GIS在土壤侵蚀分析中的应用

摘要:土壤侵蚀是最活跃、最敏感的生态致灾因子之一,在特定的地质条件下会诱发滑坡、崩塌和泥石流等山地灾害。土壤侵蚀导致的水土流失会造成河道淤积,加剧洪涝灾害等,所以土壤侵蚀研究一直是水土保持的研究重点之一。了解该区域土壤侵蚀动态与空间格局、分析其影响因子以及其演化规律,对于土壤侵蚀的预测预报和防治有重要意义,也将为生态退耕、区域可持续发展决策提供重要依据。

关键词:GIS侵蚀

土壤侵蚀不仅会因为固体颗粒物及有机质的直接流失而引起土地退化、土壤肥力下降,而且作为一种非点源污染,会导致河流淤积和水质污染,影响河流的正常泄洪和水电工程的使用寿命及使用效率。影响土壤侵蚀的因素很多,既有自然因素又有人类活动因素。自然因素包括地质、地貌、土壤、气候、植被等,人类活动因素包括工程建设活动和土地的开发利用活动。人类活动可以较大范围、较大幅度改变原来的自然环境背景,引起土壤侵蚀的加剧;而自然因素相对来说较为稳定,但也会因为突发的自然灾害或受到人类活动的作用发生改变,进而影响土壤侵蚀的进程和强度。土壤侵蚀的严重危害性使其一直受到世界各国政府及学术界的关注,因而在土壤侵蚀评估、土壤侵蚀影响因素、土壤侵蚀的发生机制与演变动态、土壤侵蚀的时空分布规律及土壤侵蚀的预报与控制等方面开展了大量的研究工作。

一、地理信息系统(GIS)

地理信息系统(GIS)是以采集、存储、管理、分析、显示和应用整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据的计算机系统,是分析和处理海量地理数据的通用技术。地理信息系统是一种特定而又十分重要的空间信息系统,是由计算机软硬件、地理数据和用户组成的。地理信息系统是集地球科学、信息科学、计算机科学、环境科学、管理科学于一体的边缘科学。其最大特点在于可以把社会生活中的各种信息与反映地理位置的图形信息有机地结合起来,从而使复杂空间问题的科学求解成为可能。它具有空间数据处理能力和空间信息分析能力,属性数据和图形数据并存的特点,可根据用户的要求迅速地获取满足需要的各种信息,并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。

二、GIS在土壤侵蚀分析中应用问题研究

1.GIS在因子获取中的问题。使用GIS来提取巧因子时,所使用DEM的误差对因子提取的精度影响很大。其中包括DEM的比例尺问题。比例尺问题一直就是影响所有空间数据的精度的主要的因素。K.EJuraeek和D.M.woloek通过比较l:25万和l:

2.4万2种尺度的土壤数据后发现,在较大区域上使用时,在平均预测量上可以得到相似的结论,而一旦到了较小的区域或者考虑到了局部变化较大的细节信息时,二者则会产生较大的差异。DEM也不例外。