土壤侵蚀是黄土高原重要的环境问题。沟道侵蚀是土壤侵蚀研究的重要内容之一,黄土高原沟道发育复杂、沟道侵蚀严重,坡面侵蚀沟体积较小,但其最活跃,对侵蚀贡献量最大。综合运用应用现代技术模拟坡面侵蚀沟发生区,探讨地形对坡面侵蚀沟的影响,对于黄土高原生态治理具有重要的理论与实践意义。本研究以坡面侵蚀沟中的浅沟和切沟为研究对象,运用无人机摄影测量技术,基于数字地形分析理论与方法,探讨黄土坡面侵蚀沟发生区预测方法,分析DEM（Digital Elevation Model,DEM）分辨率对其影响方式与程度,阐明不同地貌类型区坡面侵蚀沟的地形模型参数差异及其影响因素。研究表明:（1）基于高分辨率无人机航测数据提取的地形参数可有效模拟坡面侵蚀沟发生区。基于DEM可构建流域浅沟、切沟临界模型及流域坡度—汇水面积关系曲线,进而模拟流域浅沟、切沟沟头形成敏感区域,对浅沟沟头预测准确度为91.43%,切沟沟头预测准确度为71.79%,非沟头区域预测准确度达98.44%。;运用复合地形指标SPI（Stream Power Index）、AS2（a variation of stream power index）、CTI（Compound Topographic Index）、TWI（Topographic Wetness Index）可实现坡面侵蚀沟沟长的模拟,SPI浅沟沟长模拟效果最好,AS2切沟模拟效果最好。（2）坡面侵蚀沟模拟受基础DEM数据的分辨率影响较大,有效模拟浅沟所在顺坡侵蚀槽发生区的分辨率至少应为4m,切沟形成区至少为13m。1m～30m分辨率DEM的模拟结果表明,流域S-A曲线在1m分辨率下形态最好;应用SPI、AS2、CTI、TWI四种地形指标模拟浅沟沟沟长的精度随分辨率变粗呈“先升后降”的趋势,最高分辨率并未对应最优模拟结果,浅沟沟长模拟较优分辨率为4m～9m,这与局部地形的干扰有关,而对切沟沟长模拟受局部地形影响较小,最高分辨率在应用除TWI之外的其它三个指标时均得到较优模拟结果,一般要求分辨率应在1m～14m。（3）黄土高原不同地貌类型区浅沟、切沟发生区具有较强的空间分异规律。对陕西子洲王武沟小流域、甘肃定西安家沟小流域、内蒙古准格尔旗圪坨店沟小流域沟头模拟结果表明沟头坡度—汇水面积关系模型中a、b值受土地利用类型、土壤类型、气候等综合影响;三个小流域S-A曲线有一定差异特征,各侵蚀过程在该曲线上的分区界线也不同。SPI和AS2的坡面侵蚀沟沟长模拟效果相对较好,流域内土地利用类型、土壤类型、气候等的差异较大时,AS2具备更广泛的切沟模拟适用性。
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