基于遙感的贛南紅壤區水土流失調查研究

摘 要：水土流失是由于有一定的動能的水流將風化的地表產物剝離原地，并將其沖到下游低洼地區沉積下來的自然現象。本研究以贛州市區作為研究對象，對贛州市地區的生態系統進行辨識和模擬，進行水土流失情況的劃分，獲得贛州市水土流失情況，采用RS和GIS及空間分析方法和技術，對贛州市遙感影像進行分析處理，并對其水土流失分析統計結果進行評價的過程。

關鍵詞：水土流失；贛州市；遙感

引言

人為因素對自然生態系統影響的發生率和強度都在增加，人類福利和經濟發展的影響越來越大，這是生態系統服務功能的本質被破壞和削弱。如何對生態環境的保護和建設規劃，實行科學管理，遏制生態系統服務功能的趨勢，維護區域生態安全和人類福利不受影響是區域可持續發展的重要內容。由于人們長時間對自然資源的不合理的開發利用，從而造成該地區水土流失異常嚴重，已導致該地區土地生產力和土地質量下降。水旱災害不斷加劇，生態穩定性的降低，自然環境的惡化。

1 贛南紅壤區水土流失概況

贛州市位于江西省的南部，雨季表現明顯，降雨量大，雨量比較集中，春夏季降雨最多且多為暴雨。同時受上游洪水沖刷、下游受淤積的堆積和地區的降雨量比較集中、量大等三個重要因素的影響，每年高洪水位頻頻發生。由于受氣候的影響，近年呈現降雨量明顯增多。贛州地區是江西省水土流失面積最大的地區，在流域方面，以贛江流域為主，在巖性方面，主要表現為贛南花崗巖侵蝕區，在這一地區，土壤侵蝕量最大，危害最為嚴重，贛州地區水土流失面積達38.2萬公頃，約占全省水土流失面積的1/3。由于該地區的農民的耕作方式習慣的根本性原因，從而造成水土流失嚴重，并且治理困難，恢復難度相當大。

2 贛南紅壤區水土流失研究操作方法與步驟

2.1 數據來源和預處理

本論文研究選用的贛州市遙感影像，空間分辨率為30米，GCS_WGS_1984坐標系。

通過對獲取的遙感影像數據進行波段進行波段合成和影像裁剪，得到所需的研究區域。然后對所得到的研究區域的遙感影像數據進行輻射校正和幾何校正。

2.2 影像分類

利用ENVI對贛州市遙感影像進行監督分類，通過建立感興趣區，把贛州市的地物劃分為，建筑物、裸露土地、水域、植被四個種類，然后執行監督分類，得到分類圖像，對贛州市裸露土地進行提取，然后導出其矢量圖。

2.3 坡度分析

利用arcgis軟件的空間分析模塊功能模塊，先加載DEM柵格表，再由slope函數提取出坡度，對坡度進行重分類，然后對該數據層的屬性數據進行統計和分析。

操作流程如下：（1）加載DEM柵格表。（2）圖形裁剪。利用 Arctoolbox/Spatial analyst Tool/extraction/extract mask工具，對柵格圖像進行裁剪，依據研究區輪廓圖將研究區的DEM圖裁剪出來。（3）提取坡度。運行Spatial analyst/surface analysis/slope，生成研究區的坡度圖，柵格圖形中每一個點的像素單元值即為改點的坡度值。（4）坡度重分類。運行Spatial analyst/reclassif，將坡度進行分類。（5）坡度分類統計。將重分類后生成的柵格圖形屬性表導出為 .dbf文件，通過Excel軟件進行匯總和統計，計算出研究區坡度分級組成以及平均坡度。

3 基于TM影像和DEM疊加的水土流失調查分析

3.1 疊加分析

對贛州市裸露土地進行坡度分析，得到贛州市裸露土地坡度分析圖，然后對贛州市裸露土地坡度分析圖進行坡度重分類。結果見圖1、圖2。

3.2 贛南紅壤區水土流失結果統計

將上述重分類后生成的柵格圖形屬性表導出為.dbf文件，通過 Excel軟件進行匯總和統計，計算出研究區坡度組成以及平均坡度，見表1。

根據贛州市坡度情況和贛州市裸露土地不同坡度裸露土地占地情況，可得出贛州市區不同坡度裸地土地占的面積百分比，如表2。

3.3 贛南紅壤區水土流失情況分析評價

從相關表中可以得出贛州市的坡度分級情況，贛州市各級土地的面積在隨著坡度的增加而不斷減少，且贛州市大部分面積的坡度在14°以下。從表1可以得出，在隨著坡度的增加贛州市區裸露土地的面積不斷減少，大部分裸露土地集中在4°以下的坡度地面，從而可以得知贛州市區水土流失最嚴重的還是處于4°以下坡度的土壤。從表2可以得出，不同坡度的贛州裸露土地占地面積比例最多的集中在4°到9°，其次是在4°以下的那些坡度。而坡度越大裸露土地越少，主要原因是由于雨水的沖刷作用使坡度變小，雨水的沖刷量與坡度的大小成正比，故裸露土地最多的地方集中在坡度小的地區，這也跟贛南地區地勢和植被的覆蓋程度有關。

4 結束語

文章中只對地形因素作為明顯的考慮因素，而地形因素中，由于坡度因素的影響較為明顯，坡度可以通過贛州市DEM進行坡度分析得到，通過對贛州市區的DEM坡度情況進行分析，可以得到贛州市區的坡度分布情況，通過對贛州的影像分類提取得到了贛州市區的裸露土地作為贛州市水土流失的范圍，再經過矢量導出，與經過坡度分析的贛州市DEM的坡度進行疊加分析，得出贛州市區不同坡度情況下的裸露土地的面積情況，經過分析得出贛州市區的水土流失分布情況。

參考文獻

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作者簡介：鄭上雄（1990-），男，漢，江西，廣豐，碩士研究生，現就讀于江西理工大學建筑與測繪工程學院，遙感與地理信息系統專業。