基于TM影像数据对地区土壤侵蚀度分析--以兰州市红谷区为例

论文总字数：10744字

摘 要

甘肃省是全国土壤侵蚀最为严重的地区之一，土壤侵蚀不但会对土壤结构构造和水质基本情况都会产生很大的负面影响，而且造成的河沙淤积会堵在下游，为下游人民群众的生活带来不便，甚至会引发洪水。因此，对当前土壤的侵蚀状态进行恰当的评估，有重要的指导作用。传统方式耗时、耗力、耗财且数据的准确度低。近年来，把遥感(RS)和地理信息系统(GIS)结合起来进行土壤侵蚀调查的方法得到了广泛应用，结果的精确度高、时间短及效率高等特点是以往的调查方法很难做到的。本文利用TM和DEM数据在地理信息软件强大的空间分析功能下，对兰州市红古地区进行了土壤遥感情况调查，获得红古区土壤侵蚀等级状况，并得出侵蚀程度与各因子之间的关系。

关键词：GIS，遥感，土壤侵蚀，侵蚀等级

Abstract：Gansu Province is one of the most serious soil erosion areas, soil erosion would not only soil texture and structure and basic water quality conditions will have a huge negative impact, causing siltation and sand will be stuck in the downstream, the people living downstream inconvenience, and even lead to flooding. Therefore, the current state of soil erosion will be properly assessed, there is an important guiding role. Traditional way of consuming, less accurate and labor-intensive, and consumption of wealth data. In recent years, remote sensing (RS) and geographic information systems (GIS) combine methods of soil erosion survey has been widely used, the result of high accuracy, short time and high efficiency is the conventional survey methods difficult to achieve . In this paper, TM and DEM data in geographical information software under the powerful spatial analysis function, Lanzhou ancient red soil areas remote sensing surveys, soil erosion obtained ancient red zone level status, and draw between each factor and the degree of erosion relationship.

Key words: GIS, remote sensing, soil erosion, erosion grade

目 录

1 前 言 4

2 研究概况及研究方法 4

2.1 红古区概况 4

2.2 GIS和RS对土壤侵蚀研究的技术支持 5

2.3 研究意义 6

2.4 研究方法 6

3 数据处理 7

3.1 数据收集 7

3.2 数据预处理 7

4 红古区侵蚀程度信息提取 8

4.1 土壤侵蚀因子的提取 8

4.2 红古区土壤侵蚀程度的获取 9

5 红古区域土壤侵蚀状况分析 11

5.1 红古区各地土壤侵蚀状况 11

5.2 土壤侵蚀因子分析 12

5.3 植被覆盖度因子分析 13

5.4 地面坡度因子的分析 14

总结和展望 16

参 考 文 献 17

致 谢 18

1 前 言

土壤侵蚀是当前全球领域中最重要的土地衰退问题之一，对全球的粮食产量，土壤结构构造和水质基本情况都会产生很大的负面影响，因此，对当前土壤的侵蚀状态进行恰当的评估，有重要的指导作用^[1]。传统方式耗力大且数据的准确度低。近年来，把遥感(RS)和地理信息系统(GIS)结合起来进行土壤侵蚀调查的方法得到了广泛应用，结果的精确度高、时间短及效率高等特点是以往的调查方法很难做到的。以空间卫星获得的影像图为首要的信息来源，利用GIS和ENVI等地理信息软件强大的空间分析功能，对兰州市红古地区进行了土壤遥感情况调查，为将来红古地区的水土规划发展及环境保护提供了一定的依据，并对红古地区未来的经济发展与环境保护有很大的正面影响。

本次实验调查选择红古区作为研究对象，红古区地处黄河中上游，通过遥感与地理信息系统相结合来进行工作，此研究区域在黄河区域具有较强的代表性。兰州市作为西北经济发达地区，不仅在区域经济发展中具有重要作用，更是促进西部大开发战略顺利实施的关键。其水土资源的综合治理不仅对宁夏、甘肃、陕西，甚至对整个西部地区的社会经济发展、生态环境改善都将产生举足轻重的影响^[2]。

2 研究概况及研究方法

2.1 红古区概况

红古区位于兰州市的远郊区，地处兰州市的西南部，东边是西固区,西面是大通河,南接湟水河,北边是黄土山岭与永登县，其中有些地区地处大通河的下游。红古区总面积约莫有567.66平方千米。红古区整个地形由西北向东南倾斜,沿大通河、湟水河呈东(偏南)西(偏北)峡长走向.总地势是北部环山^[3]。

红古区地处大通河、湟水河的左岸。湟水河属于黄河首级支流，在汇入大通河前的平均流量约为56.13立方米/小时，其河道长大约为62千米，多年的水流平均量达到146.63立方米/小时。为了治理红古区严重的水土流失和维护当地的生态环境，国家和当地政府都投入了大量的精力来进行水土保持。实施了退耕还林和封山绿化等一系列恢复性措施，但是防治措施的效果到底如何，尚且不得而知。同时随着国家新农村政策的实行与开展，给该地区的水土维护工作带来许多消极的影响。因此今后水土保持布局方法等这些都是政府和社会所关注的大事^[4]。所有这些只有通过及时和准确的调查监测才能掌握，才能做出最正确的决策和判断。

但是红古区对此方面调查开展的较晚，因此技术水平不高，以往观察短，获得的数据真实性及准确性不高。因此采用传统的方法来解决红古地区的侵蚀面积、程度及其空间分布等问题，在一定程度上是不现实的。新一轮的土壤侵蚀调查迫在眉睫。

2.2 GIS和RS对土壤侵蚀研究的技术支持

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