基于分層多尺度分割的水土流失圖斑落地方法研究

摘要：為推進(jìn)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果應(yīng)用，將水土流失柵格結(jié)果與水土流失治理工作要求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)適宜治理水土流失圖斑的精準(zhǔn)識(shí)別定位，以桂林市靈川縣為研究區(qū)，提出了一種基于分層多尺度分割的水土流失圖斑落地方法。研究結(jié)果表明：分層多尺度分割方法在水土流失柵格結(jié)果和土地利用矢量間實(shí)現(xiàn)了較好的平衡，基于分層多尺度分割方法的水土流失圖斑準(zhǔn)確率達(dá)到了90%，具有準(zhǔn)確、高效和便于應(yīng)用等優(yōu)勢(shì)，落地圖斑能夠?yàn)楹罄m(xù)水土流失治理工作提供支持。研究結(jié)果可為全國(guó)水土流失圖斑落地工作提供方法借鑒，為漓江流域綜合治理提質(zhì)增效提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策參考。

關(guān) 鍵 詞：水土流失； 圖斑落地； 分層多尺度分割； 漓江流域

中圖法分類(lèi)號(hào)： S157 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2025.03.012

0 引 言

水土流失是中國(guó)面臨的重大環(huán)境問(wèn)題，不僅造成土地資源的破壞和損失，還加劇了下游的水旱災(zāi)害，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，危及人類(lèi)的生存、社會(huì)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展［1-2］。2018年起，水利部、流域管理機(jī)構(gòu)和省級(jí)水行政主管部門(mén)按照“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、分級(jí)負(fù)責(zé)、協(xié)同開(kāi)展”的原則每年開(kāi)展全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握年度水土流失變化情況并進(jìn)行公告［3］。同時(shí)為進(jìn)一步推進(jìn)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果應(yīng)用，將水土流失柵格結(jié)果（10 m×10 m）與水土流失治理工作要求結(jié)合。2021年6月水利部、流域管理機(jī)構(gòu)和省級(jí)水行政主管部門(mén)基于2020年全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果首次開(kāi)展了水土流失圖斑落地工作，基于土地利用矢量統(tǒng)計(jì)水土流失柵格，選取水土流失圖斑。由于首次嘗試水土流失圖斑落地，方法和經(jīng)驗(yàn)尚不成熟，野外驗(yàn)證精度不高，之后未持續(xù)每年進(jìn)行水土流失圖斑更新。2022年9月，《全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)施方案（2023～2027年）》［4］將“創(chuàng)新開(kāi)展水土流失圖斑落地，實(shí)現(xiàn)適宜治理水土流失圖斑精準(zhǔn)識(shí)別定位”作為今后五年全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)任務(wù)之一，對(duì)水土流失圖斑落地工作提出了新的要求。

土壤侵蝕模型分析是獲取水土流失的常用方式，目前計(jì)算土壤侵蝕模數(shù)的主要模型有USLE模型［5］、WEEP模型［6］、EUROSEM模型［7］、LISEM模型［8］、RUSLE模型［9-12］以及CSLE模型［13-15］等。全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)采用CSLE模型，通過(guò)降雨侵蝕力因子、土壤可蝕性因子、坡長(zhǎng)和坡度因子、植物措施因子、工程措施因子和耕作措施因子7個(gè)水土流失因子計(jì)算土壤侵蝕模數(shù)［16］，并評(píng)定每個(gè)柵格的水土流失強(qiáng)度［17］。目前，水土流失監(jiān)測(cè)成果廣泛應(yīng)用于水土保持治理工作中［18-20］，然而基于土壤侵蝕模型的水土流失結(jié)果大多為柵格數(shù)據(jù)格式，而水土保持治理工作主要基于矢量圖斑開(kāi)展［21］，水土流失結(jié)果在實(shí)際應(yīng)用中大多是作為手動(dòng)勾繪治理圖斑的參考圖層，少部分將水土流失柵格轉(zhuǎn)面或選用土地利用圖斑作為治理圖斑。手動(dòng)勾繪治理圖斑能夠觀(guān)察遙感影像綜合土地利用、地形、植被和水土流失結(jié)果等多種因素，圖斑邊界光滑且應(yīng)用效果較好，但該方法工作量大、效率較低并且受人員經(jīng)驗(yàn)水平影響較大；水土流失柵格轉(zhuǎn)成的矢量圖斑能夠直接反映水土流失發(fā)生的位置，但其圖斑分布較為零散破碎且邊界為柵格狀鋸齒，即使平滑后與影像的匹配程度也不高，直觀(guān)感受較差；基于土地利用圖斑選取的治理圖斑則受制于土地利用圖斑的精細(xì)程度，難以細(xì)致劃分較大面積的土地利用圖斑內(nèi)部的水土流失集中分布區(qū)域。

本文以桂林市靈川縣為研究區(qū)，提出了一種基于分層多尺度分割的水土流失圖斑落地方法，以期能夠高效精準(zhǔn)獲取研究區(qū)水土流失圖斑，為全國(guó)水土流失圖斑落地工作提供方法借鑒。

1 研究區(qū)概況

靈川縣位于廣西壯族自治區(qū)東北部，東經(jīng)110°05′14″～110°47′02″，北緯25°01′46″～25°47′25″之間，行政區(qū)域面積約為2 287 km2。靈川縣內(nèi)地形地貌復(fù)雜，東片、北片為重巒疊嶂的群山或起伏連綿的丘陵，中片為地勢(shì)平坦的小平原。土地利用以林地、耕地和建設(shè)用地為主。

靈川縣內(nèi)河流分屬珠江、長(zhǎng)江兩大水系。以珠江流域?yàn)橹鳎淞饔蛎娣e2 178.29 km2，占全縣總面積96.28%。漓江縱貫?zāi)媳保瑸閺V西西江一級(jí)支流，是縣內(nèi)最大的河流。漓江支流眾多，于東、西兩側(cè)呈枝狀分布。

2 數(shù)據(jù)源與方法

2.1 數(shù)據(jù)源

本文采用的數(shù)據(jù)來(lái)源主要為廣西壯族自治區(qū)水土流失遙感調(diào)查項(xiàng)目資料，包括靈川縣行政邊界（shp）、遙感影像（img）、土壤侵蝕模數(shù)（A.tif）、水土流失強(qiáng)度柵格（Q.tif）、土地利用矢量（Tdly.shp）、人為擾動(dòng)地塊水土流失強(qiáng)度（Rwqd.shp）等。

2.2 技術(shù)流程

依據(jù)《區(qū)域水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》［16］、SL 190-2007《土壤侵蝕分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》［17］等行業(yè)規(guī)范，綜合運(yùn)用空間疊加分析、野外調(diào)查和綜合評(píng)判等方法，根據(jù)土壤侵蝕模數(shù)對(duì)土地利用矢量進(jìn)行分層多尺度分割，在分割結(jié)果的基礎(chǔ)上計(jì)算選取水土流失圖斑，并開(kāi)展野外調(diào)查驗(yàn)證圖斑精度和合理性，進(jìn)行結(jié)果分析與評(píng)價(jià)（圖1）。

2.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

收集靈川縣邊界、土壤侵蝕地塊、土壤侵蝕模數(shù)、水土流失強(qiáng)度柵格、人為水土流失矢量等數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)靈川縣水土流失面積、強(qiáng)度和不同土地利用類(lèi)型的水土流失情況。

2.2.2 土地利用矢量分割

在研究區(qū)采用中國(guó)土壤流失方程CSLE，根據(jù)降雨侵蝕力因子、土壤可蝕性因子、坡長(zhǎng)和坡度因子、植物措施因子、工程措施因子和耕作措施因子7個(gè)水土流失因子計(jì)算土壤侵蝕模數(shù)，再根據(jù)土壤侵蝕模數(shù)評(píng)定每個(gè)柵格的水土流失強(qiáng)度［5］。此外，人為擾動(dòng)地塊根據(jù)其所處地貌類(lèi)型、區(qū)域以及水土流失治理度單獨(dú)評(píng)定水土流失強(qiáng)度［16］。

由于土地利用矢量?jī)H反映了土地利用和水土保持措施屬性在空間上的連續(xù)一致，不能反映水土流失情況的連續(xù)一致。而水土流失受7個(gè)水土流失因子共同影響，可以通過(guò)土壤侵蝕模數(shù)反映出來(lái)，因此根據(jù)土壤侵蝕模數(shù)對(duì)土地利用矢量進(jìn)行多尺度分割，能夠獲取土壤侵蝕狀況相對(duì)一致的矢量圖斑。此外，由于高強(qiáng)度水土流失面積較小、分布也相對(duì)零散，多尺度分割時(shí)容易將高強(qiáng)度水土流失柵格歸并到周邊較低強(qiáng)度的水土流失柵格中，造成高強(qiáng)度水土流失面積丟失，因此本文采用易康軟件的多尺度分割方法，將土壤侵蝕模數(shù)數(shù)據(jù)A按照（0，2 500），［2 500，8 000），［8 000，+∞）分成3個(gè)柵格層（A1、A2、A3），分別對(duì)土地利用矢量進(jìn)行多尺度分割，最后將分割結(jié)果合并為一個(gè)矢量文件。

2.2.3 水土流失圖斑獲取

研究區(qū)將土地利用劃分為耕地、園地、林地、草地、建設(shè)用地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地和其他土地8個(gè)土地利用一級(jí)類(lèi)及25個(gè)土地利用二級(jí)類(lèi)［4］。

土地利用類(lèi)型是影響水土流失的重要因素，本文根據(jù)不同土地利用類(lèi)型的圖斑特征和水土流失特點(diǎn)，采用不同的數(shù)據(jù)處理方法分別獲取其水土流失圖斑，最終合并為水土流失圖斑落地結(jié)果。

（1） 需要對(duì)圖斑進(jìn)行分層多尺度分割的土地利用類(lèi)型，主要為旱地、園地、林地和草地。這些土地利用類(lèi)型的圖斑面積較大，受坡度、植被覆蓋度等因子影響，圖斑內(nèi)部土壤侵蝕模數(shù)可能存在較大差異，為準(zhǔn)確定位水土流失所在區(qū)域，需要根據(jù)土壤侵蝕模數(shù)對(duì)圖斑進(jìn)行分層多尺度分割，具體步驟如下：

首先獲取矢量分割結(jié)果的屬性和還原原始邊界。將土地利用矢量分割結(jié)果與原始土地利用進(jìn)行空間疊加分析，獲取圖斑行政區(qū)劃、土地利用、水土保持措施等屬性信息。由于易康軟件是依據(jù)柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度分割，導(dǎo)出的矢量邊界均為柵格形狀的鋸齒狀邊界，原本平滑的土地利用邊界變成了鋸齒狀，在與原始土地利用空間疊加時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多細(xì)碎圖斑，需要將這些細(xì)碎圖斑（面積小于100 m2）合并到原土地利用圖斑中，從而還原原始土地利用圖斑邊界信息。

其次選取水土流失圖斑。在土地利用矢量分割結(jié)果的基礎(chǔ)上，計(jì)算和統(tǒng)計(jì)每個(gè)圖斑的面積和平均土壤侵蝕強(qiáng)度。根據(jù)每個(gè)土地利用類(lèi)型圖斑的平均土壤侵蝕強(qiáng)度，由高到低對(duì)圖斑進(jìn)行排序，依據(jù)不同土地利用類(lèi)型水土流失面積統(tǒng)計(jì)表，由高到低分別賦予圖斑的水土流失強(qiáng)度，使各土地利用二級(jí)類(lèi)的水土流失強(qiáng)度面積基本一致（各強(qiáng)度等級(jí)面積相對(duì)誤差≤1%），從而獲取所有水土流失圖斑。如果累計(jì)到與目標(biāo)面積閾值接近的最后地塊時(shí)，相對(duì)誤差可能會(huì)大于規(guī)定的誤差閾值，此時(shí)可跳過(guò)該地塊，尋找下一個(gè)地塊，直至滿(mǎn)足小于相對(duì)誤差閾值。如果遍歷后依然大于閾值，則以最接近閾值的地塊為準(zhǔn)。

最后對(duì)水土流失圖斑進(jìn)行合并與更新。將賦值后在相同原土地利用圖斑內(nèi)的相同水土流失強(qiáng)度圖斑進(jìn)行合并，并更新到未分割的土地利用矢量中，得到旱地、園地、林地和草地的水土流失圖斑落地結(jié)果。

（2） 不需要對(duì)圖斑進(jìn)行分層多尺度分割的土地利用類(lèi)型主要為農(nóng)村建設(shè)用地、農(nóng)村道路。這些土地利用類(lèi)型的圖斑面積較小，圖斑內(nèi)部土壤侵蝕模數(shù)數(shù)值相對(duì)平均，分割圖斑會(huì)破壞圖斑的整體性，因此直接統(tǒng)計(jì)原始土地利用圖斑的平均土壤侵蝕強(qiáng)度，按照土壤侵蝕模數(shù)從高到低的方法選取水土流失圖斑。

（3） 人為擾動(dòng)用地。人為擾動(dòng)用地是根據(jù)其所處地貌類(lèi)型、區(qū)域以及水土流失治理度單獨(dú)評(píng)定水土流失強(qiáng)度，因此人為擾動(dòng)用地的水土流失圖斑直接采用收集的人為水土流失矢量數(shù)據(jù)。

（4） 對(duì)于水田、水澆地、城鎮(zhèn)建設(shè)用地、其他建設(shè)用地、其他交通用地、水域和其他土地等不發(fā)生水土流失的土地利用類(lèi)型，依據(jù)《區(qū)域水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》中的不同土地利用類(lèi)型水土流失面積統(tǒng)計(jì)表，上述地類(lèi)水土流失面積均為0，水土流失強(qiáng)度均為微度，不從中選取水土圖斑。

2.2.4 野外調(diào)查驗(yàn)證

選取不同土地利用類(lèi)型的典型水土流失圖斑開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，獲取圖斑土地利用、坡度、植被覆蓋度、水土保持措施和水土流失情況信息，檢驗(yàn)水土流失圖斑落地結(jié)果的精度，如果結(jié)果精度未達(dá)到90%，則進(jìn)一步開(kāi)展內(nèi)業(yè)修正和野外調(diào)查驗(yàn)證工作。

2.2.5 結(jié)果分析與評(píng)價(jià)

對(duì)水土流失圖斑結(jié)果與水土流失柵格結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，分析基于分層多尺度分割的水土流失圖斑落地結(jié)果的優(yōu)勢(shì)與準(zhǔn)確性，評(píng)價(jià)研究區(qū)水土流失的空間和強(qiáng)度分布，為后續(xù)水土流失治理提供數(shù)據(jù)和決策支撐。

3 結(jié)果與分析

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)情況

收集研究區(qū)水土流失基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)靈川縣水土流失面積、強(qiáng)度和不同土地利用類(lèi)型的水土流失情況，結(jié)果如圖2和表1所示。靈川縣水土流失面積277.5 km2，占土地面積的12.13%。其中輕度水土流失面積203.61 km2，占水土流失面積的73.37%；中度53.45 km2，占19.26%；強(qiáng)烈13.01 km2，占4.69%；極強(qiáng)烈4.84 km2，占1.74%；劇烈2.59 km2，占0.94%。水土流失主要分布在林地、園地、耕地和建設(shè)用地上，林地水土流失面積197.63 km2，園地水土流失面積23.98 km2，耕地水土流失面積22.5 km2，建設(shè)用地水土流失面積19.32 km2。草地和交通運(yùn)輸用地水土流失面積分別為13.79 km2和0.28 km2。

3.2 土地利用矢量分割

采用易康軟件的多尺度分割方法，分別根據(jù)土壤侵蝕模數(shù)（A1、A2、A3）對(duì)土地利用矢量進(jìn)行多尺度分割，分割前后圖斑數(shù)量、最大圖斑面積和平均圖斑面積如表2所列。分割后總體圖斑數(shù)量增加約2倍，平均圖斑面積減小了60%，多尺度分割方法對(duì)圖斑進(jìn)行了大量的分割，不僅將水土流失柵格聚集的區(qū)域分割為矢量圖斑，也篩除了一些零散分布的水土流失柵格，而分層分割方法有效保留了中高強(qiáng)度的水土流失柵格，使其分割為獨(dú)立存在的矢量圖斑。

3.3 水土流失圖斑結(jié)果

對(duì)于需要圖斑分割的土地利用類(lèi)型（旱地、園地、林地和草地），將基于土壤侵蝕模數(shù)的矢量分割結(jié)果與原始土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行空間疊加分析，獲取圖斑屬性信息和還原原始圖斑邊界，根據(jù)圖斑平均土壤侵蝕強(qiáng)度選取水土流失圖斑，合并相同原土地利用圖斑中的相同水土流失強(qiáng)度圖斑，局部示例如圖3所示。對(duì)于不需要對(duì)圖斑分割的土地利用類(lèi)型（農(nóng)村建設(shè)用地、農(nóng)村道路）按原始土地利用圖斑的平均土壤侵蝕強(qiáng)度選取水土流失圖斑，局部示例如圖4所示。對(duì)于人為擾動(dòng)用地，直接采用人為水土流失矢量數(shù)據(jù)；其他土地利用類(lèi)型不選取水土圖斑，水土流失強(qiáng)度均為微度。合并各地類(lèi)的水土流失圖斑落地結(jié)果，局部示例如圖5所示。水土流失圖斑落地結(jié)果仍保留了原始土地利用邊界，僅在需要分割的地類(lèi)圖斑內(nèi)部根據(jù)土壤侵蝕模數(shù)進(jìn)行了分割，圖斑邊界整體美觀(guān)程度較好。

3.4 野外調(diào)查驗(yàn)證

選取不同土地利用類(lèi)型、數(shù)量不低于1%的水土流失圖斑開(kāi)展野外調(diào)查，野外調(diào)查圖斑情況如表3所列。研究區(qū)共調(diào)查圖斑數(shù)量684個(gè)，總體水土流失強(qiáng)度驗(yàn)證精度93.57%。

3.5 落地結(jié)果分析

3.5.1 水土流失面積和強(qiáng)度

研究區(qū)水土流失圖斑面積277.5 km2，各土地利用類(lèi)型水土流失面積、強(qiáng)度均與水土流失柵格統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本一致（表4）。

3.5.2 水土流失空間分布

研究區(qū)水土流失圖斑空間分布如圖6所示，將水土流失圖斑落地結(jié)果轉(zhuǎn)為柵格，與原水土流失柵格結(jié)果疊加生成落地前后水土流失空間分布轉(zhuǎn)移矩陣（表5）。

水土流失圖斑落地后水土流失強(qiáng)度未發(fā)生變化的面積為2 139.32 km2，占靈川縣土地面積的93.54%；輕度及以上水土流失區(qū)域未發(fā)生變化，即前后均為水土流失的面積為203.75 km2，占靈川縣水土流失面積的73.42%，其中水土流失強(qiáng)度未發(fā)生變化的面積203.57 km2，占靈川縣水土流失面積的73.36%。總體來(lái)說(shuō)，水土流失空間分布的一致性較好。

3.5.3 圖斑數(shù)量變化

靈川縣原始土地利用圖斑數(shù)量168 969個(gè)，部分地類(lèi)圖斑采用土壤侵蝕模數(shù)進(jìn)行分層多尺度分割后并選取水土流失圖斑，合并相同地塊相同水土流失強(qiáng)度的圖斑并更新至原始土地利用圖斑中，其他地類(lèi)圖斑邊界不變，根據(jù)圖斑屬性信息賦水土流失強(qiáng)度，最終得到的水土流失落地圖斑數(shù)量63 525個(gè)。其中輕度水土流失圖斑33 477個(gè)，中度水土流失圖斑16 204個(gè)，強(qiáng)烈水土流失圖斑11 016個(gè)，極強(qiáng)烈水土流失圖斑2 248個(gè)，劇烈水土流失圖斑580個(gè)，各土地利用類(lèi)型水土流失圖斑數(shù)量統(tǒng)計(jì)如表6所列。

4 結(jié) 論

本文以靈川縣為研究區(qū)，根據(jù)土壤侵蝕模數(shù)對(duì)土地利用矢量進(jìn)行分層多尺度分割，在分割結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行空間分析和水土流失圖斑選取，并開(kāi)展了野外調(diào)查驗(yàn)證和結(jié)果分析與評(píng)價(jià)。

（1） 分層多尺度分割方法在水土流失柵格結(jié)果和土地利用矢量間實(shí)現(xiàn)了較好的平衡。分層多尺度分割方法不僅將水土流失柵格聚集的區(qū)域分割為矢量圖斑，篩除了一些零散分布的水土流失柵格，并且同時(shí)有效保留了中高強(qiáng)度的水土流失柵格，使其分割為獨(dú)立存在的矢量圖斑；基于分割圖斑的數(shù)據(jù)處理方法保留了原始土地利用邊界，僅在需要分割的地類(lèi)圖斑內(nèi)部根據(jù)土壤侵蝕模數(shù)進(jìn)行了分割，圖斑邊界整體美觀(guān)程度較好。

（2） 基于分層多尺度分割的水土流失圖斑結(jié)果準(zhǔn)確率較高。水土流失圖斑面積、強(qiáng)度均與水土流失柵格統(tǒng)計(jì)表基本一致，水土流失空間分布的一致性接近90%，水土流失野外調(diào)查驗(yàn)證準(zhǔn)確率達(dá)93.57%。

（3） 基于分層多尺度分割的水土流失圖斑落地方法較傳統(tǒng)方法具有明顯優(yōu)勢(shì)。基于分層多尺度分割法分割水土流失圖斑達(dá)63 525個(gè)，較原始土地利用圖斑數(shù)量的25 392個(gè)增加了約1.5倍，比基于土地利用選取的水土流失圖斑更加準(zhǔn)確；基于分層多尺度分割的水土流失圖斑落地方法保留了原始的土地利用邊界，比水土流失柵格轉(zhuǎn)面獲取的水土流失圖斑更符合實(shí)際邊界、便于治理應(yīng)用；基于分層多尺度分割的水土流失圖斑落地方法能夠全程自動(dòng)化處理實(shí)現(xiàn)，比手動(dòng)勾繪治理圖斑更加高效和準(zhǔn)確。

本文提出的水土流失圖斑落地方法可為靈川縣綜合治理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策支撐，為漓江流域乃至全國(guó)水土流失圖斑落地工作提供方法借鑒。然而本文水土流失圖斑落地結(jié)果的精度受基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)）的精度影響較大，如果水土流失柵格數(shù)據(jù)分布不合理，水土流失圖斑結(jié)果往往與現(xiàn)實(shí)也有一定的差異，后續(xù)工作可嘗試加入高精度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，輔以野外調(diào)查，進(jìn)一步提高水土流失圖斑的精度。此外，后續(xù)工作可通過(guò)收集各地治理意見(jiàn)，結(jié)合地方常用治理措施，進(jìn)一步開(kāi)展水土流失圖斑治理適宜性評(píng)價(jià)和研究。

參考文獻(xiàn)：

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（編輯：黃文晉）

Extraction method of soil erosion vector based on layered multiscale segmentation

DIAO Pinwen1，ZHAO Min1，YU Rong2，CHEN Li1，LI Zihan1

（1.Pearl River Hydraulic Research Institute，Pearl River Water Resources Commission of the Ministry of Water Resources，Guangzhou 510611，China; 2.Surveying and Mapping Institute of Lands and Resource Department of Guangdong Province，Guangzhou 510550，China）

Abstract： Through combining requirements of soil erosion control work with the grid results of soil erosion，the accurate identification，positioning，and cutting of soil erosion vector suitable for control could be achieved，which is helpful to promoting application of dynamic monitoring of soil and water erosion.We take Lingchuan County，Guilin City as the research area，propose a method of extracting soil erosion vector based on layered multiscale segmentation，and accurately identify soil erosion vectors in the research area.The results show that the layered multiscale segmentation method achieves a good balance between soil erosion grid results and land use vectors，the accuracy of soil erosion vector based on layered multiscale segmentation method reaches 90%，and has advantages such as accuracy，efficiency，and easy application compared to traditional methods.The extracted vectors can directly support the subsequent soil erosion control work.The research results can provide basic data and decision-making references for improving the quality and efficiency of comprehensive management of Lijiang River Watershed，and also provide methodological references for the implementation of extracting soil erosion vectors nationwide.

Key words： soil erosion； extract of soil erosion vector； layered multiscale segmentation； Lijiang River Watershed

收稿日期：2024-07-12 ；接受日期：2024-10-10

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32371966）；水利部重大科技項(xiàng)目（SKS-2022137）

作者簡(jiǎn)介：刁品文，女，工程師，碩士，主要從事水利遙感、水土保持等工作。E-mail：849783064@qq.com

通信作者：余 榕，男，工程師，主要從事測(cè)繪地理信息應(yīng)用研究。E-mail：461372116@qq.com