• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      “3S”技術(shù)在隆林至百色高速公路水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用

      2012-02-05 12:20:10盧寶鵬梁志鑫
      中國水土保持 2012年3期
      關(guān)鍵詞:隆林覆蓋度土壤侵蝕

      盧寶鵬,張 燾,梁志鑫

      (廣西壯族自治區(qū)水土保持監(jiān)測總站,廣西南寧530023)

      近年來,在中國—東盟自由貿(mào)易區(qū)、泛珠三角區(qū)等區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展中,廣西有著十分重要的區(qū)位優(yōu)勢。開展區(qū)域經(jīng)濟技術(shù)合作,交通必須先行并應(yīng)起到引領(lǐng)經(jīng)濟社會發(fā)展的作用。據(jù)統(tǒng)計,“十一五”期間廣西新開工和在建高速公路項目40 個,建設(shè)里程達4 622 km。高速公路建設(shè)的飛速發(fā)展,在促進沿線經(jīng)濟發(fā)展的同時,也不可避免地給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來巨大壓力,這種壓力主要表現(xiàn)為工程建設(shè)中擾動地表、破壞植被,產(chǎn)生了大量的棄土棄渣。與點狀、面狀工程建設(shè)項目不同,線狀工程建設(shè)項目一般具有時間跨度小、空間跨度大的特點,其水土流失的特點也因時因地而不相同[1]。因此,開展高速公路建設(shè)項目水土保持監(jiān)測工作,強化水土流失監(jiān)測、監(jiān)控和管理極其重要。

      本研究對隆林至百色高速公路(以下簡稱“隆百高速公路”)建設(shè)工程及其引發(fā)的水土流失特點進行分析,在此基礎(chǔ)上提出了基于“3S”技術(shù)的高速公路建設(shè)水土保持監(jiān)測的方法及技術(shù)路線。

      1 項目及項目區(qū)概況

      1.1 項目概況

      隆百高速公路起于黔桂交界處的隆林縣平班,與貴州省安龍至板壩(黔桂界)高速公路相接,經(jīng)委樂、舊州、潞城、田林、汪甸、永樂、那務(wù),止于百色市四塘,接南寧(壇洛)至百色高速公路,路線全長176.705 km,同步建設(shè)隆林連接線20.822 km、田林連接線4.699 km。全線采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)互通式立交10 處、服務(wù)區(qū)3 處、停車區(qū)3 處。截至2009年8月底,工程建設(shè)水土保持防治責(zé)任范圍為8.02 km2,其中項目建設(shè)區(qū)7.19 km2,直接影響區(qū)0.83 km2。

      1.2 項目區(qū)概況

      (1)土壤。隆林縣沿線土壤主要為砂頁巖發(fā)育而成的黃紅壤、黃壤,其次為石灰?guī)r發(fā)育而成的棕色石灰土;田林縣沿線土壤以紅壤、黃壤、水稻土和山地灌叢草甸土為主;右江區(qū)沿線土壤以赤紅壤、紅壤、黃紅壤和黃壤為主。

      (2)植被。工程區(qū)植被屬南亞熱帶常綠、落葉闊葉林帶,以亞熱帶旱生性和中生性植被為主。在工程沿線附近,田林縣和右江區(qū)的林草覆蓋度要高于隆林縣,田林縣和右江區(qū)的林草覆蓋度在65%~75%之間,隆林縣在45%~55%之間。工程沿線植被種類較多,原生林樹種主要有馬尾松、杉木、毛竹等,人工林樹種主要有桉樹、麻棟、云南松、油杉等。

      (3)地形地貌。工程區(qū)地處云貴高原向桂中盆地過渡地帶,地勢總體西高東低,隆林縣境內(nèi)工程區(qū)以中山地貌為主、低山地貌為輔;田林縣屬云貴高原向東南延伸的部分,山脈屬都陽山系,地勢為東北、西北、西南和中部較高,并逐漸向東南和北部傾斜,工程區(qū)地貌以低山為主,沿河谷一帶則為低山、高丘;右江區(qū)中部為右江平原,四周環(huán)以山地或丘陵,呈西北—東南走向的低槽,海拔100~300 m,地貌以丘陵為主。

      2 研究方法

      利用隆百高速公路沿線區(qū)域不同時相的ALOS 數(shù)據(jù)和地形圖,應(yīng)用“3S”技術(shù)提取工程建設(shè)準(zhǔn)備期與建設(shè)期的土地利用、坡度和植被覆蓋度等因子,通過GIS 疊加、對比分析等,獲取項目建設(shè)區(qū)土壤侵蝕信息,詳見“3S”監(jiān)測技術(shù)路線(圖1)。

      圖1 “3S”監(jiān)測技術(shù)路線

      2.1 資料準(zhǔn)備

      主要數(shù)據(jù)源為ALOS 數(shù)據(jù)、1 ∶1 萬地形圖,數(shù)據(jù)時相為2008年8月、2009年8月的ALOS 數(shù)據(jù)。

      2.2 影像預(yù)處理

      為了更好地利用影像進行信息提取,對2008、2009年ALOS數(shù)據(jù)進行的預(yù)處理包括正射校正、配準(zhǔn)、融合、圖像增強等,其中融合采用了在視覺效果、信息融入度、光譜保真度和融合后分辨率等幾方面都有較好表現(xiàn)的Brovey 融合算法[2]。

      2.3 土壤侵蝕評價因子獲取

      2.3.1 土地利用

      依據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)》提取項目區(qū)土地利用信息。土地利用方式主要為耕地、園地、林地、草地、交通運輸用地、水域及水利設(shè)施用地、其他用地。為了更好地應(yīng)用這種高分辨率的影像,采用目視解譯并結(jié)合實地調(diào)繪的方法,這樣不僅分類精度高,而且地物不零散、邊界分明。

      判讀標(biāo)志的確定是目視解譯的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了統(tǒng)一解譯標(biāo)準(zhǔn)、提高解譯精度,以影像上所反映出來的目標(biāo)的形狀、大小、色調(diào)(或色彩)、陰影、紋形圖案、位置布局及活動等特征,結(jié)合野外調(diào)繪,建立研究區(qū)土地利用的遙感影像判讀標(biāo)志。

      2.3.2 坡 度

      利用研究區(qū)1 ∶1 萬地形圖的等高線和高程點,在GIS 軟件支持下生成1 m 采樣間隔的規(guī)則格網(wǎng)DEM。根據(jù)三階反距離平方權(quán)差分法(Horn 算法)[3]獲得坡度因子,計算式為

      《說文·力部· 》段玉裁注:“健者,伉也。此豪杰真字。自叚豪為之,而 廢矣?!蓖躞拊凇墩f文解字句讀》中也說“經(jīng)典作豪杰,借字也,故言此以關(guān)之”。《漢書·食貨志下》“故大賈畜家不得豪奪吾民矣?!鳖亷煿抛⒃疲骸昂雷直咀鳎w通用耳?!?/p>

      式中:S 為坡度,(°);λ 為南北方向高程變化率,無量綱;γ 為東西方向高程變化率,無量綱。

      因此,求解坡面某一點的坡度,關(guān)鍵是求解λ 和γ。柵格DEM 是以離散形式表示地面曲面的,而且曲面函數(shù)一般是不知道的,因此在柵格DEM 上對λ 和γ 求解一般是在局部范圍(3 ×3窗口,圖2)內(nèi),通過數(shù)值微分方法或局部曲面擬合方法進行。g 為格網(wǎng)分辨率,zi(i =1,2,…,9)為中心點5 周圍各格網(wǎng)點的高程,λ、γ 均是對圖2 中的中心點5 的計算而言的。

      圖2 DEM 3 ×3 局部移動窗口

      λ、γ 的計算式為

      式中:zi(i=1,2,…,9)為中心點5 周圍各格網(wǎng)點的高程,m。

      為進行土壤侵蝕等級評定,根據(jù)《土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)》(SL 190—2007),將項目區(qū)坡度劃分為0°—5°、5°—8°、8°—15°、15°—25°、25°—35、>35° 共6 個等級。

      2.3.3 植被覆蓋度

      植被覆蓋度是通過歸一化植被指數(shù)(NDVⅠ)推算得到的[4]。根據(jù)植被的反射光譜特征,通常用植被紅光、近紅外波段的反射率和其他因子及其組合所獲得的植被指數(shù)來提取植被信息,這些波段常包含90%以上的有關(guān)植被的信息。NDVⅠ的計算式為

      式中:NⅠR 為近紅外通道反射率;R 為紅色通道反射率。

      研究表明,在一定的閾值范圍內(nèi),NDVⅠ與植被覆蓋度存在線性相關(guān),因此可以利用植被指數(shù)估算植被覆蓋度,其計算式為

      式中:fc為植被覆蓋度;NDVⅠmin為研究區(qū)內(nèi)最小的NDVⅠ值;NDVⅠmax為研究區(qū)內(nèi)最大的NDVⅠ值。

      通過(5)式獲得的植被覆蓋度值在-1 和+1 之間,為了利用其進行土壤侵蝕等級分類評定,需要對由(5)式獲得的植被覆蓋度進行等級劃分,等級劃分主要通過目視解譯和實地采樣調(diào)查進行。

      2.4 土壤侵蝕等級劃分與評價

      隆百高速公路沿線屬西南土石山區(qū),以水力侵蝕為主。依據(jù)《土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)》,提出適合該區(qū)域土壤侵蝕分級的土壤侵蝕強度分級參考指標(biāo)。對于水域、城鎮(zhèn)與居民用地、建成的交通用地判定為微度侵蝕。

      根據(jù)以上土壤侵蝕等級劃分判定規(guī)則,應(yīng)用GIS 的疊加分析功能,實現(xiàn)監(jiān)測區(qū)域2008 和2009年度土壤侵蝕等級判定。

      3 結(jié)果與分析

      3.1 土地利用現(xiàn)狀變化分析

      據(jù)監(jiān)測,項目區(qū)從2008年8月至2009年8月期間,耕地、草地、林地、水域分別減少了4.64、1.75、0.68 和0.12 km2,而建設(shè)用地和未利用地卻分別增加了5.28 和1.91 km2。對比分析表明,隆百高速公路建設(shè)中對耕地、草地、林地等占壓、破壞很明顯(圖3),損毀水土保持設(shè)施面積為7.07 km2,在此期間內(nèi)至少有7.07 km2的區(qū)域未及時采取水土保持防護措施。

      圖3 項目區(qū)土地利用變化情況

      3.2 植被覆蓋度變化分析

      監(jiān)測結(jié)果表明,項目區(qū)從2008年8月至2009年8月期間,植被覆蓋度降低非常明顯(圖4),無明顯覆蓋面積從0.89 km2增加到6.75 km2,低覆蓋面積從2.56 km2增加到6.65 km2,這進一步驗證了隆百高速公路建設(shè)對植被破壞的嚴(yán)重性。

      圖4 項目區(qū)植被覆蓋度變化情況

      3.3 土壤侵蝕強度變化分析

      監(jiān)測結(jié)果表明,項目區(qū)從2008年8月至2009年8月期間,中度侵蝕、強烈侵蝕面積增加明顯(圖5),其中中度侵蝕面積從4.81 km2增加到8.08 km2,強烈侵蝕面積從1.79 km2增加到6.53 km2,表明隆百高速公路建設(shè)造成土壤侵蝕程度加劇明顯。

      圖5 項目區(qū)土壤侵蝕強度變化情況

      4 結(jié) 語

      隆百高速公路建設(shè)中土壤侵蝕最嚴(yán)重的時段是項目建設(shè)期,預(yù)防和治理施工期內(nèi)的水土流失對于公路建設(shè)尤為重要。本研究對隆百高速公路建設(shè)項目及土壤流失特點進行了分析,在此基礎(chǔ)上對高速公路水土保持監(jiān)測方法以及技術(shù)路線進行了探討,認(rèn)為該方法能夠準(zhǔn)確地反映大型線性工程建設(shè)引發(fā)的土壤侵蝕問題,應(yīng)用“3S”技術(shù)評價區(qū)域土壤侵蝕強度是一種有效的方法。

      [1]吳永紅.線形開發(fā)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測技術(shù)[J].水土保持通報,2003,23(4):33-35.

      [2]柳文祎,何國金,張兆明,等.ALOS 全色波段與多光譜影像融合方法的比較研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2008,8(11):2864-2869.

      [3]陳楠,王欽敏,湯國安,等.6 種坡度提取算法的應(yīng)用范圍分析——以在黃土丘陵溝壑區(qū)的研究為例[J].測繪信息與工程,2006(4):20-22.

      [4]程紅芳,章文波,陳鋒.利用植被指數(shù)來估算植被覆蓋度[J].國土資源遙感,2008(1):13-18.

      猜你喜歡
      隆林覆蓋度土壤侵蝕
      呼和浩特市和林格爾縣植被覆蓋度變化遙感監(jiān)測
      基于NDVI的晉州市植被覆蓋信息提取
      百色隆林:迎來深圳市羅湖區(qū)8名支教工作者
      隆林各族自治縣近三十年氣候變化與氣象災(zāi)害特征分析
      西部論叢(2020年8期)2020-08-31 22:44:28
      低覆蓋度CO分子在Ni(110)面的吸附研究
      鄉(xiāng)村聚落土壤侵蝕環(huán)境與水土流失研究綜述
      隆林黑山羊養(yǎng)殖優(yōu)勢與展望
      海壇島土壤侵蝕問題研究
      本地白山羊和隆林山羊冬春季補料效果對比試驗
      大別山區(qū)土壤侵蝕動態(tài)變化及趨勢預(yù)測
      太仓市| 都匀市| 海伦市| 武平县| 绥化市| 中宁县| 泌阳县| 贵南县| 冷水江市| 湄潭县| 尖扎县| 柳州市| 沿河| 诸暨市| 安化县| 江孜县| 偃师市| 麦盖提县| 西华县| 日土县| 武邑县| 乌恰县| 鹤岗市| 巧家县| 湖口县| 泽库县| 达日县| 龙口市| 荥阳市| 化德县| 法库县| 仙桃市| 台安县| 黎川县| 盐边县| 岳阳县| 仁寿县| 大竹县| 安多县| 西昌市| 若尔盖县|