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。

基于RS的黄河中游多沙粗沙区土地利用变化分析

据1975年的Landsat MSS、1986年和1997年的Landsat TM影像资料,运用遥感影像计算机自动分类方法获取土地利用信息,用GIS空间分析方法以及数理统计方法全面分析了黄河中游多沙粗沙区1975~1986年和1986~1997年两个时期内各土地利用类型的变化幅度、变化速度、数量变化的区域差异、变化方向以及变化方向的区域差异等。结果表明:后期土地利用类型间的相互转化有所增强;耕地、草地、林地和未利用地是本区土地利用变化的主导类型,耕地、草地与其它土地利用类型间的相互转化分布校广;后期耕地被居民地占用的面积和毁林开荒的面积比前期有所增加。

WEPP模型的最新研究进展

WEPP(Water Soil Loss Equation)作为新一代水蚀预报模型,是指导水土保持措施优化配置、水土资源保护与持续利用的有效工具。近年来,遥感和GIS技术为WEPP快速获取所需资料、处理数据、图像编辑和输出等提供可靠的技术支撑;同时,区域化、尺度概念的引入,为WEPP应用于大尺度提供技术保障。为借鉴WEPP模型的优点,促进我国水蚀预报模型的发展,对WEPP模型的最新发展进行了详尽的介绍,并对WEPP应用到我国时可能存在的问题进行了初步分析。

沈抚石油污灌区土壤有机质空间分布

利用GIS技术对沈抚灌区土壤有机质的空间分布规律进行了研究,并分析了其影响因素。结果表明:土壤有机质含量沿灌渠上游至下游逐渐减少,且在垂直灌渠方向上,距灌渠越远,含量越低,表层土壤有机质含量显著高于亚表层(平均值为亚表层的1.7倍);沈抚灌区土壤有机质空间分布受土地利用方式、污灌形式和污灌年限影响;水田有机质变异系数大于旱田,随灌渠水流的流向,土壤中有机质含量逐渐减少,在下游地区存在异常区;土壤有机质含量随污灌年限的增长而上升,污灌36~50年的水田表层和亚表层有机质含量是其它年限的1.71~2.36和2.51~2.87倍,旱田表层有机质含量在污灌16年后变化不大,保持在3.2%~3.6%。

沈阳不同行政区城市森林景观格局差异及其原因

运用景观生态学原理,在RS和GIS技术支持下,以沈阳三环内城市森林为研究对象,选取斑块数目、斑块面积、斑块密度、Shannon多样性指数、平均分维数、聚集度等景观格局指数进行各行政区对比分析。结果表明:浑南新区、东陵区、和平区森林景观格局最合理,大东区、皇姑区、于洪区次之,铁西区、沈河区最差。

沈阳城市森林绿量测算

借助ARC/GIS地理信息系统,以“平面量推算平面量”的方法,测算了沈阳市城市森林的绿量.结果表明:沈阳市城市森林不同类型单位面积绿量以风景游憩林最高,为3·86m2·m-2;生态公益林最低,为2·27m2·m-2;城市森林分布区单位面积绿量为2·99m2·m-2;城区单位面积绿量为0·25m2·m-2.沈阳城市森林总体绿量约为1·13×108m2·其中,附属林为4·15×107m2,占36·64%;生态公益林2·72×107m2,占23·99%;风景游憩林2·20×107m2,占19·38%;道路林1·84×107m2,占16·20%;生产经营林0·43×107m2,占3·79%.经检验,平面量推算平面量方法测算精度达到91·81%(α=0·05).

沈阳城市森林三维绿量测算

为了探讨城市森林三维绿量的测算方式及精度,该文利用2001年8月沈阳市真彩航片和抽样调查,借助ARC/GIS,以“立体量推算立体量”的方法测算沈阳城市森林三维绿量.结果表明,不同城市森林类型的单位面积三维绿量以风景游憩林最高,为5.35 m3/m2,附属林4.93 m3/m2,道路林3.65 m3/m2,生态公益林3.62 m3/m2,生产经营林2.35m3/m2;城市森林分布区的单位面积三维绿量为4.25 m3/m2;城区单位面积城市森林三维绿量为0.35 m3/m2.沈阳城市森林总体三维绿量为161 296 716.85 m3,其中附属林为60 116 966.36 m3,占37.27%,生态公益林43 321 771.43 m3,占26.86%,风景游憩林30 482 879.04 m3,占18.90%,道路林23 841 208.75 m3,占14.78%,生产经营林3 533 891.27 m3,占2.19%.经检验,该方法精度达到85.50%(α=0.05).

沈阳市城市景观结构分析

景观结构是景观生态学研究的主要内容之一,景观结构指数多是针对农业景观和林业景观提出来的。应用GIS技术,对沈阳市城市景观结构进行了分析,结果是:景观多样性指数2.847,优势度指数1.059,聚集度指数0.803,均匀度指数58.2％,斑块密度3.7个/km2,一环内斑块密度8.825个/km2,道路密度5.52 km/km2,水系密度0.198 km/km2。结论是:目前常用的景观指数适于城市景观。沈阳市城市景观结构不合理,工业用地过多,市政设施用地和商业服务用地严重不足。在空间布局上,工业用地占据区位条件好的市中心地带,所以,用地结构必须调整。

沈阳市城市扩展动态模拟与预测

基于遥感和GIS,采用SLEUTH模型对沈阳市辖区1988-2004年间的城市扩展过程进行动态模拟,对未来(2005-2030年)两种预案条件下的城市发展格局进行预测,即目前趋势预案和区域开发政策与城市规划预案。结果表明:到2030年,两种预案条件下,城市面积分别增加306.0km2和172.7km2,占土地总面积的百分比达到22.1%和18.3%。目前趋势预案条件下的未来城市发展格局比较分散;而区域开发政策与规划预案条件下,城市扩展格局将更加紧凑,充分体现了区域开发与保护政策、城市规划对城市扩展的约束和引导作用。

沈阳市城镇扩展时空格局及其驱动力

利用多时相TM影像,采用GIS空间分析和景观格局分析相结合的方法,对沈阳市辖区城镇扩展的时空分异特征和城镇景观格局演变进行了分析,并对其驱动力进行了探讨.结果表明:1988—2004年间,沈阳市辖区城镇面积持续增加,扩展强度逐渐增强,2000—2004年间的城镇扩展规模和强度达到最大;城镇扩展具有明显的空间分异特征,市区西南方向是城镇扩展的主方向,近郊及各级经济开发区是扩展的主要区域;城镇景观格局日趋复杂,城镇发展紧凑程度降低;城镇景观格局演变与城镇扩展特征关系密切,表现出时空分异特征;工业化发展与开发区建设、政府政策与城市规划以及交通基础设施建设是沈阳市辖区城镇扩展与城镇景观格局演变的主要驱动力.

沈阳市建成区植被环境效益分析

以基于GIS为基础的城市植被分析软件———CITYgreen的要求对沈阳市建成区进行调查,并统计分析,获得沈阳市建成区绿色覆盖现状,各用地类型植被的环境效益以及沈阳市建成区的总体环境效益。结果表明,沈阳市建成区的绿色覆盖(树冠与草地之和)率以绿化类用地最高;植被净化效益的主体为树木覆盖,植被环境效益与树冠覆盖比呈现正相关关系,单位面积的净化效益以绿化用地最高,商业金融用地最低;建成区总碳贮存为199 485.4t,每年的碳存留为879.6478t,O3的去除量为71 283.89kg,SO2的去除量为22 163.97kg,NO2的去除量为40 876.3kg,PM10的去除量为61 494.02kg,CO的去除量为8 149.331kg。该文还对提高环境质量提出建议。

沈阳市郊耕地土壤交换性Ca含量的空间异质性特征

利用地统计学和地理信息系统相结合的方法研究了沈阳市郊耕地土壤 (0～ 2 0cm)交换性钙含量的空间异质性特征 ,绘制了交换性钙含量的空间分布图。结果表明 ,土壤交换性钙含量经对数转换后基本符合正态分布 ,变异函数的最佳理论模型为球状模型 ,交换性钙含量具有很强的空间相关性 ,空间自相关距离为 15 8km ,其空间异质性主要受成土母质和土壤类型等结构性因子的影响