检索结果-内蒙古大学图书馆

中国水土保持科学 2016年第3期14卷 130-138页

作者：邹丛荣齐斐张庆红刘霞张荣华黎家作董书宝姚孝友南京林业大学林学院江苏省水土保持与生态修复重点实验室南方现代林业协同创新中心南京210037 山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室山东农业大学林学院山东泰安271018 淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001 山东省临沂市水土保持委员会办公室山东临沂276000

为探讨CSLE模型应用中,不同抽样密度和推算方法对估算县域尺度土壤侵蚀的影响,确定县域尺度既能保证精度,又能减轻外业工作量的适宜抽样密度和土壤侵蚀推算方法。以沂蒙山区蒙阴县为对象,通过对比在1%和4%2种野外调查单元的抽样密度下,... 详细信息

为探讨CSLE模型应用中,不同抽样密度和推算方法对估算县域尺度土壤侵蚀的影响,确定县域尺度既能保证精度,又能减轻外业工作量的适宜抽样密度和土壤侵蚀推算方法。以沂蒙山区蒙阴县为对象,通过对比在1%和4%2种野外调查单元的抽样密度下,分别采用单元直接外推法、单元插值外推法和栅格计算法估算土壤侵蚀状况,分析其差异性。结果表明：（1）单元直接外推法、单元插值外推法受抽样密度影响较大,在1%和4%抽样密度下,土壤侵蚀面积比相差8.82%和7.96%,相对差异达19.05%和17.43%;而栅格计算法,受抽样密度的影响较小,土壤侵蚀面积比相差3.13%,相对差异9.27%。（2）同一抽样密度下,单元直接外推法和单元插值外推法的估算结果相近,但与栅格计算法的结果差异较大,土壤侵蚀面积比相差11.77%～18.12%,相对差异34.72%～48.93%。因此,在应用CSLE模型开展沂蒙山区县域尺度土壤侵蚀调查工作时,综合考虑精度和工作量,若以高分卫片为基础,宜采用1%抽样密度和栅格计算法;否则,建议采用4%抽样密度基础上的单元插值外推法。

关键词： CSLE模型土壤侵蚀县域抽样密度单元直接外推法单元插值外推法栅格计算法

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不同抽样密度与推算方法对县域尺度土壤侵蚀评价的影响

不同抽样密度与推算方法对县域尺度土壤侵蚀评价的影响

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作者：齐斐山东农业大学

学位级别：硕士

土壤侵蚀状况直接影响区域生态环境质量和社会经济发展,定期开展土壤侵蚀状况调查对评价水土流失治理成效具有重要意义。目前国内外区域土壤侵蚀状况调查方法主要有抽样调查法、综合评判法、经验统计模型法(USLE、CSLE)、理论物理模型... 详细信息

土壤侵蚀状况直接影响区域生态环境质量和社会经济发展,定期开展土壤侵蚀状况调查对评价水土流失治理成效具有重要意义。目前国内外区域土壤侵蚀状况调查方法主要有抽样调查法、综合评判法、经验统计模型法(USLE、CSLE)、理论物理模型法等。在第一次全国水利普查水土保持情况普查中,我国首次采用抽样调查和中国土壤流失方程(CSLE)相结合的方法对全国土壤侵蚀状况进行了调查与评价,并将其应用到国家级重点治理区水土流失动态监测。但在技术层面发现不同抽样密度、不同推算方法对县域尺度土壤侵蚀评价结果有较大影响,因此探索合理的抽样密度和推算方法成为模型应用于县域尺度水土流失调查工作亟待解决的问题。本研究以沂蒙山国家级重点治理区蒙阴县、沂水县为例,探索1%、4%抽样密度下,基于水土流失因子图层的栅格计算法(简称栅格法)、基于野外调查单元统计数据的单元直接外推法和单元插值外推法(简称单元外推法)对县域尺度土壤侵蚀评价数量特征和空间分布的影响,对比差异、分析原因,在保证精度同时能减少工作量的前提下,提出合理的抽样密度和推算方法,为沂蒙山重点治理区典型县调查提供技术支撑。通过研究发现:(1)同种推算方法不同抽样密度对比,栅格法结果差异较小,单元外推法结果差异较大。蒙阴县:采用栅格法时,1%抽样密度相比4%密度结果水土流失面积仅高49.97 km2,占3.14%,相对误差9.27%,各级土壤侵蚀强度平均相对误差6.38%,而且水土流失分布规律一致;采用单元直接外推法时,1%密度相比4%密度水土流失面积高140.39 km2,占8.82%,相对误差19.05%,平均相对误差17.65%;采用单元插值外推法时,1%密度相比4%密度水土流失面积高达126.60 km2,占7.96%,相对误差17.43%,平均误差15.91%,且从水土流失分布来看1%密度水土流失区域集中分布在中部和北部,而4%密度水土流失区域分布则比较零散。沂水县:采用栅格法时,1%密度相比4%密度结果水土流失面积仅低21.11 km2,占0.88%,相对误差仅1.97%,各级土壤侵蚀强度平均相对误差5.34%,水土流失分布规律一致;采用单元直接外推法时,1%密度相比4%密度水土流失面积低157.10 km2,占6.49%,相对误差15.87%,各级土壤侵蚀强度平均相对误差16.22%;采用单元插值外推法时,1%密度相比4%密度水土流失面积低186.10 km2,占7.69%,相对误差18.65%,各级土壤侵蚀强度平均误差19.29%,且从水土流失分布来看1%密度和4%密度水土流失区域均集中分布在西部和西北部,但是各级土壤侵蚀强度分布有明显区别。(2)同种抽样密度不同推算方法对比,单元直接外推法和单元插值外推法结果相近,但是与栅格计算法差异较大。蒙阴县:1%密度时,单元直接外推法相比插值外推法水土流失面积高24.25 km2,占1.52%,但两种方法分别比栅格法水土流失面积高288.14 km2和263.89 km2,各占18.12%和16.60%;4%密度时,单元直接外推法相比单元插值外推法水土流失面积高10.46 km2,占0.66%,但分别比栅格法水土流失面积高197.72 km2和187.26 km2,各占12.43%和11.77%。从空间分布来看,栅格法和单元插值外推法差异明显。沂水县:1%密度时,单元直接外推法比单元插值外推法水土流失面积高20.99 km2,占0.87%,但是分别比栅格法水土流失面积低220.13 km2和241.12 km2,各占9.09%和9.96%;4%密度时,单元直接外推法相比单元插值外推法水土流失面积低8.01 km2,占全县0.33%,分别比栅格法水土流失面积低84.14 km2和76.13 km2,各占3.48%和3.15%。从空间分布来看,栅格法和单元插值外推法差异比较明显。(3)不同抽样密度不同推算方法对县域土壤侵蚀评价结果差异的主要影响因素有地质土壤、地形地貌、土地利用和工程措施。蒙阴县:主要受地质土壤、地形、土地利用和工程措施的影响,1%抽样密度下单元外推法水土流失面积高于4%抽样密度下单元外推法结,以及4%抽样密度下单元外推法水土流失面积高栅格计算法。沂水县:主要受地形影响,1%抽样密度调查单元内坡度偏低,从而导致沂水县1%抽样密度下单元外推法水土流失面积低于4%抽样密度结果。(4)针对县域尺度水土流失动态监测工作,在充分考虑精度和工作量协调的基础上,首先推荐方法的是基于高分辨率遥感影像的1%抽样密度基础上的栅格计算法;其次是4%抽样密度基础上的单元直接外推法或者单元插值外推法。

关键词： CSLE模型抽样密度单元直接外推法单元插值外推法栅格计算法

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