黄土丘陵区切沟侵蚀过程及影响因子研究

发布时间：2017-05-12 14:18

  本文关键词：黄土丘陵区切沟侵蚀过程及影响因子研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：切沟侵蚀是最具有威胁性和破坏性的土壤水蚀类型,具有发展迅速、难以预测等特点。由于其发展的复杂机制和阶段性,加上监测技术的相对落后,与坡面侵蚀相比较,切沟侵蚀研究相对滞后,在我国最近一期的土壤侵蚀普查中,仍然没有计算沟蚀,不能全面反映区域水土流失状况。本研究旨在估算黄土高原典型区的切沟侵蚀速率,分析切沟的三维侵蚀过程及其影响因子,为全面评价黄土高原区退耕还林工程的水土保持效益提供理论基础,并为预防切沟侵蚀提供科学依据。选择陕西绥德县和陕西吴起县为研究区,基于两期同时相QuickBird影像和分辨率为5m的数字高程模型,通过目视解译的方法估算切沟侵蚀速率,应用相关分析确定研究区内影响切沟侵蚀的主导因子,采用回归分析得到抑制切沟侵蚀的最佳植被覆盖度；基于多期三维激光扫描数据,构建切沟分辨率为0.15 m的数字高程模型,利用目视解译法估算切沟面积、周长、体积以及沟头的发育速率,通过方差分析和量化差异对比两研究区内切沟侵蚀速率差异和切沟发育过程差异。研究结果如下：(1)2004-2013年绥德研究区内年均切沟面积增加的平均值为0.46%；水平条带整地面积在上坡集水区域中所占比例是影响切沟侵蚀的主导因子；不同整地措施小流域(水平阶林地、水平阶草地、水平梯田)抑制切沟发展作用排序：水平阶林地水平阶草地水平梯田。(2)2007-2013年6a间吴起研究区内30个小流域中有将近87%的流域年均切沟面积变化集中在0%-0.2%之间,平均值为0.13%；在30个小流域中沟间地的植被覆盖度是影响切沟侵蚀的主导因子；当流域沟间地植被覆盖度达到60%以上时能有效抑制切沟进一步发展。(3)三维激光测量表明,绥德研究区内的切沟形态参数(面积、周长、体积以及沟头前进速率)年均变化分别为1.73%,1.08%,8.70%以及0.29 m/a,吴起研究区内为1.79%,1.28%,12.31%以及0.26 m/a,可得绥德研究区内的切沟侵蚀强度大于吴起研究区；吴起研究区内切沟沟头部位发育所占比例的平均值为69.90%,绥德研究区内平均值为57.69%,说明吴起研究区内切沟的发育部位侧重于沟头溯源侵蚀前进,而绥德研究区则侧重于沟头两侧沟壁的扩张；在绥德研究区,三种切沟类型草地型(G),草灌型(GS)和水平阶灌木型(TS)的沟头年均前进速率分别是0.33,0.23和0.20 m/a,相对应的年均面积增加率为2.25,1.94和1.18%。说明沟间地实施退耕还林措施能够有效地制约切沟的发展,且对上坡集水面进行土地整治并辅以生物等水土保持措施能够更有效地防治切沟进一步发育。
【关键词】：切沟侵蚀 QuickBird影像 三维激光测量 黄土丘陵区
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 引言11-19
• 1.1 研究背景和意义11
• 1.2 国内外研究综述11-13
• 1.2.1 切沟形成机制和预报模型11-12
• 1.2.2 切沟发育机制和预报模型12-13
• 1.3 切沟侵蚀监测技术研究进展13-15
• 1.4 切沟侵蚀影响因子研究进展15-16
• 1.4.1 降雨和切沟侵蚀15
• 1.4.2 地形与切沟侵蚀15
• 1.4.3 植被、土地利用类型与切沟侵蚀15-16
• 1.4.4 淤地坝与切沟侵蚀16
• 1.5 切沟侵蚀速率研究结果16-17
• 1.6 主要问题和前景展望17
• 1.7 本文研究目的17-19
• 2 研究内容和研究方法19-25
• 2.1 研究思路19
• 2.2 研究内容19
• 2.3 研究方法19-22
• 2.3.1 数据来源19-20
• 2.3.2 基于QuickBird影像的切沟发育研究方法20-22
• 2.3.3 基于三维激光扫描数据的切沟发育研究方法22
• 2.4 技术路线22-25
• 3 研究区概况25-31
• 3.1 绥德研究区概况25-27
• 3.1.1 地理位置25-26
• 3.1.2 地质地貌26
• 3.1.3 气候26
• 3.1.4 水文26
• 3.1.5 土壤26-27
• 3.1.6 植被27
• 3.1.7 社会经济概况27
• 3.2 吴起研究区概况27-31
• 3.2.1 地理位置27
• 3.2.2 地质地貌27-28
• 3.2.3 气候28
• 3.2.4 水文28
• 3.2.5 土壤28-29
• 3.2.6 植被29
• 3.2.7 社会经济概况29-31
• 4 绥德研究区切沟侵蚀特征分析31-37
• 4.1 提取切沟形态参数31-32
• 4.1.1 小流域基本信息31-32
• 4.2 切沟发育特征分析32-35
• 4.2.1 小流域类型划分32
• 4.2.2 切沟发育速率统计特征32-34
• 4.2.3 切沟发育速率与各影响因子之间的相关性34
• 4.2.4 水平条带整地与植物措施组合抑制切沟发育效果分析34-35
• 4.3 小结35-37
• 5 吴起研究区切沟侵蚀特征分析37-43
• 5.1 提取切沟形态参数37-39
• 5.1.1 小流域基本信息37-39
• 5.2 切沟发育特征分析39-40
• 5.2.1 切沟发育速率统计特征39
• 5.2.2 切沟发育速率与其影响因子的相关性39
• 5.2.3 植被覆盖度对切沟发育的影响39-40
• 5.3 小结40-43
• 6 典型区切沟侵蚀过程差异分析43-53
• 6.1 数据获取及处理44-45
• 6.2 提取切沟形态参数45-47
• 6.2.1 切沟沟缘线提取及形态参数计算45
• 6.2.2 切沟体积计算45-47
• 6.3 切沟侵蚀差异分析47-50
• 6.3.1 典型区切沟侵蚀统计特征48
• 6.3.2 典型区切沟侵蚀强度差异分析48-49
• 6.3.3 典型区切沟侵蚀特征差异分析49-50
• 6.4 小结50-53
• 7 结论、不足和展望53-55
• 7.1 结论53-54
• 7.2 不足与展望54-55
• 参考文献55-63
• 个人简介63-65
• 导师简介65-67
• 获得成果清单67-69
• 致谢69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 程宏,伍永秋;切沟侵蚀定量研究进展[J];水土保持学报;2003年05期

2 李镇;张岩;姚文俊;;切沟侵蚀监测与预报技术研究述评[J];中国水土保持科学;2012年06期

3 秦高远;周跃;杨黎;;切沟侵蚀研究初探——以云南省文山县新开田村为例[J];水土保持研究;2007年05期

4 崔润利;刘洪友;;黑土地讷河市切沟侵蚀的成因与危害[J];黑龙江科技信息;2010年05期

5 李斌兵;肖培青;余叔同;;黄土丘陵沟壑区坡沟系统切沟侵蚀数值模拟[J];中国水土保持科学;2012年01期

6 G.Bocco,F.Garcia-Oliva,方华荣;墨西哥的切沟侵蚀研究[J];水土保持科技情报;1994年01期

7 张文杰;程维明;李宝林;周成虎;仝迟明;;黄土高原丘陵沟壑区切沟侵蚀与地形关系分析——以纸坊沟流域为例[J];地球信息科学学报;2014年01期

8 李斌兵;郑粉莉;张鹏;;黄土高原丘陵沟壑区小流域浅沟和切沟侵蚀区的界定[J];水土保持通报;2008年05期

9 谢云英;杨喜春;;辽西及赤峰地区黄土区切沟侵蚀发育特征及治理对策[J];内蒙古水利;2010年06期

10 杜国明;雷国平;宗晓丹;;东北典型黑土漫岗区切沟侵蚀空间格局分析[J];水土保持研究;2011年02期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 伍永秋;程宏;;切沟侵蚀的监测[A];地貌·环境·发展——2004丹霞山会议文集[C];2004年

2 郑粉莉;张姣;张鹏;余叔同;;黄土坡面片蚀—细沟—切沟侵蚀形态的演变与模拟[A];中国水土保持学会科技协作工作委员会2011年年会交流材料[C];2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 杨松;黄土丘陵区切沟侵蚀过程及影响因子研究[D];北京林业大学;2016年

2 秦高远;纵向岭谷区切沟侵蚀特征研究[D];昆明理工大学;2007年

  本文关键词：黄土丘陵区切沟侵蚀过程及影响因子研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：360021