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崩岗复杂的地形及其动态发育过程是崩岗监测关注的重点和难点。三维激光扫描技术具有高精度、非接触性、穿透性、快速性等特点,能够突破传统监测手段的空间限制,有效获取崩岗地形的细部特征。在介绍基本原理和应用现状的基础上,利用Leica ScanStation 2三维激光扫描仪,对广东五华县莲塘岗崩岗进行连续3 a共6次实地监测。选择2011-06-03和2012-05-12两次监测结果,通过ArcGIS对数据进行处理分析。结果表明：莲塘岗崩岗体积侵蚀量为1 007 m3/a,年侵蚀量为1 380 t,侵蚀模数为269 268 t/（km2·a）,崩岗中下部位侵蚀强度高于上部。侵蚀最强烈地带出现在中下部海拔高度为111~116 m和116~121 m的崩积锥分布部位,侵蚀量分别为202和178 m3/a,崩积锥土体松散,极易在片流和股流作用下出现侵蚀,崩积锥快速侵蚀导致崩壁加高,使得崩岗呈现出越高越陡的态势。此外,在崩岗下部96~101 m和101~106 m两个区段的侵蚀作用也比较强烈,侵蚀量分别为151和157 m3/a,这一高程区为多条支沟汇合后的主沟道段,每年雨季水力侵蚀十分强烈,沟道侧蚀加宽和下切加深,进一步加速崩岗的重力侵蚀过程,致使莲塘岗崩岗仍处于快速侵蚀和崩壁加高变陡的壮年期阶段。三维激光扫描连续监测结果的对比分析,不但能够定量得到崩岗侵蚀量及地形的变动信息,还可进一步探究侵蚀泥沙的来源及其精细的空间分布特征,是崩岗监测较为理想的先进技术。 相似文献
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选取韩江中上游地区2016—2022年的Sentinel-1/2卫星星座遥感影像和其他辅助数据,基于机器学习方法进行区域尺度的崩岗识别和崩岗影响因子测度。结果表明：1）分类模型的总体精度达到84%,Kappa系数为0.8。其中,崩岗识别的用户精度和生产者精度都超过95%,且其FScore为0.97。2）截至2022年,韩江中上游地区的崩岗侵蚀面积共有435.5 km2,各县（市、区）崩岗侵蚀面积差异明显,年变化趋势不一。其中,五华县崩岗侵蚀面积最多（199.2 km2）,其年平均变化率为16.29 km2/a。梅江区崩岗侵蚀面积最少（1.6 km2）,其年平均变化率为0.18 km2/a。3）韩江中上游地区崩岗发生概率与高程、坡度、植被覆盖、地质类型、人口密度、大气压、降雨量、经向风速、纬向风速和风速等10个因素存在显著相关性（P<0.001）。在一定的变化范围内,高程、坡度、地质类型、大气压、经向风速、纬向风速和风速对研究区崩岗发生为正向影响,植被覆盖、人口密度和降雨量对崩岗发生为负向影响。 相似文献
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风况、输沙势和输沙量是评价区域风沙活动特征的重要指标。以青海湖东岸的克土沙区为研究区域，利用2013-2014年和2016-2017年风速风向数据及全方位集沙仪的集沙数据，比较分析本区的风沙活动特征。结果表明：（1）2013-2014年，研究区平均风速为2.79 m·s-1，起沙风出现频率为6.76%；2016-2017年，研究区平均风速为2.63 m·s-1，起沙风出现频率为6.13%；（2）起沙风风向均以WSW-WNW和ESE-SSE两个方向为主，偏西方向的起沙风增加而东南方向起沙风减少；（3）输沙势季节变化特征基本一致，均表现为春季输沙势最大，夏季输沙势最小；从输沙势年变化趋势来看，本区总体上属于低风能环境；（4）输沙量差异显著，2016-2017年观测点的输沙量比2013-2014年少77.18 kg，但输沙量分布的方向基本一致。植被盖度增加是输沙量减少的主要原因。 相似文献
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崩岗侵蚀沟的时空侵蚀特征及预测 总被引：2，自引：0，他引：2
崩岗是水力和重力复合的土壤侵蚀类型,严重危害我国南方地区的农业生产和生态环境。侵蚀沟对崩岗的侵蚀过程以及地貌变化起着关键作用。本研究以福建省安溪县龙门镇一处崩岗为研究区,以无人机获取的正射影像和高程数据为基础,通过采点重构坡面提取出侵蚀沟,然后对其进行时空动态分析,得到侵蚀沟的时空侵蚀特征;然后将其侵蚀特征与CA-Markov模型耦合,通过修正转移概率矩阵以及制定空间分配规则,构建崩岗侵蚀沟模拟模型。研究结果表明:降雨量与侵蚀沟的侵蚀强度呈正相关,强降雨利于侵蚀沟的下切侵蚀,弱降雨则有利于沟沿的重力崩塌;坡度对侵蚀沟的侧切和下切具有促进作用,沟道距离和坡面高度则对下切和堆积具有抑制作用;由面积差异率0.18和Kappa系数0.81验证了崩岗侵蚀沟模拟模型的精度;在对该崩岗侵蚀沟2018-12-02空间分布预测的基础上,得到其年侵蚀量和侵蚀模数,分别为653.9 m~3和340 606 t·km~(-2)·a~(-1)。研究结果为探索崩岗侵蚀过程提供了新思路,并为崩岗侵蚀的防治工作提供了参考。 相似文献
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东北低山丘陵区是重要的粮食主产区和商品粮基地,高强度的农业垦殖造成了严重的水土流失,侵蚀沟危害日益加剧。选择东辽河上游106.5 km2的区域为研究区,基于分辨率2 m的遥感影像,在GIS人工预判读侵蚀沟的基础上,野外实地验证并测量了研究区内长度≥50 m、且深度≥0.5 m的侵蚀沟的几何参数与经纬度;基于DEM获取了侵蚀沟所在坡面的坡度、坡向和高程等空间信息;分析了研究区侵蚀沟的基本特征与时空演化趋势,探讨了坡度和坡向对侵蚀沟发育的影响。结果表明：① 目前研究区已形成侵蚀沟322条,分布密度为3.0条/km2,沟壑密度为0.8 km/km2,割裂度为1.4%,侵蚀沟发展速度快,沟蚀强度已达强烈程度,应引起足够重视。② 侵蚀沟主要分布在6°~9°的坡耕地上,坡度对沟蚀的影响明显,坡耕地高强度垦殖是沟蚀加剧的主要驱动力;③ 阳坡（S、E）上侵蚀沟分布相对较多,而阴坡（N）上侵蚀沟分布最少,坡向对沟蚀也有一定影响。研究成果为认识东北低山丘陵区侵蚀沟发生与演化提供了科学数据。 相似文献
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选取疏勒河干流昌马堡、潘家庄和双塔堡水库站多年实测月、年天然径流作为数据资料，利用线性倾向、Mann-Kendall等方法，研究干流径流量年、年内、年际、季节变化和突变特征。结果表明：1956—2016年干流年径流呈现昌马堡站［1.075×108 m3·（10 a）-1］>双塔堡水库站［0.253×108 m3·（10 a）-1］>潘家庄站［0.126×10 m3·（10
a）-1］的线性倾向率，且呈现增加变化趋势；径流年内分配极不均匀，径流主要集中于5~9月，占年径流量的50%以上；径流年际变化均低于和高于多年平均值分别在20世纪70~90年代和21世纪00~10年代；径流不同站点和不同年代平均径流距平呈现差异性季节变化特征，夏季径流量增加对各站点年径流量影响最大；径流突变时间和特征因不同站点呈现不同变化特征，3个水文站突变点分别为1998年、2012年和2006年。研究结果对促进区域水资源综合管理与科学调配，指导区域中长期水资源综合规划与社会经济发展提供科学依据和技术支撑。 相似文献
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退耕还林还草工程对黄土高原植被总初级生产力的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
采用Landsat解译的2000年和2015年土地利用/覆盖数据和VPM模型（Vegetation Photosynthesis Model）模拟的2000~2016年总初级生产力（Gross Primary Productivity, GPP）数据,识别出了近16 a黄土高原退耕还林还草的空间范围,并估算了GPP的年际变化趋势。在此基础上,对比分析了退耕区和未退耕区GPP年际变化的差异,从而揭示退耕还林还草工程对GPP年际变化的影响。结果显示,2000~2015年,黄土高原退耕还林还草面积约3.5万km 2,占2000年耕地面积的16.8%。期间,GPP呈增加趋势,GPP显著上升区域占全区面积的67.3%,平均增速24.1 g/(m 2?a)（以C计,下同）。虽然退耕区多年平均GPP低于未退耕区,但退耕区GPP年际增速和相对变化率明显高于未退耕区,分别提高了5.9 g/(m 2?a)和1.5%。 相似文献
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通过采用Mann-Kendall趋势分析法、小波分析方法、地统计插值等方法，基于黄土高原塬面保护区及临近的21个站点的逐日降水量数据，对区域内降雨侵蚀力的时空变化，趋势及主要影响因素进行了分析。结果表明：(1) 黄土塬面保护区1960—2017年多年平均降雨量为599.2 mm；多年平均降雨侵蚀力为1 871.91 MJ·mm·hm-2·h-1·a-1，降雨侵蚀力在过去60 a来呈微弱上升趋势且变化的季节差异显著。(2) 黄土高原塬面保护区降雨侵蚀力的空间分布大体呈由南部向两侧递减的趋势，Mann-Kendall Z值除研究区北部、东部呈下降趋势，其余区域都为上升趋势。(3) 黄土高原塬面保护区降雨侵蚀力多年存在32 a的大周期，在大周期内还存在13 a、52 a的小周期。(4) 影响北半球中高纬度地区的主要的大气环流因子中仅Cold & Warm Episodes by Season因子的波动对整个区域和陕西塬区的降雨侵蚀力有一定影响，二者存在一定的负相关性，其余环流指数与降雨侵蚀力没有显著的关联性；此外太阳黑子与陕西塬区降水侵蚀力变化规律存在一定的正相关，与其他塬区并无显著关联性。 相似文献
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基于无人机低空摄影测量获取到的高分辨率数字正射影像图/数字高程模型（DOM/DEM），选取榆林榆阳区岔河则乡附近一片较为典型的风沙草滩为研究区，分别对沙丘地形因子（坡度、地形起伏度、地表粗糙度、剖面曲率）、斑块形状指数及植被覆盖度进行提取并构建稳定性评价体系，然后利用GIS空间分析功能对该区域内的沙丘稳定性进行了评价。结果表明：（1）无人机航测以便捷高效的特点，可生成高精度地形数据并实现小尺度沙丘地形特征提取；（2）在人工飞播固沙和风沙缓慢侵蚀的双重作用下，研究区已体现出较为稳定的风沙草滩区特有地貌环境特征；（3）该区域已经拥有一定程度的抵抗力稳定性，但不具备恢复力稳定性。 相似文献
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2013年中国启动实施了内蒙古自治区新巴尔虎左旗嵯岗国家沙化土地封禁保护区试点。本研究利用2001—2017年生长季NDVI数据分析了嵯岗封禁保护区及周边区域植被长势时空演变特征，分析了多年的生长季降水量和历年旱情，之后利用植被降水利用效率和NDVI残差趋势分析对保护成效进行了评估。结果表明：（1）封禁项目实施之前，封禁区内外植被长势变化趋势基本一致，而在项目实施后的2016、2017年，封禁区内NDVI距平明显高于封禁区外；（2）降水为影响该区域植被长势的主导气候因素，在封禁实施后的2015—2017年该区域连续3 a干旱，极大地限制了区域植被生长；（3）封禁区内植被降水利用效率和NDVI残差均呈现明显的增加趋势，而封禁区外变化不明显，说明封禁提升了植被的自我修复能力；（4）嵯岗封禁保护区由3个地块组成，其中嵯岗林场封禁效果比牧场八队和牧场十一队明显。国家沙化土地封禁保护措施有效促进了植被自我修复，提高了沙漠生态系统应对气候变化的能力。 相似文献
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使用固定翼无人机航测丹霞山核心区长老峰游览区（航测区面积4.25 km2）获得高精度影像数据638张，用Photoscan软件拼接正射影像地图及DEM数据生产。在ArcGIS10.5软件中将正射影像图批量分割成470幅图（长和宽为100 m×100 m，比例尺为1︰1 000），在分割后的地图上目测识别并定位珍稀物种丹霞梧桐（Firmiana danxiaensis H. H. Hsue & H. S. Kiu），共获取航测区内1 515株丹霞梧桐及其位置数据，构建地理数据库。利用ArcGIS10.5的空间分析模块，将DEM数据转换成坡度和坡向数据，叠加1 515株丹霞梧桐点位置数据与DEM数据、坡度和坡向数据后进行可视化定量分析。结果显示：航测区内有71.2%的丹霞梧桐（1078株）分布在海拔210±90 m的范围内。有68.3%（1033株）的丹霞梧桐分布在坡度>15°的丹霞崖壁地带，与实地观察的事实相吻合。虽然，在航测区长老峰的各个坡向上都可以实地观察丹霞梧桐的分布，但定量统计表明，在南东（295株）、南（276株）、南西（244株）3个坡向上分布相对集中，占总数的53.8%（815株），这也与实地观察到的丹霞梧桐属于喜光照的向阳植物一致。小区域范围内珍稀物种的数据采集与空间分析，是珍稀物种保护的重要基础工作，还可以为较大区域范围内丹霞梧桐生态保护红线更准确的落地提供参考和依据。 相似文献
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基于遥感技术的土壤侵蚀研究现状及实例分析 总被引：4，自引：1，他引：3
通过介绍卫星和传感器在土壤侵蚀研究中的应用情况,讨论了用遥感图像探测土壤侵蚀特征、土壤侵蚀区域和土壤侵蚀沉积的很多应用实例,然后利用甘肃河西走廊黑河上游1987年的TM数据和1999年的ETM数据,计算出了两个时期的植被盖度,同时结合DEM数据得出的坡度值,然后根据水利部的土壤侵蚀分级标准,获得了两个时期的土壤侵蚀图,对比分析了1987年和1999年两个时期的不同等级侵蚀强度区域的面积变化.研究结果显示,甘肃河西走廊黑河上游存在中度侵蚀的区域位于坡度大于15°的地方,这些地方也是我国西部退耕还林还草的重点区域. 相似文献
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Topographic thresholds in gully development on the hillslopes of communal areas in Ngqushwa Local Municipality, Eastern Cape, South Africa 总被引：6，自引：0，他引：6
The relationships between the spatial distribution of gully erosion and topographic thresholds in the form of slope angle, position and configuration, as well as land use change in the form of abandoned lands were examined in several affected catchments of the Eastern Cape Province, South Africa. Land use and permanent gullies were mapped, digitized from orthophoto maps in Arc/info 3.5.2 GIS and converted to shapefiles using ArcView 3.2 GIS. Relationships between the mapped phenomena and topographic variables were sought using a Digital Elevation Model (DEM) in Idrisi Kilimanjaro GIS. A comparison between areas with a high potential for gullying and actual gully erosion was made using the Stream Power Index (SPI) as a surrogate for critical flow shear stress. Field surveys were also conducted to assess the present condition of the gullied sites as well as to validate DEM derivations.Seventy five percent of the gullied area was noted to lie on abandoned lands. A predominance of gullying in concave bottom lands was also identified. The SPI values highlighted a distinct preferential topographic zone for gully location. A conceptual model depicting the interaction between land use and topographic parameters to induce gully erosion was developed. This should assist local authorities to develop a policy regarding management of abandoned lands. 相似文献
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东北典型黑土区40年来沟蚀空间格局变化及地形分异规律 总被引：5，自引：0，他引：5
以SPOT5和Corona影像为基础数据源,获取了东北典型黑土区1965年和2005年的侵蚀沟分布数据,生成了侵蚀沟密度空间分布图;基于1∶5万地形图,插值求取DEM,提取了地形因子;最后,在GIS空间分析模块支持下,分析典型黑土区40年来沟蚀空间格局变化及其地形分异规律。结果表明,经过40年的开发,研究区侵蚀沟密度剧增,且各等级侵蚀沟密度都出现向更高一级发展的趋势,呈现出以北西南东向为轴心,从沟蚀剧烈增加区到微度增加区变化特征;沟蚀在垂直方向上具有层状分布规律,在海拔250～275m高度出现密度最大值,说明岗坡地带是黑土区沟蚀易发区;坡度分异表明黑土区侵蚀沟出现向高坡度发展趋势;各坡向上侵蚀沟密度和动态发展状况表明,在东北典型黑土区坡向不是影响侵蚀沟发育的首要因子。 相似文献
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川西北高原地貌垂直地带性及山地灾害对南水北调西线工程的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
川西北高原地貌垂直地带性明显:现在流水地貌带海拔高度<3800m;冰缘地貌带为38004200m;冰川地貌带>4200m;相应的主导地貌过程分别是流水侵蚀、冻融侵蚀和冰川侵蚀。川西北高原是大面积构造隆升背景下冻融侵蚀形成的夷平地貌,花岗岩和石灰岩等结晶岩抗寒冻风化能力强,三叠系砂板岩,抗寒冻风化能力差,前者可以形成冰川发育的高山,后者为融冻地貌等发育的丘状起伏的高原面。南水北调西线一期工程主要位于流水地貌带与冰缘地貌带的交界地带,滑坡、崩塌、融冻土流是工程沿线的主要斜坡灾害,规模多为中小型。工程沿线地区泥石流沟数量多、规模小,但流水地貌带内的部分沟谷可能有大型泥石流发生。融冻土流是该区河流泥沙的主要来源,侵蚀产沙对水库淤积的影响应引起重视。冰缘地貌和流水地貌的交错带部位,地貌过程对气候变化的响应相当敏感。 相似文献
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不同分辨率DEM提取地面坡度的不确定性模拟:以在黄土高原的试验为例 总被引：1，自引：0，他引：1
Slope is one of the crucial terrain variables in spatial analysis and land use planning,especially in the Loess Plateau area of China which is suffering from serious soil erosion. DEM based slope extracting method has been widely accepted and applied in practice. However slope accuracy derived from this method usually does not match with its popularity. A quantitative simulation to slope data uncertainty is important not only theoretically but also necessarily to applications. This paper focuses on how resolution and terrain complexity impact on the accuracy of mean slope extracted from DEMs of different resolutions in the Loess Plateau of China. Six typical geomorphologic areas are selected as test areas, representing different terrain types from smooth to rough. Their DEMs are produced from digitizing contours of 1:10,000 scale topographic maps. Field survey results show that 5 m should be the most suitable grid size for representing slope in the Loess Plateau area. Comparative and math-simulation methodology was employed for data processing and analysis. A linear correlativity between mean slope and DEM resolution was found at all test areas,but their regression coefficients related closely with the terrain complexity of the test areas. If taking stream channel density to represent terrain complexity, mean slope error could be regressed against DEM resolution (X) and stream channel density (S) at 8 resolution levels and expressed as (0.0015S2+0.031S-0.0325)X-0.0045S2-0.155S+0.1625, with a R2 value of over 0.98. Practical tests also show an effective result of this model in applications. The new development methodology applied in this study should be helpful to similar researches in spatial data uncertainty investigation. 相似文献
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TANGGuoan ZHAOMudan LITianwen LIUYongmei ZHANGTing 《地理学报(英文版)》2003,13(4):387-394
Slope is one of the crucial terrain variables in spatial analysis and land use planning, especially in the Loess Plateau area of China which is suffering from serious soil erosion. DEM based slope extracting method has been widely accepted and applied in practice. However slope accuracy derived from this method usually does not match with its popularity. A quantitative simulation to slope data uncertainty is important not only theoretically but also necessarily to applications. This paper focuses on how resolution and terrain complexity impact on the accuracy of mean slope extracted from DEMs of different resolutions in the Loess Plateau of China. Six typical geomorphologic areas are selected as test areas, representing different terrain types from smooth to rough. Their DEMs are produced from digitizing contours of 1:10,000 scale topographic maps. Field survey results show that 5 m should be the most suitable grid size for representing slope in the Loess Plateau area. Comparative and math-simulation methodology was employed for data processing and analysis. A linear correlativity between mean slope and DEM resolution was found at all test areas, but their regression coefficients related closely with the terrain complexity of the test areas. If taking stream channel density to represent terrain complexity, mean slope error could be regressed against DEM resolution (X) and stream channel density (S) at 8 resolution levels and expressed as(0.0015S2 0.031S-0.0325)X-0.0045S2-0.155S 0.1625, with a R2 value of over 0.98. Practical tests also show an effective result of this model in applications. The new development methodology applied in this study should be helpful to similar researches in spatial data uncertainty investigation. 相似文献