三峡库区水库运行前后土壤侵蚀动态变化及人为驱动机制
发布时间：2021-04-23 15:53
三峡水库的建设与运行不仅改变了长江河道的格局与水文过程,也对库区土壤侵蚀等地表过程产生重大影响。当前有关三峡库区土壤侵蚀评价的研究中,从使用基础资料来看,缺乏基于高分辨率影像的库区土壤侵蚀评价;从研究时间来看,缺乏长时间、多时段的土壤侵蚀变化分析;从研究区域来看,缺乏对消落带土壤侵蚀的评价。论文利用遥感影像分析了三峡库区1990年～2015年土地利用与覆盖的动态变化过程;结合CSLE模型,评估了水库运行前后土壤侵蚀时空变化;探讨了三峡库区土壤侵蚀变化人为驱动力机制。研究结果将对三峡库区土壤侵蚀评价、水土保持规划以及生态环境建设提供重要的科学依据。主要研究结论如下:1、不同分辨率遥感影像对库区土壤侵蚀评价的影响对比分析库区2015年250 m、30 m、15 m、8 m和2 m等不同分辨率遥感影像土壤侵蚀因子提取结果,发现各土地利用类型的面积及B因子值均发生明显变化,以旱地变化最为显著,其面积最大相差26.58%,B因子值最大相差35.20%。从土壤侵蚀评价结果来看,由于使用MNDWI指数,使得30 m、15m分辨率影像水田提取精度提高,导致不同分辨率土地利用对评价结果影响较小;由于低分...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所)四川省
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤侵蚀评价模型研究
1.2.2 不同分辨率遥感影像对土壤侵蚀评价影响
1.2.3 植被盖度尺度变换研究
1.2.4 水库消落带土壤侵蚀研究
1.2.5 三峡库区土壤侵蚀研究
1.3 研究内容与预期目标
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 预期目标
1.3.3 拟解决关键科学问题
1.4 技术路线
第2章 研究区概况及研究方法
2.1 研究区概况
2.1.1 行政区域与社会经济概况
2.1.2 自然环境概况
2.2 研究方法
2.2.1 CSLE模型因子计算
2.2.2 土地利用提取及精度评价
2.2.3 基于不同分辨率遥感影像的土壤侵蚀评价对比
2.2.4 中低分辨率植被盖度数据尺度变换
2.2.5 三峡库区土壤侵蚀时空变化及人为驱动机制分析
2.2.6 降雨引起的消落带土壤侵蚀评价
第3章 三峡库区土壤侵蚀因子提取及侵蚀现状评价
3.1 降雨侵蚀力因子（R因子）
3.2 土壤可蚀性因子（K因子）
3.3 坡度坡长因子（LS因子）
3.4 土地利用及工程、耕作措施因子（ET因子）
3.5 植物覆盖与生物措施因子（B因子）
3.6 基于2015年高分影像三峡库区土壤侵蚀评价
3.6.1 三峡库区土壤侵蚀概况
3.6.2 三峡库区上、中、下游土壤侵蚀状况
3.6.3 三峡库区不同海拔区域土壤侵蚀
3.6.4 三峡库区不同土地利用土壤侵蚀
3.7 小结
第4章 基于不同分辨率遥感数据库区土壤侵蚀评价对比
4.1 土壤侵蚀评价验证
4.2 不同分辨率土地利用对库区土壤侵蚀评价结果的影响
4.2.1 不同分辨率土地利用提取结果对比
4.2.2 基于不同分辨率土地利用的土壤侵蚀评价结果
4.3 不同分辨率植被盖度对库区土壤侵蚀评价的影响
4.3.1 不同分辨率B因子计算结果对比
4.3.2 基于不同分辨率B因子的土壤侵蚀评价结果
4.4 讨论
4.4.1 不同分辨率影像对土壤侵蚀评价影响机制
4.4.2 不同B因子计算方法对土壤侵蚀评价的影响
4.4.3 不同分辨率土壤侵蚀因子的数据量对比
4.5 小结
第5章 中低分辨率植被盖度数据尺度变换研究
5.1 30m分辨率植被盖度尺度变换
5.1.1 林草地植被盖度尺度变换
5.1.2 旱地植被盖度尺度变换
5.1.3 水田植被盖度尺度变换
5.2 植被盖度尺度转换土壤侵蚀评价验证
5.2.1 2015年30m分辨率植被盖度尺度转换的土壤侵蚀检验
5.2.2 植被盖度尺度转换的土壤侵蚀模数验证
5.3 小结
第6章 水库运行前后库区土壤侵蚀时空变化
6.1 三峡库区土壤侵蚀时间变化特征
6.2 三峡库区土壤侵蚀空间变化特征
6.2.1 三峡库区不同高程带侵蚀分布特征
6.2.2 三峡库区不同高程带侵蚀变化特征
6.3 小结
第7章 降雨影响下三峡库区消落带的土壤侵蚀变化
7.1 库区消落带分布
7.1.1 库区消落带空间分布
7.1.2 库区消落带坡度分布
7.2 库区消落带土壤侵蚀因子
7.2.1 降雨侵蚀力因子（R因子）
7.2.2 土壤可蚀性因子（K因子）
7.2.3 植物覆盖与生物措施因子（B因子）
7.3 降雨引起的库区消落带土壤侵蚀现状及变化
7.3.1 消落带侵蚀评价验证
7.3.2 库区消落带降雨径流引起的侵蚀现状
7.3.3 消落带降雨径流引起的侵蚀空间分布
7.3.4 水库运行前后由降雨引起的消落带土壤侵蚀对比
7.4 讨论
7.5 小结
第8章 三峡库区土壤侵蚀变化人为驱动机制
2015年三峡库区土地利用变化"> 8.1 19902015年三峡库区土地利用变化
8.1.1 三峡库区旱地时空变化
8.1.2 三峡库区水田时空变化
8.1.3 三峡库区水域、建设用地及林草地时空变化
8.2 土壤侵蚀变化人为驱动力分析
8.2.1 库区土地利用变化对土壤侵蚀影响的机制
8.2.2 三峡水库建设及其移民安置
8.2.3 生态保护政策对库区土壤侵蚀变化影响
8.2.4 区域农业政策对库区土壤侵蚀变化影响
8.2.5 经济发展、人口增长以及耕地政策保护对库区土壤侵蚀变化影响
8.3 小结
第9章 结论与展望
9.1 主要结论
9.1.1 三峡库区土壤侵蚀因子提取及侵蚀现状评价
9.1.2 不同分辨率遥感影像对库区土壤侵蚀评价影响
9.1.3 三峡库区中低分辨率植被盖度数据尺度变换
9.1.4 水库运行前后库区土壤侵蚀时空变化
9.1.5 三峡库区消落带降雨径流引起的侵蚀变化
9.1.6 三峡库区土壤侵蚀变化人为驱动力机制
9.2 创新点
9.3 论文不足与研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]近十年土壤侵蚀与水土保持研究进展与展望[J]. 史志华,刘前进,张含玉,王玲,黄萱,方怒放,岳紫健. 土壤学报. 2020(05)
[2]GF1-WFV与Landsat8-OLI对植被信息的提取差异研究[J]. 赵琳琳,张锐,刘焱序,朱西存. 生态学报. 2020(10)
[3]基于多源遥感数据的植被覆盖度反演方法比较研究[J]. 张瑜伟,苗小莉,张泳. 测绘与空间地理信息. 2020(03)
[4]Dry cropland changes in China’s Three Gorges Reservoir Region during the period 1990 to 2015[J]. WANG Ming-feng,TIAN Feng-xia,HE Xiu-bin,Raheel ANJUM,BAO Yu-hai,Adrian L.COLLINS. Journal of Mountain Science. 2020(03)
[5]水-沙变化趋势影响世界大河发展方向（英文）[J]. 胡春宏. Science Bulletin. 2020(01)
[6]土壤复合侵蚀研究进展与展望[J]. 张攀,姚文艺,刘国彬,肖培青. 农业工程学报. 2019(24)
[7]近70年来中国自然地理与生存环境基础研究的重要进展与展望[J]. 陈发虎,傅伯杰,夏军,吴铎,吴绍洪,张镱锂,孙航,刘禹,方小敏,秦伯强,李新,张廷军,刘宝元,董治宝,侯书贵,田立德,徐柏青,董广辉,郑景云,杨威,王鑫,李再军,王飞,胡振波,王杰,刘建宝,陈建徽,黄伟,侯居峙,蔡秋芳,隆浩,姜明,胡亚鲜,冯晓明,莫兴国,杨晓燕,张东菊,王秀红,尹云鹤,刘晓晨. 中国科学:地球科学. 2019(11)
[8]狗牙根根系对三峡库区消落带紫色土崩解性能的作用机理分析[J]. 肖海,彭逗逗,邵艳艳,洪焕,杨悦舒,李铭怡,夏振尧,许文年. 土壤通报. 2019(05)
[9]三峡水库消落带土壤侵蚀与生态重建研究进展[J]. 贺秀斌,鲍玉海. 中国水土保持科学. 2019(04)
[10]像元二分模型参数确定方法对高分一号PMS数据估算植被覆盖度精度的影响[J]. 庞国伟,杨勤科,王春梅,山琳昕,王碧莲. 地理与地理信息科学. 2019(04)
博士论文
[1]坡度和坡长尺度效应与尺度变换研究[D]. 郭伟玲.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2012
[2]土壤可蚀性动态变化机制与土壤可蚀性估算模型[D]. 王彬.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]植被盖度对土壤侵蚀模数计算的影响研究[D]. 蔡梦雅.东北师范大学 2016
本文编号：3155613
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所)四川省
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤侵蚀评价模型研究
1.2.2 不同分辨率遥感影像对土壤侵蚀评价影响
1.2.3 植被盖度尺度变换研究
1.2.4 水库消落带土壤侵蚀研究
1.2.5 三峡库区土壤侵蚀研究
1.3 研究内容与预期目标
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 预期目标
1.3.3 拟解决关键科学问题
1.4 技术路线
第2章 研究区概况及研究方法
2.1 研究区概况
2.1.1 行政区域与社会经济概况
2.1.2 自然环境概况
2.2 研究方法
2.2.1 CSLE模型因子计算
2.2.2 土地利用提取及精度评价
2.2.3 基于不同分辨率遥感影像的土壤侵蚀评价对比
2.2.4 中低分辨率植被盖度数据尺度变换
2.2.5 三峡库区土壤侵蚀时空变化及人为驱动机制分析
2.2.6 降雨引起的消落带土壤侵蚀评价
第3章 三峡库区土壤侵蚀因子提取及侵蚀现状评价
3.1 降雨侵蚀力因子（R因子）
3.2 土壤可蚀性因子（K因子）
3.3 坡度坡长因子（LS因子）
3.4 土地利用及工程、耕作措施因子（ET因子）
3.5 植物覆盖与生物措施因子（B因子）
3.6 基于2015年高分影像三峡库区土壤侵蚀评价
3.6.1 三峡库区土壤侵蚀概况
3.6.2 三峡库区上、中、下游土壤侵蚀状况
3.6.3 三峡库区不同海拔区域土壤侵蚀
3.6.4 三峡库区不同土地利用土壤侵蚀
3.7 小结
第4章 基于不同分辨率遥感数据库区土壤侵蚀评价对比
4.1 土壤侵蚀评价验证
4.2 不同分辨率土地利用对库区土壤侵蚀评价结果的影响
4.2.1 不同分辨率土地利用提取结果对比
4.2.2 基于不同分辨率土地利用的土壤侵蚀评价结果
4.3 不同分辨率植被盖度对库区土壤侵蚀评价的影响
4.3.1 不同分辨率B因子计算结果对比
4.3.2 基于不同分辨率B因子的土壤侵蚀评价结果
4.4 讨论
4.4.1 不同分辨率影像对土壤侵蚀评价影响机制
4.4.2 不同B因子计算方法对土壤侵蚀评价的影响
4.4.3 不同分辨率土壤侵蚀因子的数据量对比
4.5 小结
第5章 中低分辨率植被盖度数据尺度变换研究
5.1 30m分辨率植被盖度尺度变换
5.1.1 林草地植被盖度尺度变换
5.1.2 旱地植被盖度尺度变换
5.1.3 水田植被盖度尺度变换
5.2 植被盖度尺度转换土壤侵蚀评价验证
5.2.1 2015年30m分辨率植被盖度尺度转换的土壤侵蚀检验
5.2.2 植被盖度尺度转换的土壤侵蚀模数验证
5.3 小结
第6章 水库运行前后库区土壤侵蚀时空变化
6.1 三峡库区土壤侵蚀时间变化特征
6.2 三峡库区土壤侵蚀空间变化特征
6.2.1 三峡库区不同高程带侵蚀分布特征
6.2.2 三峡库区不同高程带侵蚀变化特征
6.3 小结
第7章 降雨影响下三峡库区消落带的土壤侵蚀变化
7.1 库区消落带分布
7.1.1 库区消落带空间分布
7.1.2 库区消落带坡度分布
7.2 库区消落带土壤侵蚀因子
7.2.1 降雨侵蚀力因子（R因子）
7.2.2 土壤可蚀性因子（K因子）
7.2.3 植物覆盖与生物措施因子（B因子）
7.3 降雨引起的库区消落带土壤侵蚀现状及变化
7.3.1 消落带侵蚀评价验证
7.3.2 库区消落带降雨径流引起的侵蚀现状
7.3.3 消落带降雨径流引起的侵蚀空间分布
7.3.4 水库运行前后由降雨引起的消落带土壤侵蚀对比
7.4 讨论
7.5 小结
第8章 三峡库区土壤侵蚀变化人为驱动机制
2015年三峡库区土地利用变化"> 8.1 19902015年三峡库区土地利用变化
8.1.1 三峡库区旱地时空变化
8.1.2 三峡库区水田时空变化
8.1.3 三峡库区水域、建设用地及林草地时空变化
8.2 土壤侵蚀变化人为驱动力分析
8.2.1 库区土地利用变化对土壤侵蚀影响的机制
8.2.2 三峡水库建设及其移民安置
8.2.3 生态保护政策对库区土壤侵蚀变化影响
8.2.4 区域农业政策对库区土壤侵蚀变化影响
8.2.5 经济发展、人口增长以及耕地政策保护对库区土壤侵蚀变化影响
8.3 小结
第9章 结论与展望
9.1 主要结论
9.1.1 三峡库区土壤侵蚀因子提取及侵蚀现状评价
9.1.2 不同分辨率遥感影像对库区土壤侵蚀评价影响
9.1.3 三峡库区中低分辨率植被盖度数据尺度变换
9.1.4 水库运行前后库区土壤侵蚀时空变化
9.1.5 三峡库区消落带降雨径流引起的侵蚀变化
9.1.6 三峡库区土壤侵蚀变化人为驱动力机制
9.2 创新点
9.3 论文不足与研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]近十年土壤侵蚀与水土保持研究进展与展望[J]. 史志华,刘前进,张含玉,王玲,黄萱,方怒放,岳紫健. 土壤学报. 2020(05)
[2]GF1-WFV与Landsat8-OLI对植被信息的提取差异研究[J]. 赵琳琳,张锐,刘焱序,朱西存. 生态学报. 2020(10)
[3]基于多源遥感数据的植被覆盖度反演方法比较研究[J]. 张瑜伟,苗小莉,张泳. 测绘与空间地理信息. 2020(03)
[4]Dry cropland changes in China’s Three Gorges Reservoir Region during the period 1990 to 2015[J]. WANG Ming-feng,TIAN Feng-xia,HE Xiu-bin,Raheel ANJUM,BAO Yu-hai,Adrian L.COLLINS. Journal of Mountain Science. 2020(03)
[5]水-沙变化趋势影响世界大河发展方向（英文）[J]. 胡春宏. Science Bulletin. 2020(01)
[6]土壤复合侵蚀研究进展与展望[J]. 张攀,姚文艺,刘国彬,肖培青. 农业工程学报. 2019(24)
[7]近70年来中国自然地理与生存环境基础研究的重要进展与展望[J]. 陈发虎,傅伯杰,夏军,吴铎,吴绍洪,张镱锂,孙航,刘禹,方小敏,秦伯强,李新,张廷军,刘宝元,董治宝,侯书贵,田立德,徐柏青,董广辉,郑景云,杨威,王鑫,李再军,王飞,胡振波,王杰,刘建宝,陈建徽,黄伟,侯居峙,蔡秋芳,隆浩,姜明,胡亚鲜,冯晓明,莫兴国,杨晓燕,张东菊,王秀红,尹云鹤,刘晓晨. 中国科学:地球科学. 2019(11)
[8]狗牙根根系对三峡库区消落带紫色土崩解性能的作用机理分析[J]. 肖海,彭逗逗,邵艳艳,洪焕,杨悦舒,李铭怡,夏振尧,许文年. 土壤通报. 2019(05)
[9]三峡水库消落带土壤侵蚀与生态重建研究进展[J]. 贺秀斌,鲍玉海. 中国水土保持科学. 2019(04)
[10]像元二分模型参数确定方法对高分一号PMS数据估算植被覆盖度精度的影响[J]. 庞国伟,杨勤科,王春梅,山琳昕,王碧莲. 地理与地理信息科学. 2019(04)
博士论文
[1]坡度和坡长尺度效应与尺度变换研究[D]. 郭伟玲.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2012
[2]土壤可蚀性动态变化机制与土壤可蚀性估算模型[D]. 王彬.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]植被盖度对土壤侵蚀模数计算的影响研究[D]. 蔡梦雅.东北师范大学 2016
本文编号：3155613
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