through a series processes such as field investigation, soil sampling, physical and chemical properties analysis of soil, analysis of relations between the influencing indexes and soil erosion, statistics method, and so on. Every index is divided into five grades according to the specific criterion, and its weight is drawn by AHP method. The soil erosion intensity of the whole watershed is assessed with the quantitative method of GIS and RS.
The results of the study are followed:
1. The quantitative assessment system of soil erosion is established. It includes slope gradient , length of slope, land use, vegetation cover density, soil porosity, non-waterstable aggregate of soil above 0.25mm,total P of soil,CaCO3 of soil, and the weight of these indexes is 0.184, 0.088, 0.417, 0.188, 0.023, 0.051, 0.016, 0.033 respectively. The Samples verifying shows that the accurate of the assessment system is 85% above.
2. The intensity of soil erosion in the watershed is the insignificant and slight. Comparing with other gully watershed on Loess Plateau, the intensity of soil erosion in WandDongGou is lower and it's land use is more reasonable.
Generally, the paper makes progress in understanding the law of soil erosion by selecting some microscopic indexes about physical and chemical properties of soil. Moreover, the paper discusses the processes of the establishment of soil erosion assessment indexes system and the application of GIS, RS in the soil erosion assessment in details. So it can be references to the related studies. The study result of the paper can directly provide science ground for more reasonable comprehensive control and use of land in WandDongGou watershed.
本文以陕西省长武县王东沟小流域为研究区，在坚持定性分析与定量分析相结合、宏观与微观相结合的原则下，通过实地野外调查和采集样品，土壤样品的理化分析，土壤侵蚀影响因素的分析，利用数理统计分析方法，筛选出了王东沟流域土壤侵蚀定量评价指标；并对这些指标进行土壤侵蚀评价等级的划分及权重的确定，从而建立了评价指标体系。最后，借助GIS和遥感等先进技术手段，对整个小流域的土壤侵蚀状况进行了定量评价分析。
本文研究主要成果有两点，一是选择了坡度、坡长、土地利用类型、植被覆盖度、土壤孔隙度、＞0.25mm非水稳性团聚体、全P和CaCO_3等8个因子作为标价指标，其权重分别为0.184、0.088、0.417、0.188、0.023、0.051、0.016、0.033，从而建立了土壤侵蚀评价指标体系；在此基础上，对样点检验正确率达85％以上，说明了该评价指标体系具有较高的可信性。二是对整个流域进行了定量评价；王东沟流域的土壤侵蚀状况以无明显侵蚀和轻度侵蚀为主，与黄土高原五陵沟壑区其他小流域比较，其侵蚀程度较轻，土地利用比较合理。
通过本文研究，选择了一定数量的微观的土壤理化性质指标，深化了对土壤侵蚀的认识，具有一定的新意；同时，本文详细论述了土壤侵蚀评价指标体系的建立以及GIS、RS在土壤侵蚀评价中的应用，可为相关研究提供借鉴；最后，本研究成果可直接为王东沟流域的治理及土地资源的进一步合理利用提供科学依据，因此也具有实践意义。
Loess Plateau of China is one of the most serious soil erosion areas in the world. Severe soil erosion not only destroys the ecosystem environment roughly, affects the economic and social sustainable development, but also produces large quantities sediments that silt up the downstream riverbed, and endangers flood control of the yellow river. Therefore, the assessment of soil erosion, as the basis of the comprehensive control and land use planning on Loess plateau, must be done actively. But till now, there has been no unanimous conclusion on the quantitative assessment indexes and their thresholds for the small watershed on Loess Plateau.
The study area is located in WangDongGou, a small watershed in ChangWu county, ShaanXi province. With the principles of combination of qualitative and quantitative analysis, macroscopic and microscopic analysis, the assessment indexes of soil erosion are selected through a series processes such as field investigation, soil sampling, physical and chemical properties analysis of soil, analysis of relations between the influencing indexes and soil erosion, statistics method, and so on. Every index is divided into five grades according to the specific criterion, and its weight is drawn by AHP method. The soil erosion intensity of the whole watershed is assessed with the quantitative method of GIS and RS.
The results of the study are followed:
1. The quantitative assessment system of soil erosion is established. It includes slope gradient , length of slope, land use, vegetation cover density, soil porosity, non-waterstable aggregate of soil above 0.25mm,total P of soil,CaCO3 of soil, and the weight of these indexes is 0.184, 0.088, 0.417, 0.188, 0.023, 0.051, 0.016, 0.033 respectively. The Samples verifying shows that the accurate of the assessment system is 85% above.
2. The intensity of soil erosion in the watershed is the insignificant and slight. Comparing with other gully watershed on Loess Plateau, the intensity of soil erosion in WandDongGou is lower and it's land use is more reasonable.
Generally, the paper makes progress in understanding the law of soil erosion by selecting some microscopic indexes about physical and chemical properties of soil. Moreover, the paper discusses the processes of the establishment of soil erosion assessment indexes system and the application of GIS, RS in the soil erosion assessment in details. So it can be references to the related studies. The study result of the paper can directly provide science ground for more reasonable comprehensive control and use of land in WandDongGou watershed.
引文
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2、江苏省镇江市城镇用地定级与估价更新
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