硕士论文摘要-基于GIS的全国典型水蚀区侵蚀后果危险度评价研究

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中国水力侵蚀风险研究

中国水力侵蚀风险研究

中国水力侵蚀风险研究在漫长的地质过程中,地球陆地表面就持续发生着或缓慢或急剧的土壤侵蚀,随着全球人口的增加以及对食物、居住条件和生活水平等要求的不断提高,土壤侵蚀速率正进一步增加,带来了一系列的环境问题,严重地威胁到资源-环境-社会经济的可持续性发展,逐渐引起各国政府和国民的高度重视。

中国是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一,具有成因复杂、分布广泛、流失量巨大、侵蚀强度剧烈、危害严重等侵蚀现状和特点,土壤侵蚀防治任务艰巨,国家对土壤侵蚀研究需求迫切。

基于气象站点数据、多时序的遥感数据、1:100万中国土壤数据和生态环境背景数据,结合1:10万中国土地利用数据库和1:10万中国土壤侵蚀数据库,依据土壤学、地貌学、遥感技术、GIS及空间统计学、信息论和泛系风险观控技术等多学科理论与方法,在水力侵蚀一级区划和水土保持区划框架下,分别定量提取水力侵蚀的各个影响因子,分析其时空变化,并分区域确定影响因子的权重,引入侵蚀风险因子,构建水力侵蚀风险评估模型,从水土保持工作角度系统研究土壤易蚀性、侵蚀敏感性和水力侵蚀风险性,对中国水力侵蚀风险的空间分布及演变特征进行分析,同时结合全球气候变化背景,分析土壤侵蚀敏感性变化和土壤侵蚀风险变化,并对其驱动机制、演变过程与土地利用变化的响应关系进行分析。

得到的主要研究结论如下:(1)中国60%以上土地处于易蚀性较弱状态,还有40%的土地处于易蚀较强区间,表明其土壤侵蚀环境较为严峻;土壤易蚀性高的土地主要在北方风沙区的西部和中部、西北黄土高原区西北部、青藏高原区的东南部和北部、西南地区的西部、北方土石山区的北部和东北黑土区的南部地区;而东北黑土区东北平原和三江平原、北方土石山区的黄淮海平原的土壤易蚀性最低。

(2)中国西部地区的土壤侵蚀敏感性明显高于东部的。

南方红壤区、西南紫色土区和西南岩溶区由于长年植被生长较好而土壤侵蚀敏感性不高;西北黄土高原区土壤侵蚀敏感性在较高及以上敏感水平;北方土石山区也以中度以上敏感为主;而北方风沙区和青藏高原区则以高和极高敏感性为主。

基于GIS、EFW和USLE的水侵蚀风险预测

基于GIS、EFW和USLE的水侵蚀风险预测

3 瓦 伦 霍 斯 特 水 土侵 蚀 预 测
运用 Ar c GI S的 空 间数 据 管 理 和 分 析 功 能 ,
型 拥有 较 高 的精 度 , 可 以 满 足 一 般 的应 用 需 要 , 而 且形 式 简 单 , 对 参数要求 不高 , 易 于 实 现 的 特
点 。2 0世 纪 8 O年 代 以来 , 具 有 强 大 的空 间分 析
明: E F W 模 型 发 现 的 风 险 主要 集 中在 山丘 , 而 US L E模 型 则 发 现 更 多的 风 险 , 最后 把 两 种 模 型 预 测 的 结 果 做 对比, 除 了个 别 区域 有 巨大 差 异 之 外 , 大部分吻合 , 说 明 了该 水 侵 蚀 风 险 预 测 的 可 信 度 , 可 为 该 区 域 更 加 针 对
蚀、 分离 、 搬运 和 沉 淀 的 现象 , 已 经 引起 世 界 性 的
广 泛 关 注 ] 。E F W( E r o s i o n Ri s k f o r Wa t e r ) 是
积 4 7 . 1 8 平方公里 , 海拔 8 8米 , 总 人 口为 2 2 8 6 0 ( 2 0 1 3年 1 2月 3 1日) , 人 口密 度 为密 度 4 8 0平 方
2 0 1 5 年第 5 期
・ 北京测绘 ・
4 7
基 于 GI S 、 E F W 和 US L E的水 侵 蚀 风 险 预 测
李 青青 万纪骢 刘 哲 何佳 林 陈召 霞 朱 小关
( 1 .安 徽 理 工 大 学 , 安徽 淮 南 2 3 2 0 0 1 ; 2 .四 川 省 乐 山 市沐 川 县 安 监 局 , 四) 1 1乐 山 6 1 4 5 0 0 )

2021基于GIS技术分析不同土地利用对土壤侵蚀的影响范文3

2021基于GIS技术分析不同土地利用对土壤侵蚀的影响范文3

2021基于GIS技术分析不同土地利用对土壤侵蚀的影响范文 土壤侵蚀引起土地退化、土壤肥力下降、泥沙淤积和生态环境恶化等问题,被视为世界三大环境问题之一.它的产生包括气候、地形等自然因素和土地利用等人为因素共同作用下而形成,查轩等学者通过分析坡度坡向等地形因子及植被与土壤侵蚀关系,得出土壤侵蚀很大程度上取决于植被因素,坡度坡向与高度也是不可忽视的因素[1-3],邸利和王晗等学者通过研究土地利用与土壤侵蚀关系,分析出土地利用变化及类型对土壤侵蚀影响较大[4 -5].土壤侵蚀是一个复杂的时空过程,若气象条件相同,土地利用的类型组成、空间配置等土地利用格局就成为土壤侵蚀的主控因子之一[6].土地利用/覆盖会引起诸多生态环境问题,在生态环境脆弱的山地生态系统更加显着[7].文中选取地处亚热带山区,且具有典型性和代表性的粤北山区的乐昌市廊田镇南部山区作为研究对象,在 GIS 与 RS 技术支持下,对不同土地利用/覆盖背景下的土壤侵蚀状况进行分析,从而可以更好的把握土地利用/覆盖与土壤侵蚀的关系,为研究土地利用类型对土壤侵蚀的影响等提供依据,以便有效治理粤北山区的土壤侵蚀等生态环境问题和为区域农业的可持续发展提供科学依据. 1材料与研究方法 1.1 研究区概况 研究区位于广东乐昌市东南部,三面临山,武江河一级支流廊田河贯穿北部,总面积为4748. 34hm²,东连仁化县,南接曲江区、与长来镇、乐城和五山镇相邻,是粤北地区两省五县九镇物质交流集散地之一( 图 1) .山地丘陵面积广,平原狭小,地势从东南部向西北部递减,地形破碎,地处中亚热带季风气候,年均气温 19. 6℃,降雨量 1500mm,降水量的年内变化也较大,降水年内分配呈现弱双峰式分布,降雨集中,降雨强度大.由于特殊的气候地形地貌,为此研究区的土地利用类型主要以林地和耕地为主. 1.2 数据来源 为了细致地反映亚热带山地土地利用类型与土壤侵蚀的关系情况,文中选取分辨率为10m 的2010aSPOT 多光谱影像图作为土地利用类型和土壤侵蚀信息获取的基本资料,并以研究区 1:1万地形图为基础底图,利用 R2V 软件进行数字化并标高程值,以Arcgis9. 3 为依托,利用等高线生成 DEM 图,再进行提取坡度图、坡向图等地形因子,并且结合野外考察资料等为辅助分析资料. 1.3 土地利用信息的提取 土地利用类型数据是通过遥感影像图进行目视判读获取.在判读过程中,充分利用地形地貌图等辅助数据,并进行实地验证.根据研究区的土地利用类型特征、野外实地调查土地利用现状、遥感分类的技术及二调土地利用类型分类标准,确定研究区的土地利用类型划分为耕地、园地、林地、草地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域及水利设施用地和其他用地等8 类型,解译出的土地利用类型( 图 2) ,并对各项土地利用类型的面积进行统计( 表 1) . 1.4 土壤侵蚀信息提取 土壤侵蚀数据根据《全国土壤侵蚀调查技术规程》,并对研究区域的自然地理资料进行收集、整理,结合流域的土壤类型、降雨、利用地形坡度、植被覆盖度、土地利用等相关资料,结合野外调查资料,建立研究区地理信息系统数据库.其中植被覆盖度先通过ERDASIMAGINE 9. 2 中的 NDVI( 归一化的植被指数) ,再进行建模生成植被覆盖度图,研究区平均植被覆盖度为 58. 38%,属于中覆盖区,接近于高覆盖( 图 3) .土壤侵蚀图的提取,首先需要对土壤侵蚀进行分级,土壤侵蚀强度按照水利部制定的全国第二次土壤侵蚀遥感调查土壤侵蚀分级标准( SL 190- 96) 划分为 6 个等级[8].依据水力侵蚀标准,将土地利用、坡度和植被覆盖度进行编码,生成土壤侵蚀强度分级图( 图4) ,并对各类土壤侵蚀面积进行统计( 表 2) . 2结果与分析 2.1 土地利用现状 从土地利用类型现状图来看,土地利用主要以林地和耕地为主,占总比例的60. 51% 和 30. 79%,其它用地仅仅 8. 7%.林地主要集中分布于东部和南部地区,而耕地集中分布于西北部地区,其他土地利用类型分布相对较为分散,具体各种土地利用面积和比例状况( 表 1) . 2.2 土壤侵蚀程度 土壤侵蚀程度分为无明显侵蚀(微度侵蚀) 、轻度侵蚀、中度侵蚀、强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀共六种.由于无明显侵蚀是属于可允许侵蚀范围之内,土壤侵蚀包括轻度侵蚀及以上的等级,土壤侵蚀面积达 1167. 24hm²,占总面积比重为 24. 58%,其中轻度侵蚀面积为 772. 43hm²,占总侵蚀面积比重为 66.17% ,中度侵蚀为 21. 11% ,强度及以上的为 12. 72% .研究区土壤侵蚀状况( 表 2) . 2.3 不同土地利用类型的土壤侵蚀状况 利用ArcGis 9. 3 中 Arctoolbox 工具中的空间 overlay 分析功能,将土地利用图与土壤侵蚀图进行空间叠置,对不同土地利用状况下的土壤侵蚀进行统计分析( 表3) .从表 3 可以看出不同土地利用类型的土壤侵蚀绝对面积.除极强度侵蚀面积耕地最大外,林地的侵蚀面积均为最大,由林地本身所占的土地利用面积比例最大决定.从绝对面积来看,土地利用类型的面积大小一定程度上与土壤侵蚀面积大小呈现正相关关系,林地和耕地面积最大,其土壤侵蚀绝对面积也最大. 但土壤侵蚀绝对面积只能反映量的大小,不能反映土壤侵蚀程度.为此,采用土壤侵蚀率(土壤侵蚀面积占该土地利用面积的百分数) 来反映土壤侵蚀程度大小.研究区平均土壤侵蚀率为 24. 58%,其中城镇村与工矿用地土壤侵蚀率高达 42. 21%,其次为其他土地( 主要为裸土地) 40. 11%.草地( 39. 85%) 、交通运输用地( 33. 93%) 与耕地( 28. 48%) 的土壤侵蚀率均高于平均土壤侵蚀率.林地( 20. 57%) 、园地( 24. 08%) 和水域及水利设施用地( 24. 42%) 土壤侵蚀率低于平均土壤侵蚀率( 表 4 和图5) . 2.3 不同土地利用类型的土壤侵蚀状况 利用ArcGis 9. 3 中 Arctoolbox 工具中的空间 overlay 分析功能,将土地利用图与土壤侵蚀图进行空间叠置,对不同土地利用状况下的土壤侵蚀进行统计分析( 表3) .从表 3 可以看出不同土地利用类型的土壤侵蚀绝对面积.除极强度侵蚀面积耕地最大外,林地的侵蚀面积均为最大,由林地本身所占的土地利用面积比例最大决定.从绝对面积来看,土地利用类型的面积大小一定程度上与土壤侵蚀面积大小呈现正相关关系,林地和耕地面积最大,其土壤侵蚀绝对面积也最大. 但土壤侵蚀绝对面积只能反映量的大小,不能反映土壤侵蚀程度.为此,采用土壤侵蚀率(土壤侵蚀面积占该土地利用面积的百分数) 来反映土壤侵蚀程度大小.研究区平均土壤侵蚀率为 24. 58%,其中城镇村与工矿用地土壤侵蚀率高达 42. 21%,其次为其他土地( 主要为裸土地) 40. 11%.草地( 39. 85%) 、交通运输用地( 33. 93%) 与耕地( 28. 48%) 的土壤侵蚀率均高于平均土壤侵蚀率.林地( 20. 57%) 、园地( 24. 08%) 和水域及水利设施用地( 24. 42%) 土壤侵蚀率低于平均土壤侵蚀率( 表 4 和图5) . 土壤侵蚀程度能反映土壤侵蚀比重,但不能反映土壤侵蚀的强烈程度,为此引入土壤侵蚀强度综合指数来反映不同土地利用类型的土壤侵蚀强度.土壤侵蚀强度综合指数是反映土壤侵蚀强度的一个综合指标,选用杨存建等[9]提出的土壤侵蚀综合指数,该指标的大小反映土壤受侵蚀的严重程度,可用土壤侵蚀的综合指数(INDEX) 来表示,其计算如下: 式中:Wij代表第 i 类第 j 级的土壤侵蚀强度的分级值; Aij代表第 i 类第 j 级的土壤侵蚀强度的面积比重.不同土壤侵蚀类型的不同强度等级的分级值划分如下: 土壤侵蚀中的轻度、中度、强度、极强和剧烈的分级值分别为 2,4,6,8,10; 分级值越高表示对土壤侵蚀的综合指数的贡献越大. 依据土壤侵蚀强度综合指数,计算出不同土地利用方式的土壤侵蚀综合强度指数(表 5 和图 6) . 式中:Wij代表第 i 类第 j 级的土壤侵蚀强度的分级值; Aij代表第 i 类第 j 级的土壤侵蚀强度的面积比重.不同土壤侵蚀类型的不同强度等级的分级值划分如下: 土壤侵蚀中的轻度、中度、强度、极强和剧烈的分级值分别为 2,4,6,8,10; 分级值越高表示对土壤侵蚀的综合指数的贡献越大. 依据土壤侵蚀强度综合指数,计算出不同土地利用方式的土壤侵蚀综合强度指数(表 5 和图 6) .和 1. 08.土壤侵蚀强度指数最小的的为林地,仅仅为 0. 58,与林地土壤侵蚀率及土壤侵蚀强度较低均相关.土壤侵蚀强度指数与土壤侵蚀率和强度存在相关关系.对图 5 和图 6 进行比较,也可以发现土壤侵蚀率与土壤侵蚀强度指数大致相同,但部分存在差异,如城镇村与工矿用地的土壤侵蚀率最高,但土壤侵蚀强度指数仅仅排第三.土壤侵蚀强度更能反映土壤侵蚀状况及强度. 3讨论 基于亚热带山地的较高植被覆盖度(58. 38%) 和山地土地利用( 以林地为主 60. 51%) ,以亚热带山地土地利用与土壤侵蚀关系为研究切入点,从土壤侵蚀率与土壤侵蚀强度指数分析不同土地利用类型的土壤侵蚀状况.研究区平均土壤侵蚀率为 24. 58%,不同土地利用类型的土壤侵蚀率大小: 城镇村与工矿用地 > 其他土地 > 草地 > 交通运输用地 > 耕地 > 水域及水利设施用地 > 园地 > 林地,不同土地利用类型对地表面扰动不同,是造成植被覆盖度差异的重要因素,植被覆盖度是决定土壤侵蚀强弱的重要因素.不同土地利用类型的土壤侵蚀强度指数大小: 其他土地 > 草地 > 城镇村与工矿用地 > 水域及水利设施用地> 耕地 > 交通运输用地 > 园地 > 林地,土壤侵蚀强度指数更能反映土壤侵蚀的强烈程度.土壤侵蚀强度指数与土壤侵蚀率和强度存在正相关关系. 亚热带山地土地利用与土壤侵蚀研究,尽管在野外勘查的基础上,结合GIS 与 RS 技术进行土地利用与土壤侵蚀提取与统计,但在具体确定土壤侵蚀强度时,显得理由还不够充分,还是以定性为主.因此应增加定量检测土壤侵蚀方面的数据.因此建立适合亚热带山区不同尺度的土壤侵蚀模型,是实现土壤侵蚀定量化的前提和基础.野外勘查过程中,发现亚热带山区部分种植纯桉树等树种.纯桉林林下草灌退化,仅剩心土,形成"远看青山在,近看水土流"的空中绿化现象,虽植被覆盖度高,但林下水土流失较为严重.空中绿化现象是分析土壤侵蚀时值得进一步思考的问题. 亚热带山区土壤侵蚀率与土壤侵蚀强度指数较高,提出应优化土地利用结构,发展以林业为基础的大农业,充分利于山区的优势,选择合适的土地利用/覆被类型,开展多种经营,加大水土保持的力度,建设生态文明. 4结论 以多种信息源为基础,利用GIS 和 RS 技术,了解土壤侵蚀强度及分布特征,并通过与土地利用类型的数据进行空间叠加分析,得出不同土地利用类型的土壤侵蚀强度与分布特征. (1) 土地利用以高覆度的林地为主,土壤侵蚀率 24. 58%,按照侵蚀分类分级标准,侵蚀强度以轻度为主,占总侵蚀面积的 66. 17%.林地和耕地土壤侵蚀面积最大,这与其本身所占比重大相关,并不能反映有林地和耕地的土壤侵蚀强度. (2) 选用土壤侵蚀率与土壤侵蚀强度指数作为土壤侵蚀强度大小的指标.不同土地利用类型的土壤侵蚀率: 城镇村与工矿用地 > 其他土地 > 草地 > 交通运输用地 > 耕地 > 水域及水利设施用地 > 园地 > 林地.土壤侵蚀强度指数大小: 其他土地 > 草地 > 城镇村与工矿用地 > 水域及水利设施用地 > 耕地 > 交通运输用地 > 园地 > 林地.土壤侵蚀强度指数与土壤侵蚀率和强度存在正相关关系,但土壤侵蚀强度指数更能反映土壤侵蚀的强烈程度. (3) 土地利用/覆被是造成土壤侵蚀的重要原因之一,优化土地利用结构是土壤侵蚀的治理的重要途径.针对土壤侵蚀率与土壤侵蚀强度指数较大,应加强粤北山区水土流失治理力度和治理强度,必须遏制边治理、边破坏的情况发生,加大水土保持监督力度.。

基于GIS平台的水污染预警系统研究与应用

基于GIS平台的水污染预警系统研究与应用
肖泽云 , 莫创荣 , 雷晓霞
1 2 2
( 1. 三峡大学 水利与环 境学院 , 湖北 宜昌 443002; 2. 广西大学 环境 学院 , 广西 南宁 530004) 摘要 : 为增强水污染评价预测的实时性 和直观 性 、 提 高水环 境管理 的工作 效率 , 以 Ar cG IS Engine 为开发 平 台 , 采用 V isual C# 程序语言将河道地理信息与水质模 型有机联系 起来 , 应 用水质 模型理 论分析了 污染源 监 测数据和河流水文资料 , 探讨了水质模型 、 河道网格剖分及水质模型与河道计算网格的集成等问题 , 并结合广 西省南宁市邕江河段构建了基于 G IS 平台的 水污染 预警系 统 。 实例应 用结果 表明 , 该系 统具有良 好的数 据 管理 、 基础信息查询 、 水质评价 、 水质预测和预测结果可视 化展示等功能 。 关键词 : 水污染 ; GIS; 预警 系统 ; 水质模型 ; 网格剖分 中图分类号 : T V131. 2; X323 文献标志码 : A
第 29 卷 第 5 期 2 0 11 年 5 月 文章编号 : 1000 7709( 2011) 05 0139 04
水 电 能 源 科 学 W ater Resour ces and P ow er
V o l. 29 N o . 5 M ay 2 0 1 1
基于 GIS 平台的水污染预警系统研究与应用
轴线哪两个控制点之间。若节点在河道轴线第 i 个控制点与第 i + 1 个控制点之间 , 则有: x j = 1 - k a ix + ka ( i+ 1) x ( 2) y j = 1 - k a iy + ka ( i+ 1) y
i- 1
其中

基于ArcGIS的地质灾害危险性评价实例和研究

基于ArcGIS的地质灾害危险性评价实例和研究

中图分类号:P618
文献标识码:A
文章编号:1672-7487(2018)02-71-4
1 前言
本研究以山西省垣曲县为例,在DTM数据的基础上,结 合遥感分析,采用ArcGIS制图和空间分析的方法,选取评 价因子,定量化地对该地区进行地质灾害危险程度评价, 为该地区的地质灾害的监测与防治提供依据,为经济社会 发展规划提供基础数据。山西省垣曲县地处黄土高原南 部,北、东、西三面环山,属中条山支脉。特殊的自然地 理环境和地质构造背景,导致该地区存在或者发育独特环 境地质问题。垣曲县位于黄河北岸的盆地与中低山区,地 形地貌复杂。河流切割强烈,地层岩性较差,年降雨量 大,地质环境条件复杂,人类工程活动频繁,特别是长期 大规模的中条山多金属矿产资源的开采,致使局部的地质 环境发生改变,引发了一系列的地质灾害发生,主要的地 质灾害类型有滑坡、崩塌、地裂缝、地面塌陷。另外,山 西省垣曲县在黄河流域因小浪底水位的变幅和引发了大面 积的地面沉降等,使垣曲县成为山西省运城地区地质灾害 较为严重的地区之一。[1]
3.2 评价指标体系 以垣曲县1∶5万DEM数据、地质构造、地层岩性、水文
地质和地质灾害详细调查数据为基础,结合本地区的自然 地理和地质环境条件综合分析,选取以下的基本评价指 标:地形坡度、坡高、坡形、河流水系、断层密度、地层 岩性、灾害点密度、年降雨量和人类工程活动共9个指标, 在ArcGIS下,分别做出全区的各个指标量化分级图,并对
境内河流均属黄河水系,其河流、河谷及支沟比较发 育,呈树枝状展布。从西到东依次为五福涧河、板涧河、 亳清河、沇西河和西阳河五大水系。
垣曲县地势西北高、东南低,境内北部高峻,南部低 缓,西、北、东三面环山,南临黄河,中部为垣曲山间盆 地,呈北宽南窄的葫芦形展布,最高海拔2358米(舜王 坪),为晋南最高峰,最低海拔176.7米(马蹄窝)。垣曲 县地貌划分为侵蚀构造中低山地貌(Ⅰ)、剥蚀堆积盆地 地貌(Ⅱ)和堆积地貌(Ⅲ)。

基于ARCGIS和P YTHON的水蚀野外调查单元的质量控制方法

基于ARCGIS和P YTHON的水蚀野外调查单元的质量控制方法

基于ARCGIS和P YTHON的水蚀野外调查单元的质量控制方法冯阳;夏照华;苏慧敏;丁聪;王红【期刊名称】《中国水土保持》【年(卷),期】2018(0)1【摘要】水蚀野外调查单元是全国第一次水利普查水土保持情况普查抽样调查的基本单元,调查单元提交成果的质量状况直接影响数据分析阶段的工作量与效率.本次普查覆盖范围广,抽样调查单元数量巨大,采用传统人工整理数据上报容易出错.基于ARCGIS 与PYTHON语言,详细介绍了水蚀野外调查单元在资料准备阶段与数据处理阶段的质量控制方法.通过编写批处理脚本程序,实现调查单元四级存放目录的建立,矢量、栅格、文本等数据的分发,以及调查表到GIS数据属性表的转换等工作.在关键环节引入批处理脚本程序对质量进行控制,可解放人力,提高工作效率并可保证数据质量.【总页数】3页(P55-57)【作者】冯阳;夏照华;苏慧敏;丁聪;王红【作者单位】北京地拓科技发展有限公司,北京100084;北京地拓科技发展有限公司,北京100084;北京地拓科技发展有限公司,北京100084;北京地拓科技发展有限公司,北京100084;北京地拓科技发展有限公司,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TP79;S157【相关文献】1.全国第一次水保普查野外调查单元的确定研究——基于不同比例尺地形图 [J], 董志文;包亮;魏超;韩宇2.基于ArcGIS VBA批量生成野外调查用图程序设计 [J], 谭金华;左石磊;洪胜3.水蚀野外调查单元底图批量制作技术研究 [J], 夏照华;冯阳;苏慧敏;丁聪;王红4.基于ArcGIS的矿山地质监测野外调查绘图研究 [J], 陆萍5.基于ArcGIS的地质矿产空间数据库建设与质量控制方法研究 [J], 雷华;程明华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于GIS的地下水安全性评价

基于GIS的地下水安全性评价

基于GIS的地下水安全性评价发布时间:2022-05-07T06:35:10.413Z 来源:《新型城镇化》2022年5期作者:张小峰[导读] 分析研究区地下水潜在风险等级,识别出易于污染的位置,逐步对砷数据异常原因进行溯源。

江苏润环环境科技有限公司摘要:地理信息系统是对地理空间数据进行收集、处理、分析、应用的一门学科,本文是以某项目为例,通过对项目历史背景、水文地质、污染源调查,采样监测与数据分析,识别项目所在区域地下水影响因素,利用GIS软件强大的空间分析工具功能,创建评价模型,对各影响因素权重进行赋值,对模型参数进行多方面的验证和取值,最终定量分析研究区地下水潜在安全风险,识别出易于污染的位置,通过图示直观的展现污染浓度分布,旨在帮助管理部门掌握研究辖区内地下水污染趋势,科学施策。

关键词:地理信息系统地下水安全评价1.研究项目背景项目区历史悠久,用地性质属于住宅用地,辖区内拥有95栋住宅楼,94栋平房,常住居民3308户,总人口8397人,小区整体设施陈旧,均为一层或二层平房。

建筑年代在四十年以上。

该小区未通天然气,有燃煤取暖历史,且经过现场踏勘仍能见零散堆放煤渣现象,小区雨污不分流,污水横向通过盖板沟进行汇集、纵向通过暗渠收集,再由北向南汇入新马路市政污水管网。

通过人员访谈,了解到该小区给排水管网存在损毁、堵塞情况,降雨期间雨污水混流后出现涌水现象,无法及时排出。

该区域地下水国控点监测因子砷在2018年8月监测结果未超地下水Ⅲ类水标准限值,但较其余历年各期监测结果明显升高,基于查清砷监测数据出现异常的原因,启动本次研究项目。

通过对项目历史背景、现状的调查,识别项目所在区域地下水影响因素,对各影响因素权重进行赋值,利用GIS软件强大的空间分析工具功能,分析研究区地下水潜在风险等级,识别出易于污染的位置,逐步对砷数据异常原因进行溯源。

2.影响因子识别地下水水质情况由多种因素共同决定,通过现场踏勘,研究人员将影响因子确定为污染物浓度、排水管线空间位置、地层结构、地下水位高程等四种因素。

基于GIS和USLE模型的巢湖流域土壤侵蚀评价

基于GIS和USLE模型的巢湖流域土壤侵蚀评价

基于GIS和USLE模型的巢湖流域土壤侵蚀评价肖武;徐建飞;杨坤;李素萃;吕建春;汤曾伟【摘要】Soil erosion is the problem for land resources and environmental protection that the whole world is concerned about.Chao Lake is the fifth largest freshwater lake in China,which is located in the eastern part of China,and was draw much attention for its water eutrophication and cyanobacterial bloom.Therefore,assessment of soil erosion in Chao Lake Basin is of great significance for environmental protection strategy and land planning policy.The Chao Lake Basin was taken as a case study area,GIS and USLE model was employed to evaluate the soil erosion in fourteen counties/districts in Chao Lake Basin from 2000 to 2010.The research showed that: ① soil erosion areas are mainly distributed in Hilly region of Jinan District,Shucheng County,Juchao District,as well as Hanshan County,namely the upstream region of Hangbu-Fengle River watershed,Yuxi River watershed and Zhegao River watershed in Chao Lake Basin;② From 2000 to 2010,the ratio of micro erosion,strength erosion,extreme intensity of erosion and severe soil erosion area in Chao Lake basin were reduced by 0.5%,0.05%,0.21% and 0.23%,and the ratio of mild erosion and moderate erosion area were increased by 0.98% and0.01%,generally showing the trend of transfer from micro erosion,strength erosion,extreme intensity of erosion and severe soil erosion area to the light,micro degree erosion;③ the change of vegetation coverage is the main reason for the change of soil erosion classification,and the fluctuationof vegetation coverage showed a trend of decrease in soil erosion classification in the study area.%土壤侵蚀是全世界都关心的土地资源与环境保护问题.巢湖作为中国第五大淡水湖,近年来由于水体富营养化产生的水华现象引起多方重视,对巢湖流域土壤侵蚀评估对于环境保护战略与土地规划政策具有重要的意义.基于GIS平台,采用通用土壤流失方程(USLE)来评估巢湖流域14县/区2000年到2010年土壤侵蚀空间分布变化趋势.研究表明:① 巢湖流域土壤侵蚀严重区域主要分布在金安区、舒城县、居巢区以及含山县的丘陵地区,即杭埠河-丰乐河流域、裕溪河流域与柘皋河流域的上游地区;② 从2000年到2010年,土壤微度侵蚀、强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀区域占巢湖流域总面积比例分别减少了0.5%、0.05%、0.21%和0.23%,而轻度侵蚀、中度侵蚀区域所占比例分别增加了0.98%和0.01%,总体呈现土壤强度侵蚀、极强度侵蚀与剧烈侵蚀区域向轻、中度侵蚀转移的趋势.③ 植被覆盖度变化是巢湖流域土壤侵蚀分级发生变化的主要原因,总体上,2000~2010年研究区由于植被覆盖度的波动性增加呈现土壤侵蚀分级波动性降低的趋势.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)016【总页数】9页(P35-43)【关键词】土壤侵蚀;巢湖流域;通用土壤流失方程;十四县/区【作者】肖武;徐建飞;杨坤;李素萃;吕建春;汤曾伟【作者单位】中国矿业大学(北京)土地复垦与生态重建研究所,北京 100083;中国矿业大学(北京)土地复垦与生态重建研究所,北京 100083;中国矿业大学(北京)土地复垦与生态重建研究所,北京 100083;中国矿业大学(北京)土地复垦与生态重建研究所,北京 100083;济宁市土地储备中心,济宁 272000;中国矿业大学(北京)土地复垦与生态重建研究所,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】S157由于土壤侵蚀带来的土壤退化、土壤生产能力下降以及对水生态环境的影响极大等后果[1],我国土壤侵蚀分析与评价及相关的防治战略逐渐受到各方重视[2—4]。

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摘要
水土流失的研究和实践表明,仅仅依靠水土流失强度不能够全面反映某地区的水土流失严重性和危险程度,同时也不能对未来的趋势做出良好的判断,开展全国水土流失危险度研究,可以为客观分析和评价区域水土流失程度及其变化趋势提供基础数据,为国家水土保持生态建设决策提供科学依据。

本研究是在2005年由水利部、中国科学院和中国工程院联合开展的“中国水土流失与生态安全综合科学考察”活动的背景下开展。

作为本次考察活动水土流失状况与基础数据集成专题研究组的一个子专题,研究成果将直接为评价全国水土流失状况提供基础数据。

根据我国土壤侵蚀类型分区,将全国水蚀区划分为东北黑土区、北方土石山区、西北黄土区、长江上游及西南诸河流域区、南方红壤区、西南石漠区和北方水蚀风蚀交错区等7个类型区,在每个类型区内,进行水土流失类型二级分区,共划分30个样区,对每个样区选取典型地段,进行水土流失危险度分析,进而反映全国的水土流失危险度状况。

在每个样区的典型地段选取一幅1:10000地形图作为调查单元,野外实地调查获取土地利用、植被盖度和有效土层厚度等数据,利用地形图矢量化生成DEM获取的地形坡度;遵照水利技术标准《土壤侵蚀分类分级标准》(SL 196—96)规定的水力侵蚀分级标准,利用GIS软件将土地利用类型、植被盖度、地面坡度等水土流失因子数据进行空间叠加,分析评价每个调查单元每个地块(图斑)的水土流失强度和侵蚀后果危险度状况,综合分析评估各样区的水土流失危险度状况。

通过5个类型区、20个样区的水蚀强度和危险度分析可知:(1)每个样区存在水土流失危险性的土地面积(指轻险型及轻险型以上面积)均比较大,大部分样区的面积占到本区土地总面积的一半以上;(2)5个类型区中,西南石漠区存在水土流失危险性的土地面积所占比例最大,占类型区总面积的82.6%,北方土石山区、西北黄土区、长江上游及西南诸河流域区和南方红壤区4个类型区的比例相当,为60%左右;(3)在超过50%的轻险型以上的土地中,除西北黄土区外,危险型及其以上危险程度的土地在各类型区中均占到一定比例,北方土石山区、南方红壤区、西南石漠区、长江上游及西南诸河流域区的危险型及其以上危险程度的比例分别占到26.1%、6.73%、43.03%和10.72%。

本研究,在全国水蚀后果危险度分析评价抽样调查区划、利用GIS技术评价水蚀
后果危险度方法等研究方面,具有一定的独创性。

同时,第一次按照国家技术标准,进行了全国水蚀后果危险度评价,为“中国水土流失与生态安全综合科学考察”提供了基础数据,为国家生态建设决策提供了科学依据。

关键词:中国水土流失侵蚀后果危险度地理信息系统抽样调查
ABSTRACT
Potential Hazard Degree Evaluation of Representative Water
Erosion Region in China Based on GIS
Master Candiadate: Luo Zhidong
(Specialty of Forest Management)
Directed by Associate Professor Shi Mingchang,Senior Engineer Li Zhiguang
ABSTRACT
The study and practice on soil and water have manifested that it can’t reflect the serious and hazard of soil and water erosion in its entirety only depend on soil and water erosion intension. At the same time, it can’t make a good evaluation of tendency in future. Developing study on countrywide hazard degree of soil and water erosion can provide basic data for analyzing and evaluating the degree and tendency of region soil and water erosion objectively, science basis for national Eco-construction of soil and water conservation decision-making. This study is developed under the background of integrated science review of Chinese soil and water erosion and ecological safe, which was developed by Ministry of Water Resources, Chinese Academy of Sciences and Chinese Academy of Engineering. As a sub-topic of the subject group who study soil and water erosion and basic data integration, its result will provide basic data for evaluating the status of countrywide soil and water erosion directly.
According to the subarea of soil erosion type in our country, water erosion region is caved up into seven type regions, which contains Black Soil Region in Northeastern China, Soil Stone Mountain Region in Northern China, Loess Plateau Region in Northwestern China, Upper Reaches of Yangtze River and Reaches of Southwest River Region, Red Soil Region in Southern China, Rocky desertification Region in Southwestern China, Wind-Water Interaction Region in Northern China, and so on. In each type region, soil and water erosion type is divided secondly into 30 typical regions. We select typical land sections in each typical region, analyze the hazard degree of soil and water erosion, and reflect the hazard degree status of countrywide soil and water erosion. In each typical land section of typical regions, we select a breadth of relief map in scale of 1 to 10000 as a survey cell, get data of land use, vegetation cover, effective thickness of soil layer through field survey, get terrain grade information through vectoring the relief maps, then complied the water erosion classification standard of water resources technical standard《soil erosion classification》(SL 196-96), overlay the layers of land use, vegetation cover, terrain grade and other soil and water erosion factors with GIS software, analyze and evaluate the intension and hazard degree of soil and water erosion of each survey cell and typical region.
Through the analysis of water erosion intension and hazard degree of the five regions and 20 typical regions, we can reach conclusions as following:
(1)The area of land which exists soil and water erosion hazard in each typical region is large. In a。

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