岷江上游黑水河流域不同景观结构小流域径流系数的比较

在GIS技术支持下,结合岷江上游黑水河流域1988—2002年多年平均降水量和蒸散量空间分布,对不同景观结构的小流域多年平均径流系数进行比较。结果表明:不同土地覆盖类型组合流域多年平均径流系数大小关系依次为林灌流域<林灌草复合流域<森林流域<林草流域,这与流域土地利用类型、流域海拔分布和迎风坡向分布特征有关;对于森林流域和灌木流域,其多年平均径流系数主要受多年平均降水量、多年平均蒸散量和平均坡度共同影响;对于林草流域和林灌草复合流域,其多年平均径流系数主要受流域的多年平均降水量、多年平均蒸散量和多林草面积比共同影响。

岷江上游景观边界网络格局分析

格局与过程是景观生态学研究的核心内容,与基于斑块的研究相比,基于边界的研究是格局与过程研究的一个新的切入点。以岷江上游地区为例,基于TM影像数据,应用RS、GIS、Fragstats等软件,选用边界长度、边界密度、边界海拔、结点数量、网眼大小、网络连接度等指数,研究了景观边界网络格局的变化,并分析了与之相关的生态过程。结果表明,在1974~2000年期间,由于人为干扰强度的加剧,岷江上游景观边界网络结构变得更加复杂,在早期以边界长度增加为主,网络连接度变大,在后期以边界数量和结点数量增加为主,网络连接度变小;森林景观与低坡位景观类型间的边界减少,森林下线上移;农田与林地的边界在早期增加,1986年后减少,而与灌木林地的边界持续增加;随着林地的蚀退,森林结构变得简单化,而农田、灌木林地、草地等景观类型的结构变得更加复杂。

岷江上游居民点分布格局及影响因子分析

为了研究岷江上游居民点格局及其影响因子,利用1:25万基础地理信息数据和统计数据,在GIS的支持下,对居民点空间格局以及影响因子进行了较为深入的研究。结果表明:(1)研究区大散居、小聚居的农村居民点特征显著。(2)居民点分布主要集中在河流与道路的两侧,属于典型的高山峡谷地带居民点分布;居民点离散特征不显著。(3)居民点分布与海拔存在一种非线性的关系。研究成果为进一步分析人口的分布格局与人口数据空间化;实现生态退耕,区域景观格局优化以及区域可持续发展提供重要的依据。

岷江上游人口特征

通过提取岷江上游5县1986~2003年统计年鉴的人口和经济数据,以研究区行政区划图(1∶250 000)为地理信息基础数据,在ArcGIS平台上,建立人口空间数据库,采用传统人口统计和GIS空间分析相结合的方法,对岷江上游5县的人口空间分布特征与变化以及影响其变化的因素进行了研究。结果表明,研究区是以藏族、羌族、回族等少数民族为主的聚居区,其人口总量规模小、人口增长缓慢、人口密度偏小;人口的空间结构状况趋于不均衡化,人口再分布活力明显下降;人口重心从1950~2003年由北到南移动了6.30 km,反映出研究区经济发展良好的区域在南部(即汶川县)方向;影响人口分布的主要因素有河流、道路、海拔、土地的利用方式和经济吸引力等。

岷江上游小流域景观格局对土壤侵蚀过程的影响

以GIS为平台,利用泥沙输移分布模型模拟了岷江上游黑水流域和镇江关流域的流域侵蚀量、产沙量的空间分布,将模拟结果与土地利用图相结合,分析了各土地利用/覆被类型方式对侵蚀、产沙过程的影响,并利用景观空间负荷对比指数分析了土地利用/覆被类型随空间要素的配置、贡献权重和组成比例对土壤侵蚀的影响.结果表明:不同土地利用方式的土壤侵蚀模数不同,依次为裸岩>居民点>草地>农田>灌木林>林地;不同土地利用/覆被类型的产沙模数没有明显差异.2个流域土地利用/覆被类型随坡度的空间配置较优,随相对高度、相对距离和运移距离的空间配置较差;2个流域土地利用/覆被类型随着空间元素的配置各有优势,考虑土地利用/覆被类型的贡献权重后,镇江关流域的格局优势增加,当进一步考虑土地利用/覆被类型的组成比例时,镇江关流域的格局则优于黑水流域;只有综合考虑空间配置、贡献权重和组成比例,才能全面度量流域景观格局对土壤侵蚀的影响.坡度的景观空间负荷对比指数的构造不能准确地表现土地利用/覆被类型的贡献权重、组成比例对土壤侵蚀的影响,还需进一步改进.

浅论实现基于MapX的灌溉信息系统的关键技术

现代化的灌溉用水管理是实现农业高效用水的重要措施之一,它可实现灌溉水资源的合理配置和灌溉系统的优化调度,达到节水增产目的,使有限的水资源获得最大的效益。采用手工方式进行灌溉用水管理,难以及时提供水资源利用最优化方案,因此急需研制出具有网络通信功能的可视化操作界面的灌溉信息管理系统,为灌区水资源评价和利用、规划等工作奠定良好的数据基础。GIS不仅具有强大的空间数据管理功能,还具有丰富的多元地学数据分析处理能力和直观的图形显示效果,因此利用GIS进行灌区的管理与建设将会有效提高灌区的工作效率和经济效益。笔者在实践调研的基础上,根据灌溉信息管理系统的功能规划及结构设计,利用MapX组件工具开发了陕西省冯家山灌区灌溉信息系统,对提高灌溉用水的管理效率进行了实例尝试,并着重对下列关键技术的运用进行了实践与思考:(1)阐述了利用可视化编程工具结合数据库管理技术、地理信息系统组件技术、网络通信技术等进行系统开发的过程;(2)着重介绍了基于MapX组件的空间数据库的建立与关联技术、灌溉管理信息的网络通信实现技术;(3)最后对在灌溉管理工作中运用GIS技术进行科学管理等相关问题进行了有益的探讨。

区域尺度侵蚀产沙估算方法研究

区域土壤侵蚀模型是大区域土壤侵蚀普查和水土保持宏观决策的支持工具,土壤侵蚀模型的研发是土壤侵蚀学科的前沿领域。基于DEM将区域划分为规则网格,设计产流、产沙过程的单元模型,包括植被截留、入渗、填洼、流速、携沙能力、径流剥蚀量、泥沙沉积等算法。将月降水当作1次降雨事件,并划分若干时段进行迭代计算,利用GIS空间分析功能完成水沙汇集运算,并在ArcGIS支持下进行计算机程序设计,有效地完成了区域侵蚀产沙量的计算。将模型应用于延河流域得到:1995年7月份平均径流深为35.6 mm,径流系数为0.237,流域出口径流量为2.72亿m3,流域出口输沙量为0.38亿t,流域平均侵蚀模数为4575 t/(km2.月);输出图形空间格局和结构符合实际情况,初步模拟结果令人较满意。

区域水土流失研究综述

以区域水土流失为主题 ,分析并阐述了该领域的研究现状 ,指出了当前存在的主要问题 ,并对研究的今后发展方向进行了展望。

农田土壤肥力综合评价研究进展

农田土壤肥力受自然因素和人为因素的双重影响 ,对其进行客观的综合评价显得非常困难 ,为了在对农田土壤肥力综合评价过程中尽量避免主观性 ,减少人为因素 ,人们更多地采用一些数学方法参与到评价过程中 ,进行数值化综合评价。本文就目前流行的有关土壤肥力综合评价的方法进行了介绍和比较 ,并对其取样技术、评价指标最小数据集的选择以及数值化综合评价方法进行了详细介绍。随着GPS、GIS技术的发展 ,土壤肥力质量评价系统会日臻完善 ,为土壤资源的合理利用提供依据。

祁连山南坡植被景观格局及其破碎化

以扎麻什营林区的林相图和调查资料为基础,运用GIS手段,选取合适的景观格局指数,分析了祁连山南坡植被景观格局基本特征,并进行了破碎化评价。结果表明:研究区植被以草地和灌丛为主,景观基质已退化为裸地,各植被类型斑块密度远大于裸地,平均分维数较低,景观整体破碎化水平较高;草地和灌丛边界密度和破碎化指数均高于其他植被类型,反映出该区自然植被景观主要受放牧活动的影响;森林多以小面积零散分布,其中青海云杉林景观结构破坏较为严重,异质性较低,斑块形状趋于单一,显示出较高水平的破碎化,其他林种多以小面积集中分布于某些小的生境,受人类活动干扰较少,破碎化程度较低。

基于网络环境的地理信息系统-WebGIS

Web GIS作为一门新兴的技术学科 ,依托互联网的环境和 Internet实用技术 ,成为地理信息系统理论研究和技术创新的增长点。随着网络技术和应用市场的不断发展和扩大 ,将促进 GIS新兴信息产业的形成。本文结合工作实践 ,论述了 Web GIS的技术背景与发展 ,以及系统功能等基础理论 ,重点讨论了 Web GIS的体系结构、实现策略和技术方法

侵蚀黑土容重空间分异与地形和土地利用的关系

以黑土侵蚀和重点治理的典型流域———黑龙江省拜泉县通双小流域为案例,通过田间取样和测定、数字高程模型(DEM)导出、遥感影像(Landsat-7 ETM+)解译分别获得容重、地形因子和土地类型数据。运用经典统计和地统计学方法,结合地理信息系统(GIS),探讨侵蚀黑土表层土壤容重空间分异与地形和土地利用的关系。结果表明:小流域尺度上,黑土土壤容重变异(14%)和空间自相关性(块金值/基台值,C0/C0+C=41.18%,变程2 402 m)均属于中等强度。坡位和土地利用是影响容重变异的最突出因素,地形是控制空间自相关性的主要结构因素,土地垦殖、耕作方式和管理措施等随机因素强烈地影响了土壤容重的空间自相关性,有48.3%的农田耕层土壤容重过大,结构不良。目前黑土小流域的侵蚀治理方式是适合的,也是很成功的。但在保证土壤不再移位的前提下,如何提高土壤的质量和生产力,即培肥土壤是又一严峻的挑战。

土壤侵蚀预报模型研究进展

介绍了国内外土壤侵蚀预报模型的主要研究成果。所介绍的国外土壤侵蚀预报模型除众所周知的USL E/ RUSL E,WEPP,L ISEM和 EUROSEM外 ,还有浅沟侵蚀预报模型 (EGEM)和切沟侵蚀预报模型。国内的侵蚀预报模型主要有在 GIS支持下的陡坡地包括浅沟侵蚀的坡面侵蚀预报模型、有一定物理成因的坡面侵蚀预报模型和流域预报模型。在总结和评价国内外土壤侵蚀预报模型的基础上 ,提出了中国今后土壤侵蚀预报模型研究的设想。

中国地形起伏度的提取及在水土流失定量评价中的应用

基于全国 1:10 0万的栅格数字高程模型 ( DEM)数据 ,在 ARC/ INFO的 GRID模块支持下 ,利用窗口分析方法 ,经过采样统计 ,确定中国水土流失地形起伏度的最佳分析窗口大小为 5 km× 5 km;基于 5 km× 5 km的分析窗口 ,提取了中国水土流失地形起伏度 ,完成了中国水土流失地形起伏度制图 ;最后对中国水土流失地形起伏度进行了适用性分析 ,并将其初步应用于中国潜在水土流失评价

区域尺度降雨径流估算方法研究Ⅰ-算法设计

径流是区域水土流失的基础。基于已有试验研究和观测数据,结合GIS空间分析功能,初步提出了区域径流计算的基本思路,并对降雨径流产生的各个环节做出了算法设计,考虑的过程包括降水、植被截留、入渗、微地形存储、地表径流等。基于DEM将流域划分为规则网格并以此为基本计算单元,将月降水过程划分为若干时段作为计算迭代的基本单元,本算法可以计算出区域内每一网格单元任一时段末的地表径流量,为进一步建立区域水土流失模型奠定了基础。