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水土流失是一个全球性的环境生态问题,我国水土流失现象非常严重。金沙江流域地处长江上游,是水土流失最严重地区之一,同时也是三峡水库的主要控制区域,其水土流失将严重影响三峡水库的正常运转和可持续利用。
本文简要综述了土壤侵蚀模型研究状况及各因子值的确定方法,以金沙江中段的龙川江和勐果河两个子流域为试验区,利用通用水土流失方程(USLE),借鉴区域内已有相关研究成果(各因子值),建立流域水土流失模型;最后估算出整个研究区两时期的土壤侵蚀量及确定两时期土壤侵蚀模数分布状况、强度分级,并通过实地考察验证其精度。
本文主要致力于利用3S技术手段对水土流失相关因子信息的快速、准确提取:在ENVI中利用ASTER立体像对提取DEM,并用SRTM DEM对其纠正,消除阴影等影响;在Erdas中对TM/ETM+数据采用影像分层、监督分类、目视分析相结合的方法进行分类,更新并获取两时期土地利用信息;在此基础上,在ArcGIS中对多源数据进行集成,使用其空间分析模块根据DEM提取坡度坡长因子层、根据区域内各代表站R值用反距离法内插生成降雨侵蚀力层、根据不同土壤类型的K值转换生成土壤可蚀性层、根据不同土地利用类型的CP值转换生成水土保持因子层;通过GPS野外采点检验DEM与相关信息提取精度;最后实现区域两时期水土流失量的估算与监测。
研究结果为:①从土壤侵蚀总量及侵蚀模数来看:1989年整个研究区土壤侵蚀总量为10784.55万吨,1999年整个研究区土壤侵蚀总量为7976.15万吨,减少了2808.4万吨,相对于1989年降低了26%;从区域内各县的状况来看,除元谋、禄丰两县外,其他七县、市1999年比1989年水土流失严重程度有所缓和,以永仁县防治成效最大,土壤侵蚀总量降低了63个百分点。②从土壤侵蚀强度来看:微度侵蚀的面积增加了896.95Km<2>,轻度侵蚀的面积增加了166.15Km<2>,中度侵蚀的面积减少了127.57Km<2>,强度侵蚀的面积减少了145.09Km<2>,极强度侵蚀的面积减少了213.69Km<3>,剧烈侵蚀的面积减少了576.80Km<2>,这说明区域土壤侵蚀强度在减轻,向好的方面发展;但从总的面积来看,中度及中度以上的面积仍有2854.73 Km<2>,占整个区域的25.6%,特别是剧烈侵蚀的面积所占比例大,占整个区域的8.5%,所以总的土壤侵蚀量居高不下,总体形势不容乐观,进一步加强水土流失的治理迫在眉睫、任重而道远!
研究表明,该方法能快速、准确地实现流域水土流失现状调查和动态监测,能适时掌握区域水土流失的时空变化,可为水土流失治理和水保规划制订和实施提供科学依据。