黄土丘陵区小流域表层土壤的有机碳密度及其空间分布

通过野外调查和室内分析,采用多元线性逐步回归和地理信息系统(GIS)相结合的方法,研究了黄土丘陵区燕沟流域表层(0~20 cm)土壤的有机碳密度、空间分布及其与土地利用类型和地形因子等的关系。结果表明,流域表层土壤有机碳密度平均为1.72 kg/m2,变幅为0.97~2.93 kg/m2;土地利用类型是影响土壤有机碳密度变化的首要因子;流域土壤有机碳密度呈镶嵌的树枝状和条带状空间分布格局,其高值斑块区与乔木林地和灌木林地的分布一致,中值斑块区与草地和川坝地的分布一致,低值斑块区与梯田、果园、坡耕地、疏林地和未成林地的分布一致。流域表层土壤有机碳总储量为76.81×103t。

浅论区域水土流失模型设计及参数采集方法

在已有区域试验研究和观测数据、水土流失因子研究成果基础上,基于坡面土壤侵蚀机理对区域水土流失过程进行分析,基于结合GIS空间分析功能,进行了区域尺度上水土流失模型设计的初步尝试,并提出了模型所需参数的提取方法及精度要求,本模型在延河流域试运算结果反映了接近现实的土壤侵蚀时空分布趋势和分异。

ARC/INFOR~接受Surfer图文数据的实现

数据是地理信息系统 (GIS)应用的核心。现实世界的数据具有普遍的多样性 ,关于 GIS接受不同数据的研究已成为当前 GIS研究中的一个难点和热点。本文根据通用 GIS工具软件 ARC/INFO接受外部空间数据的方式和图形分析软件 Surfer的数据格式特征 ,运用特定的处理方法实现了由 Surfer格式数据向 ARC/ INFO矢量格式数据 (Coverage)的转换 ,使 ARC/ INFO接受外部数据格式的范围拓宽 ,数据处理能力增强。

露水河林业局森林资源类型与结构变化

基于遥感技术,并在GIS的支持下对长白山林区露水河林业局森林资源变化进行研究。结果表明:1985年研究区森林资源本底为成熟阔叶林和成熟针叶林,二者联合比例为68.52%;1999年为中龄针叶林和成熟阔叶林,二者联合比例为65.96%。15年间森林面积增加了17.6%,成熟林比例下降到48.75%;在人为因素和自然因素的共同影响下,研究区森林资源发生了显著变化,其中有些森林经营方式不够合理,不利于森林进展演替;森林蓄积结构较为单一,应改进营林措施,增加乡土良种的培育。

民勤湖区地下水资源时空变化对灌区景观生态安全的影响研究

以生态安全面临着严重威胁的我国干旱区民勤绿洲湖区灌区景观为例 ,研究地下水资源的时空变化对灌区生态安全的影响 .利用GIS进行地下水的空间插值得到地下水埋深与地下水矿化度的时空变化 .结果表明 ,地下水埋深在 14年间持续下降 ,且灌区中心地带的地下水埋深的下降速率较边缘地带快 ,导致地下水降落漏斗不断加深 ,并逐渐由灌区中心向边缘扩展 .大于 3m的地下水埋深面积比例逐年增加 ,由 1987年占湖区总面积的 81.2 %上升到 2 0 0 1年的 97.4 % .地下水埋深的持续下降导致土壤含水量降低是除人为破坏而引起林木自然衰败、死亡 ,并引起灌区自然生态安全水平降低的主要原因 .当地下水埋深超过 8m ,地下 2m处土壤含水率达到 12 %以下 ,大部分乔木林枯梢率达到 90 %以上 ,而灌木林枯梢率也达到 5 0 %以上 .受地下水位下降的影响 ,14年间有林地、灌木林地与疏林地的斑块面积分别减少了6 7%、5 4 %与 31% ,斑块数量减少 35、4 2与 5 0块 .地下水矿化度的上升导致作物的安全生长格局发生显著变化 ,导致农业经济效益降低、种植业结构调整受到严重制约 ,构成对灌区经济生态安全的严重影响 .合理分配流域中、下游水资源量 ,限制人类不合理的土地利用方式 ,减少灌区耕地面积 ,构建安全的景观格局 ,逐渐恢复地下水

民勤绿洲地下水开采时空动态模拟

地统计学方法的应用已由最初的地质学领域广泛推广到土壤学、生态学等领域,但在地下水特征的时空模拟方面应用还较少,结合地理信息系统(GIS),运用地统计学方法分析了石羊河下游民勤绿洲近15年来地下水特征的时空变异规律及其与土地利用变化的关系,并对其变化趋势进行了预测．得到了如下结果：(1)地下水埋深的随机变异特征随着开采强度的不断增大,从1987年的26．32％降到了2001年的0．03％,完全被较大尺度上的结构性变异所取代；而矿化度一直是中尺度上的结构性变异高达99．9％．(2)Kriging插值结果表明,民勤绿洲地下水埋深的分布一直是水质较好的绿洲南部最深厚,从南到北随着水质变差,埋深也变浅．地下水矿化度在空间分布上从南到北逐渐增大；在变化趋势上,高矿化度等值线由北向南持续推进．(3)民勤绿洲近15年来耕地面积增加了3．1×10~4hm~2,使得分布于地下水埋深17m以上的耕地面积净增528．3 km~2,分布于地下水埋深11m以下的林地减少200km~2．同样,分布于地下水矿化度3．0g／L以上的耕地面积净增2×10~4hm~2,其中＞4．5g／L的增加了1．072×10~4hm~2．(4)预测至2015年,地下水埋深下降趋势明显,分布于地下水埋深20m以上的绿洲面积将净增1689．88km~2,达整个绿洲面积的68％；至2015年地下水矿化度高于5．0g／L的绿洲面积将达578．15km~2,全部集中在水质较差的绿洲湖区最北部,部分区域甚至高达7．0g／L以上．

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。