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土壤侵蚀是一个具有明显尺度效应的过程,不同尺度土壤侵蚀的发生过程和影响因素都有区别。随着遥感技术的发展,从多时相、多波段、多分辨率的遥感影像中提取植被指数,并将其应用于土壤侵蚀评估中,是研究土壤侵蚀动态变化的一个重要手段。本文以黄土高原典型丘陵沟壑区——延河流域为研究区域,通过分析不同空间分辨率遥感数据的关系,探讨了MODIS NDVI应用于延河流域土壤侵蚀研究的可行性,在此基础上,分析了MODIS NDVI与流域径流、产沙、土地利用之间的响应关系,建立了基于MODIS NDVI的多尺度土壤侵蚀动态评估体系,从中大流域、小流域、地块三个尺度分别研究了延河流域土壤侵蚀的动态变化。主要结论如下: (1)LandsatTM NDVI和MODIS NDVI的对比分析表明二者的频率分布大体一致,存在强度相关性;MODIS NDVI的数值比TMNDVI值偏大;分析不同空间分辨率NDVI的变化特征表明250m分辨率的MODIS NDVI数据可以较好地体现植被的覆盖特征,能够满足该区域研究的精度要求。 (2)2001～2010年延河流域植被覆盖状况明显改善,MODIS NDVI呈显著增加趋势,年径流深和年输沙模数呈减小趋势;年径流深和年输沙模数与MODISNDVI、年降雨量的多元线性回归方程以及与MODIS NDVI的指数回归方程通过F检验,后者比前者拟合效果更好。 (3)MODIS NDVI与土地利用结构特征指标之间具有较强的相关性,因而可以利用MODIS NDVI快速估算小流域的土地结构特征指标,进而应用于土壤侵蚀的快速评估方法;基于MODIS NDVI的小流域土壤侵蚀强度评估结果与第二次全国土壤侵蚀调查结果比较接近,验证了该方法的合理性。 (4)地块尺度上,基于RUSLE模型计算了2001～2010年的延河流域土壤侵蚀模数,发现10年问土壤侵蚀模数总体上呈减小趋势,土壤侵蚀强度的时空变化特征也显示大部分地区的土壤侵蚀强度向低一级转移。 (5)基于MODIS NDVI大流域、小流域、地块三种不同尺度土壤侵蚀评估方法均可以得到合理结果,三种方法都显示延河流域近十年来土壤侵蚀强度呈减弱趋势,与水文站监测到的产沙数据一致。不同尺度的评估方法考虑的环境因子不同,数据需求不同,应根据实际需要,选择不同尺度的评估方法。 延河流域2001～2010年土壤侵蚀动态变化特征研究反映了近十年来区域生态治理和建设的成效。基于MODIS NDVI不同空间尺度土壤侵蚀动态变化研究利用易于获取的遥感数据,为区域土壤侵蚀提供了从宏观研究、局部研究到重点研究的多层次评估途径,可为区域水土保持规划和土地资源的合理利用提供技术支撑。