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[期刊] 地理科学进展
[作者]
林晨 周生路 吴绍华
土壤侵蚀动态监测是侵蚀研究体系中的重要内容,目前研究主要集中在强度评价以及趋势预测两方面,其中,地理元胞自动机(Geo-CellularAutomata,GeoCA)是最常用的土壤侵蚀趋势模拟模型,但是现有研究主要基于邻域计算规则,强度模型的数学意义,而忽视了元胞自身发生变化的可能性,不能完全体现土壤侵蚀演变的复杂性,这些问题不仅降低了模拟的精度,而且使得趋势预测与侵蚀评价两者间的融合性降低,不利于完整的研究体系形成。本研究认为土壤侵蚀时空变化趋势是其自身侵蚀状态、自然条件以及邻域转换规则共同作用决定,从而设计元胞侵蚀强度指数算法、元胞侵蚀强度函数以及元胞邻域转换函数,对传统GeoCA进行了优化,并在GIS与遥感技术支撑下,以福建省长汀县为研究区,设计了上述算法的整合模型,对福建省长汀县30年来土壤侵蚀时空演替过程进行了测算与分析。研究结果显示:长汀县土壤侵蚀最严重的地区主要分布在以河田镇为中心的汀中地区,20世纪90年代以来,土壤侵蚀治理工作成效显著,改善趋势明显加快,至2000年以后有所放缓。预计至2020年,土壤侵蚀区的比重将从1990年的约40%下降至约20%。通过比较,整合算法的精度达到72.7%,高于单纯的侵蚀强度评价算法以及传统GeoCA模型,证明优化GeoCA不仅是进行土壤侵蚀时空演变模拟研究的有效手段,更为土壤侵蚀这一复杂地理系统的元胞表述规则研究进一步深入提供了思路。
[期刊] 生态经济
[作者]
范峻恺 徐建刚 胡宏
当前我国海绵城市建设适宜性评价研究多集中在"工程"技术层面,缺乏社会经济和生态环境综合视角的评价研究。基于此,文章以福建省长汀县为实证对象,构建了一种基于生态、社会、经济多维指标的系统建模评价方法。首先,从孕灾环境危险程度、承灾体易损程度、海绵体改造适应能力三个维度构建海绵城市建设适宜性评价指标体系;进而,对城市空间采用元胞栅格化、指标分级量化、人口密度估算等方法计算和生成各个指标的量化分级图层;最后,基于熵值法确定的指标权重,构建拓扑结构为9×3×1的BP神经网络模型对海绵城市建设的适宜性进行评价。评价结果表明,该方法可为海绵城市专项规划中,海绵体的城市空间布局及其建设时序规划提供科学指导。
[期刊] 资源科学
[作者]
田鹏 赵广举 穆兴民 温仲明 王飞
采用GIS与RS技术,以RUSLE模型为基础,增加流域输沙能力与淤地坝拦沙效率模块,并在黄土高原粗沙多沙区流域皇甫川进行验证。模型模拟结果显示:率定期1991-1999年皇甫站实测输沙量与模拟值拟合较好,纳什系数(Nash)与相关系数均超过0.7,而验证期2000-2009年的模拟结果相对较差。不同土地利用状况的土壤侵蚀模数表明:皇甫川流域土壤侵蚀模数超过15 000t/(km2·a)的区域主要发生于裸露的砒砂岩与植被覆盖较差的沙地;而土壤侵蚀模数小于2 500t/(km2·a)的区域主要分布在地势较为平坦的河滩地与植被盖度好的高原区。在相同降雨条件下,皇甫川流域不同土地利用类型土壤侵蚀模数的...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
牛志明 解明曙 孙阁 Steven G.
近年来 ,随着计算机和地理信息技术的不断发展 ,非点源污染模型在土壤侵蚀研究中得到了广泛的应用 .该文通过对不同模型的背景、功能、应用范围以及优缺点的分析 ,对国外较为常用的 8个土壤侵蚀模型进行了全面综述 .这些模型包括用于预测预报的RUSLE ,WEPP和EPIC ,用于流域水文过程模拟的SHE ,CREAMS和ANSWERS等 ,还有用于流域管理措施评价的AGNPS和SWAT等 .通过对不同模型应用现状的分析 ,提出了土壤侵蚀模拟模型在BMPs评价、湿地水文以及生态系统缓冲带泥沙及营养元素运移等领域的应用前景和发展动态
关键词：
模型 土壤侵蚀 非点源污染
[期刊] 自然资源学报
[作者]
潘竟虎
基于遥感融合影像和GIS技术,借助通用土壤流失方程计算土壤侵蚀量,采用情景分析法,评价黄土丘陵沟壑区清水沟流域实施不同水土保持和退耕还林(草)措施对土壤侵蚀的影响。结果表明:水土保持措施减少土壤侵蚀的效益显著,相对而言,生物措施减少土壤侵蚀的效益强于工程措施,不同退耕还林(草)方案对流域总体土壤侵蚀影响差异较大。组合情景对土壤侵蚀影响很大,部分组合情景的土壤侵蚀甚至可低于土壤侵蚀背景值。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
蔡强国,刘纪根
土壤侵蚀模型作为了解土壤侵蚀过程与强度,掌握土地资源发展动态,指导人们合理利用土地资源,管理和维持人类长期生存环境的重要技术工具,受到世界各国的普遍重视。本文总结了中国土壤侵蚀模型的主要成果,对经验统计模型、物理成因模型、国外模型在我国的应用方面作了详细的介绍。在总结和评价中国土壤侵蚀模型的基础上,提出了今后土壤侵蚀模型应该注重的发展方向:(1)注重土壤侵蚀模型的理论研究,将从以侵蚀因子为基础的侵蚀预报向侵蚀过程的量化研究和理论完善,研究各侵蚀因子及其交互作用对侵蚀过程的影响,泥沙在复杂坡面以及不同流域尺度间的分散、输移和沉积作用;(2)加强对重力侵蚀、洞穴侵蚀机制的研究,加强对大中流域侵蚀模型的研究;(3)充分利用先进的RS、GIS技术,为侵蚀模型的研究提供大量的数据源,以利于对土壤侵蚀模型的检验。
关键词：
土壤侵蚀模型 主要成果 发展方向
[期刊] 资源科学
[作者]
史培军 刘宝元 张科利 金争平
在综合评述了国内外土壤侵蚀研究的最新进展基础上，综述了我们在内蒙古准格尔旗皇甫川流域和陕西安塞大南沟流域的研究成果，并进一步提出了探讨人类活动（主要是土地利用方式和水平）对土壤侵蚀的影响机理及过程的主要途径。
关键词：
土壤侵蚀 过程与模型 人类活动
[期刊] 地理科学进展
[作者]
徐亚莉 罗明良 梁倍瑜 昌小莉 向卫 张斌
为探索不同空间插值方法得到的DEM如何影响土壤侵蚀模拟效果,本文选择金沙江干热河谷区典型冲沟为研究对象,利用野外测量高程数据,采用反距离加权(IDW)、析取克里格(DK)、局部多项式(LPI)和张力样条函数(ST)4种方法构建高精度DEM。基于USPED模型模拟冲沟的土壤侵蚀,对比不同空间插值方法的精度、土壤侵蚀的空间分布,采用相对差系数对比不同插值在土壤侵蚀研究中的相似性。结果表明:DEM空间插值的精度排序为ST
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
郭成久 颉丽 朱淼淼 孙景刚 刘金壮
为提高坡耕地产量,保护水土流失,分析不同下垫面土壤侵蚀量的预测方法,以2000~2001辽宁北部典型坡耕地数据为样本,建立BP神经网络土壤侵蚀量预测模型,应用2002年土壤侵蚀量数据对模型进行检验。结果表明:采用三层BP网络结构,输入层为4个神经元,分别为径流量、降雨量、有机质、覆盖度,输出层为土壤侵蚀量。预测值的合格率为80%,精度较高,具有很好的预测性能。
关键词：
坡耕地 土壤侵蚀量 BP神经网络 降雨量
[期刊] 资源科学
[作者]
陈思旭 杨小唤 肖林林 蔡红艳
土壤侵蚀已成为世界范围内的生态环境问题,是水土保持的重要内容。本文基于GIS技术和RUSLE模型对南方丘陵山区4个主要省份——湖南、江西、浙江和福建的土壤侵蚀状况进行了定量研究,分析了土壤侵蚀空间分布特征以及与坡度、海拔间的关系。结果表明:研究区内年均土壤侵蚀量为2.46亿t/a,平均土壤侵蚀模数为421.81t/(km2?a);研究区水土保持状况良好,土壤侵蚀面积中,只有13.41%的面积存在着较高程度的侵蚀,局部区域表现为强烈侵蚀;空间上,湖南和江西的土壤侵蚀呈现块状分布,浙江和福建的土壤侵蚀则呈现出点状分布,湖南整体的水土保持状况不如其他3个省份;研究区内土壤侵蚀与坡度和海拔关系密切,微...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李天宏 郑丽娜
以黄土高原典型丘陵沟壑区——延河流域为研究区,基于GIS和RS技术,利用2001—2010年延河流域水文站月降雨量数据、MODIS NDVI数据、DEM数据、土壤类型数据和土地利用数据,率定了修正的通用土壤流失方程(RUSLE)的相关参数,计算了研究区2001—2010年逐年的土壤侵蚀模数,利用杏河水文站实测的泥沙数据,验证了模型的有效性,分析了延河流域土壤侵蚀强度的时空变化特征。结果表明,2001年到2010年延河流域土壤侵蚀模数呈减小趋势,2001年土壤侵蚀模数最大,为6 596.72 t/(km2.a),2008年土壤侵蚀模数最小,减小到2 485.46 t/(km2.a),降低62.3...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张灿 徐涵秋 张好 唐菲 林中立
南方红壤典型水土流失区——福建省长汀县曾因生态破坏导致严重的水土流失。经过多年以植树为主的生态修复,该县生态面貌有了明显的改观。论文首先采用线性光谱混合分析模型计算植被覆盖度,并在此原始模型的基础上提出了对地形阴影进行修正的方法来获取植被覆盖度。精度验证表明,在线性光谱混合分析模型中加入山地指数(NDMVI)波段能够削弱地形阴影问题,提高植被覆盖度反演精度。在此基础上利用多时相遥感影像分析了长汀2001—2013年植被覆盖度的时空变化,并利用遥感生态指数(RSEI)定量评价了长汀水土流失生态修复的效果。结果表明,经过13 a的水土流失治理,长汀的植被覆盖度有了明显的升高,从2001年的75.1...
[期刊] 林业科学
[作者]
张丽娟 毕淑芹 袁丽金 薛宝民 张金柱
采用室内人工模拟降雨方法,研究河北太行山南段低山丘陵片麻岩褐土区3种土地利用方式(草地、坡耕地、刺槐林)土壤侵蚀与养分流失规律,分析土壤养分流失的空间变化以及养分流失与土壤侵蚀的关系,比较流失泥沙中的养分含量与表土和径流中的养分含量变化。结果表明:流失泥沙中的养分含量明显高于径流中的养分含量,也明显高于雨前表土中的养分含量,具有较大的养分富集比;土壤中流失的养分与流失泥沙量具有较好的相关性。
关键词：
土壤侵蚀 养分流失 土地利用
[期刊] 自然资源学报
[作者]
刘婷 邵景安
降雨侵蚀力变化是一复杂过程,其变化存在一定的随机波动性,土壤侵蚀是三峡库区生态环境脆弱最主要的影响因素之一,查明库区土壤侵蚀强度的演化过程及未来趋势是库区生态文明建设过程中急需解决的关键科学问题。论文基于三峡库区1990年侵蚀降雨特征,利用BP神经网络对2010年75个站点降雨侵蚀力进行模拟、验证,预测2030年75个站点降雨侵蚀力。选取2030年预测结果中位于库区周围的27个站点,结合2030年库区自然增长、生态保护情景下土地利用模拟数据,使用RUSLE计算2030年土壤侵蚀强度。结果表明:1)2010年库区降雨侵蚀力模拟相对误差为15%,测试样本数据相对误差为14.67%,预测相对误差为19.65%,NE系数为0.85,说明BP神经网络对库区降雨侵蚀力具有良好模拟效果;2)2010年库区土壤侵蚀强度的Kappa指数为0.75,计算结果能满足模拟与预测需求;3)在土地利用不变情况下,2030年库区轻度、中度侵蚀面积均有所增加,微度及强烈以上侵蚀面积均呈减少趋势,且侵蚀强度转变中的58%来源于相邻侵蚀强度,跨侵蚀等级区的较少;4)在降雨侵蚀力不变情况下,自然增长、生态保护情景下未来土地利用变化所导致的土壤侵蚀均呈下降趋势,后者下降的趋势更为明显;5)在降雨侵蚀力及土地利用均变化的情况下,自然增长、生态保护情景下土壤侵蚀均呈下降趋势。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李云开 杨培岭 田英杰 任树梅 赵焕勋
土壤侵蚀产沙是一个极其复杂的物理过程,其物理机理十分复杂,往往难以用数学方式来描述.该文针对区域土壤侵蚀机理不甚清晰、基础资料收集困难等问题,探索性地在小流域土壤侵蚀预报中引入支持向量机理论与方法,并以皇甫川强烈侵蚀区小流域为例构建小流域土壤侵蚀模数预报的支持向量机预报模型.研究表明,该方法的模拟和预测精度都明显高于最小二乘法;支持向量机预报模型依据多年的反映区域侵蚀产沙演进规律的侵蚀产沙监测资料,建立小流域土壤侵蚀模数的支持向量机预报模型,是对流域侵蚀产沙复杂运行机制的综合体现.
关键词：
土壤侵蚀 支持向量机 小流域 预报
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