一、水土保持工作中“3S”技术的应用及集成构想(论文文献综述)
郑学东[1](2021)在《空间信息技术在水利行业的应用回顾与展望》文中研究指明精细化、智能化是当今科技发展的大趋势,空间信息技术的飞速发展推动了水利现代化进程。综合论述了空间信息技术在水利行业的应用场景和发展现状;分析了传统"3S"技术与新一代信息技术在水利行业发展趋势及应用前景;全面总结了长江科学院空间信息技术应用研究所20年来在利用空间信息技术应用在防汛抗旱减灾、水利工程全生命周期管理、水利工程对生态环境影响监测与评价、河湖管理、水土流失动态监测等方面的研究成果和典型案例。探讨了进一步围绕水利全要素立体感知、水利大数据综合利用、人工智能与水利业务深度融合等开展研究。
刘树西[2](2021)在《基于天空地一体化的石漠化治理特色林产业效益监测评价研究》文中研究说明喀斯特石漠化是中国南方生态建设中需要面临的最突出地域问题,治理成效是判断该地区实现生态文明建设与可持续发展的主要依据之一。党的十九届五中全会要求科学推进石漠化综合治理,石漠化治理特色林产业是石漠化综合治理工程向纵深发展的重要组成部分,是科学改善石漠化生态环境和社会经济发展的有效措施之一。协同天空地一体化地理空间信息技术挖掘林业资源信息、监测评价综合效益对石漠化治理特色林产业协调发展具有重要意义。根据地理学、生态学、区域经济学有关人地协调发展、生物多样性、目标决策、3S技术等理论,针对石漠化治理特色林产业效益评价指标因子深度挖掘、天空地多尺度协同对林产业效益评价专题信息提取等科学问题和科技需求,在代表南方喀斯特石漠化生态环境类型总体结构的贵州高原山区选择关岭-贞丰花江、毕节撒拉溪和施秉喀斯特为研究区。2018-2021年协同天空地通过对野外考察、定位采集、天空地数据挖掘、资料调查收集等多手段、多数据、多方法为一体,挖掘生态和社会经济指标因子,运用空间分析、熵权法、综合指数模型等方法,构建基于天空地一体的石漠化治理特色林产业综合效益监测评价指标体系和评价模型,通过不同石漠化等级特色林产业“两山”效益、扶贫效益、惠民效益与综合效益实现综合效益动态监测和评价,揭示特色林产业发展的驱动力因素,提出后续可持续发展的对策建议,为国家和地方石漠化治理特色林产业发展和评价提供科技参考。1基于2015-2020年的两期遥感影像和相关地理专题数据,结合天空地一体化多源数据挖掘不同等级石漠化特色林产业专题资源信息,提取石漠化区生态资源时空分布特征表明中国南方喀斯特石漠化治理特色林产业整体改善了石漠化区生态环境状况。近5年来关岭-贞丰花江无石漠化面积比例由2015年的20.62%增长至23.28%,潜在、轻度、中度和重度石漠化动态度分别下降了0.29%、6.64%、5.58%、14.89%;毕节撒拉溪无石漠化面积比例由2015年的11.07%增长至13.55%,潜在石漠化动态度增长了39.94%,但轻度、中度和重度石漠化动态度分别下降了47.88%、34.51%、0.31%;施秉无石漠化面积比例由2015年的49.70%增长至50.81%,潜在石漠化、轻度石漠化、中度石漠化动态度分别下降了7.07%、53.85%、1.61%。不同地域石漠化等级总体呈现下降趋势,且不同石漠化等级的演进以重度向轻度过程演进为主。2基于喀斯特石漠化环境背景按照指标选取原则,协同天空地一体化多源数据挖掘特色林产业综合效益评价因子,以层次分析法构建了石漠化治理特色林产业综合效益评价指标体系并采用熵权法确定指标权重,结果表明中国南方喀斯特生态环境改善良好,经济效益和社会效益稳定提升。依据指标体系结构层次的属性特征,即土地覆盖、植被覆盖度、生物多样性、石漠化程度、植被净初级生产力、涵养水源、人均收入、林产值、产业结构变化、人口密度、基础设施覆盖度、恩格尔系数、农村居民生活保障、贫困率。采用熵权法计算生态效益权重为0.426,经济效益和社会效益权重为0.298和0.276。该指标体系及科学指标权重赋值法综合反映了石漠化治理特色林产业的生态经济社会发展变化情况,为中国南方喀斯特石漠化治理林产业综合效益评价提供了参考依据。3基于指标权重通过线性加权求和以确定不同石漠化等级特色林产业的生态和社会经济效益,并构建天空地一体的特色林产业综合效益评价模型。表明特色林产业综合效益随时间提高的变化程度,即石漠化治理特色林产业总体发展效益水平明显提升,但不同石漠化等级之间特色林产业的效益发展程度有所不同。近5年间关岭-贞丰花江(中-强度石漠化区)特色林产业综合得分由2015年的0.156增长至2020年的0.247。毕节撒拉溪(潜在-轻度区)综合得分由0.096增长至0.201。施秉(无-潜在石漠化区)综合得分由0.094提升至0.206。不同地域不同石漠化等级特色林产业发展过程中如何对资源要素进行合理分配以及不同生计策略制约经济社会发展问题值得商榷。4通过线性组合加权函数建立了特色林产业综合效益评价模型表明综合效益增长变化明显。近5年间中-强度石漠化(关岭-贞丰花江)特色林产业综合效益由2015年的0.492提升至0.756,相较于其他两地区增长幅度最小(0.264),综合效益等级由中等(0.4~0.6)转变为较好。潜在-轻度石漠化(毕节撒拉溪)综合效益由2015年的0.296增长到2020年的0.622,综合效益等级由较差转变为较好(0.6~0.8)。无-潜在石漠化(施秉)综合效益分别为0.283、0.604,综合效益增长了(0.321),综合效益等级由较差(0.2~0.4)转变为较好(0.6~0.8)。石漠化治理特色林产业在一定程度上足以实现生态恢复与维持农户生计发展促进区域生态-经济-社会可持续发展模式,喀斯特石漠化治理特色林产业实施对生态环境具有直接性影响,而社会经济环境具有间接性和滞后性,未来需建立长效的生态补偿机制及综合效益评价,使其更加科学合理的可持续循环发展。
郭子豪[3](2021)在《黄土丘陵沟壑区典型沟道土地整治工程对水系平衡影响研究》文中进行了进一步梳理随着黄土丘陵沟壑区大规模“退耕还林(草)”工程的实施以及当地经济的迅速发展,高质量耕地短缺与城市用地紧张导致的粮食安全与人居环境问题严重影响当地社会可持续发展,已经成为了社会关注的热点。为开发当地土地潜力,黄土丘陵沟壑区开展了大规模沟道土地整治工程。针对沟道土地整治过程中出现的控制工程管涌、新造土地不均匀沉降及盐渍化等水系失衡灾害,本研究选取不同典型沟道土地整治流域作为研究对象,基于“流域自响应理论”,结合野外调查、室内物理与数学模型模拟的方法,研究黄土丘陵沟壑区沟道流域水系平衡对典型沟道土地整治工程的响应过程,并在此基础上,利用相应成果,对整治流域所出现的一系列水系失衡灾害进行安全调控技术研究与应用,取得以下主要成果:(1)“流域自响应理论”的完善。黄土丘陵沟壑区沟道土地整治工程是流域水系治理的重要组成部分。“流域自响应理论”认为:流域系统内各要素是相互联系与运动的,运动的目标是追求系统的平衡。平衡是相对的,不平衡是绝对的,当系统受到外来因素影响,系统平衡受到破坏,流域系统会自动朝着建立新平衡的方向发展。本研究表明:流域水系多年平均也是平衡的,当水系要素受到干扰,如土地整治切削边坡、填埋沟道等人为活动,水系平衡被打破,流域水系将自动进行调整,以适应平衡。在新的调整过程中,如得不到合理的调控,将会出现一系列水系失衡引发的灾害,如切削高陡边坡截断流路出现的水流出露点高悬、沟道因填埋“造地”形成的控制工程管涌及盐渍化等。本研究通过构建室内物理与数学模拟模型,对水系平衡运动过程中的水动力要素进行模拟和调控,并在实践中进行运用,完善了“流域自响应理论”中水系变化与沟道土地整治的互馈机制。(2)线性沟道土地整治工程对流域水系平衡的影响。本研究利用基于“流域自响应理论”所构建的室内实体模型得出,在室内模拟沟道上层工程黄土填埋0.1m,下层填埋粗砂0.9m,地下水埋深0.6m,总降雨量为120mm的条件下,相对于裸坡未整治沟道,裸坡梯田沟道、植被梯田沟道、秸秆覆盖梯田沟道与60%裸坡沟道土地整治可以分别平均减少地表径流25.78%、45.51%、62.40%和42.1%,表明随着沟道整治措施比例的增大,沟道水系中地表径流转化减少,土壤水和地下水的转化比例增多;在相同模拟沟道与降雨量下,随着降雨强度从45mm/h以15mm/h等梯度增加到120mm/h,裸坡未整治沟道、裸坡梯田沟道、植被梯田沟道和秸秆覆盖梯田沟道,其地下水转化了分别减少27.2%-53.3%、3.9%-13.7%、27.9%-33.3%、3.2%-10.8%,而60%裸坡沟道土地整治沟道地下水补给量则变化不大,表明沟道土地整治可以显着拦截暴雨径流,并将其转化为沟道地下水。(3)室内试验难以实现的条件下线性沟道土地整治工程对流域水系平衡影响。本研究基于室内实体模型模拟结果,构建、率定并验证了线性沟道土地整治对水系平衡影响的HYDRUS-3D及Visual MODFLOW模型,模拟了室内试验难以进行的更大雨强和黄土填埋厚度下的沟道水系转化过程。结果表明,在下层填埋粗砂0.9m,地下水埋深0.6m,总降雨量为120mm的条件下,当降雨强度从30mm/h增加到150mm/h,沟道土地整治措施下的平均地下水位降低了6.24%;工程黄土填埋厚度从0.1m增加到0.4m,地下水位平均降低了13.62%。表明工程黄土填埋厚度的增加对地下水转化的削弱作用要强于降雨强度的增加对地下水转化的削弱作用。因此,在土地整治沟道黄土填埋深厚区域,需要进行水系调控,增加地下水转化,避免地表径流长时间蓄积所带来的灾害。(4)盆地式沟道土地整治对流域水系平衡的影响。本研究利用水文比拟、卫星监测影像以及构建盆地式沟道土地整治对地下水影响的Visual MODFLOW模型等方法,研究了延安新区盆地式沟道土地整治对流域水系平衡的影响。结果表明,在日降雨量40-60mm条件下,延安新区所在桥儿沟流域出口最大洪峰流量为6.16-9.24m3/s,次降雨之后的平均地表径流总量是未整治前的3.04倍,因此需要特别注意土地整治实施所带来的地表径流过多的风险。与此同时,由于持续的水土保持治理以及城市绿化、人为灌溉、沟道填埋等原因,延安新区表层土壤体积含水率由0.102增加到0.163。数值模型模拟表明,整治区域挖方区地下水较少,而填方区地下水分布则较为集中;整治流域周围存在100m高度左右的高陡边坡集中区域,此处地下水活动较为频繁,有较大几率发生水系失衡灾害;在高陡边坡集中区域布设地下水排泄盲沟可令地下水位最大降低26m左右,减小了地下水活动频繁带来的负面影响。(5)沟道土地整治流域水系失衡灾害调控与防治。针对流域水系失衡引起沟道侵蚀测量困难的问题,本研究开发了一种利用卫星影像测算侵蚀沟道特征参数的方法,其对切沟的测算精度可达97.4%,对线性沟道土地整治工程溃坝土方量测算精度可达91.1%,满足沟道土地整治工程灾害的调查需求;室内试验及模拟结果表明,相同降雨强度下,60%比例的沟道土地整治工程可以提高沟道整治坝体设计洪水标准65.6%;优化地下水排泄盲沟防盐碱化和控制工程管涌设计,应用结果表明其减少土壤水分46.81%,降低最大土壤电导率15.41μs/cm,防盐渍化与管涌潜蚀效果良好;布设沟道整治防侵蚀固堤保坎工程的流域,在日降雨量为120mm暴雨条件下,土地整治工程完好率提高了80%以上,表明本研究成果可以有效对沟道土地整治流域水系失衡灾害进行调控与防治。
荆亚翡,幸萌[4](2020)在《农田水土流失定量监测中“3S”技术的应用探讨》文中研究指明目前我国农田水土流失现象较为严重,近些年出现农田水土流失的面积不断增加,与此同时某一部分地区存在缺水的问题,导致我国农田水土流失的现象更为严重,引起人们的关注。当前农田水土流失现象不断严重,其不仅会导致附近农田水土对于洪灾的抵抗能力有所减弱,还会导致土壤保持水分能力受到较大的影响。另外在江河等地区,出现堵塞以及淤积等问题,都会导致水库的功能出现相应等问题,甚至出现地表水上涨等等情况。因此通过使用"3S"技术,对于农田水土流失进行定量检测有十分重要的意义。该文将"3S"技术的功能作为切入点,对于我国农田水土保持工作之中存在的问题进行分析,探究农田水土流失定量监测中"3S"技术的应用,希望可以进一步改善我国的农田水土流失问题。
卫凡[5](2020)在《林业调查规划设计中3S技术应用探讨》文中研究指明指出了做好林业调查规划设计,对于提升林业整体水平来说意义明显。3S技术相比于传统的林业调查技术,能有效弥补传统调查技术的不足,利用3S技术来进行林业的调查规划能够取得较好的效果。为此,阐述了3S技术的原理和应用步骤,分析了其在林业调查规划设计中的应用,探讨了3S技术的应有价值和潜力,为其在林业调查规划设计中的应用提供参考。
陈丽莎[6](2020)在《喀斯特石漠化治理生态系统服务功能与优化调控》文中提出生态系统服务功能是权衡石漠化治理成效的重要手段之一。根据自然地理环境演化、生态学理论和人地关系理论,基于Invest模型,结合“3S”技术选取代表中国南方喀斯特环境总体架构的高原山地-潜在-轻度石漠化环境(毕节撒拉溪)、高原峡谷中-强度石漠化环境(关岭-贞丰花江)以及山地峡谷无-潜在石漠化(施秉喀斯特)环境,研发石漠化转移扩散系统,对2010、2015、2018年石漠化数据进行提取、数理统计分析与野外验证,阐明石漠化与生态系统服务功能的时空分异特征,揭示不同石漠化程度与生态系统服务功能的响应机制,根据对比实施石漠化治理生态工程/产业布局前后,生态系统服务功能变化差异,提出石漠化治理生态系统服务功能优化调控对策,为指导石漠化科学治理与区域实现经济、生态、社会效益最大化提供科技参考。(1)研究区石漠化程度总体呈现减缓趋势,花江石漠化面积减少量为340.38 hm2。撒拉溪减少量为225.41 hm2。施秉减少量为321.63hm2。基于以上石漠化时空演变特征,和研究区石漠化转移研究,开发了石漠化扩散模拟系统,解决了当前石漠化治理决策信息的一大技术难点。从综合生态系统服务功能均值来看,施秉最大(2.07),其次是撒拉溪(1.63),最小的是花江(1.47)。对比分析8年间综合生态系统服务功能总值变化,最大的为施秉(14199.06),其次是撒拉溪(18832.27),花江最低为(11063.09)。(2)土壤保持总量呈现增加趋势,花江(3.66)万t。撒拉溪(3.92万t)。施秉(6.64)万t。不同石漠化程度/环境与土壤保持功能响应特征得出:强度>中度,强度区域经过长期侵蚀,形成了无土可流的局面,而中度可流失土壤大于强度。对于石漠化程度、坡长与坡度较低的地区,土壤保持功能呈现潜在>轻度,潜在与轻度差值不大。而对于坡长与坡度较大的区域,轻度>潜在,潜在大多为荒地、坡耕地等,土壤流失大,揭示了针对不同地区,石漠化治理侧重点不同,对于生态地质背景差的区域,实施植被覆盖和水保措施是有效治理石漠化的关键。(3)生境质量呈现增加趋势,花江生境质量总值由333898.40上升至372548.20,撒拉溪由538895.80上升至632265.16,施秉由2544730.98上升至2559603.46。不同等级石漠化生境质量大体随着石漠化程度的增加,生境质量逐渐递减,呈现无石漠化>潜在>轻度>中度>强度。对比增量情况,施秉增量最慢,撒拉溪生境质量增量速率大于花江。撒拉溪植被恢复速率大于花江,说明对于石漠化严重区生境质量恢复较慢,需经历较长的植被演替规律,对于植被演替为高等级的区域,生境质量变化随之变缓。(4)碳储量呈现增加趋势,花江碳储量由2566.17t,上升至3251.25t。撒拉溪由4664.86t,上升至4949.42t,施秉由28284.74t,上升至28508.78t。施秉喀斯特生态环境最好,植被种类与覆盖度最高,从而碳储量是三个研究区中最大,说明碳储量与区域生态环境呈正相关。碳储量与石漠化程度响应关系呈现,随着石漠化程度的增加,碳储量逐渐递减,具体排序大致为:无>潜在>轻度>中度>强度。石漠化治理区碳储量可通过植被碳转换实现优化调控。(5)土壤保持功能中,人工防护林前五年效益高,后期成效减退,需要进行人工调控。封山育林属于长期治理,成效由前期向后期递增,所形成的生态系统稳定。经济林次之,生态与经济效益成效较佳,可推广运用。人工草地,收益一般,可实行农草林草空间优化配置模式进行改善。在生境质量方面,关岭-贞丰花江人工防护林最佳,毕节撒拉溪为经济林,说明不同治理措施对区域生境质量改善不同。在植被恢复重建中,应结合区域的优势种,选择具有石性、喜钙等特性的植被。在碳储量方面,经济林、人工防护林都有较好的碳储量能力。山地旅游生态产业的开展,并未造成生态系统服务功能的衰减。(6)石漠化治理工程/生态产业均表现为能改善区域植被恢复速率,可根据工程布局方法进行推广利用。同时一种石漠化治理措施不表现为增长持续变化,或是一直为效益最佳,植被的恢复和生态系统服务功能的增减受工程实施年限的控制。这一结论可为石漠化治理工作提供理论支持,通过分析对比不同年限石漠化治理措施的治理关键时间点以及衰退时间点,做提前的人为干预控制,从而达到优化调控。在对比分析治理工程/生态产业与生态系统服务功能的响应特征基础上,以经济林、封山育林、人工防护林、山地旅游等为调控对象,提出相关的优化调控措施。
郭晖[7](2020)在《基于水沙置换的水土保持生态补偿研究 ——以西柳沟流域为例》文中研究说明水沙置换是为统筹解决内蒙古十大孔兑水土流失治理与鄂尔多斯新增工业用水需求而提出的全新思路,其基本思想是由有新增用水需求的工业企业出资,在十大孔兑修建拦沙坝,以此取得部分黄河下游节约的输沙水量作为生产用水。实施水沙置换,对促进黄河流域生态保护与高质量发展具有重大现实意义。本文以水土保持学、生态学、制度经济学和水文水资源学等学科的相关理论和研究为基础,采用定性与定量分析相结合,从技术和经济两个方面开展研究,提出通过生态补偿实施水沙置换的路径和方法,并通过实例进行验证。(1)将拦沙工程建设与水权交易相结合,从理论上构建了基于水沙置换的水土保持生态补偿模式,其关键环节是设计和实施水土保持拦沙置换水量交易。(2)利用SWAT模型定量模拟拦沙工程对流域水沙过程的影响,并以模拟结果为基础计算拦沙工程实现的减水减沙量。(3)通过流域水沙模拟分析,采用经验公式法计算水土保持工程拦沙可置换水量。(4)采用工程费用法核算基于水沙置换的水土保持生态补偿标准。(5)针对水沙置换特点,引入水权交易机制,设计土保持拦沙置换水量交易,提出相应的交易机制和保障措施。(6)以西柳沟流域为例,对基于水沙置换的水土保持生态补偿的合理性和可行性进行验证。计算得出,在设定的最可能出现的25a系列黄河干支流水沙方案组合下,新建79座拦沙坝,年均可减少入黄河的径流量和输沙量分别为288.22万m3和138.53万t,工程平均拦沙年限为28a,年均可节约输沙水量1173.51万m3,以工程建设投资为依据核算的水土保持生态补偿标准为22934.93万元。设定年均可交易的拦沙置换水量为1000万m3/a,交易年限为25a,采用成本定价法和影子价格法计算,水土保持拦沙置换水量交易的基准价格范围在0.92元/m3·a至1.52元/m3·a之间。研究表明,在黄河流域多沙粗沙区,特别是粗泥沙集中来源区建设拦沙工程,可以减少黄河干流河道淤积,进而节约下游输沙水量,虽然在拦沙的同时也拦蓄了部分进入干流的径流量,但其节约的输沙水量远大于工程拦截的水量,可以认为是相对增加了黄河流域的可利用水资源量,这是实施基于水沙置换的水土保持生态补偿的基础。实施基于水沙置换的水土保持生态补偿,有利于实现区域生态保护与经济社会可持续发展的双重目标和相关利益方的共赢。
杨建辉[8](2020)在《晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究》文中指出晋陕黄土高原水资源缺乏、地貌复杂、生态脆弱,季节性雨洪灾害、水土流失及场地安全问题突出。在城镇化过程中,由于用地紧张导致建设范围由平坦河谷阶地向沟壑谷地及其沟坡上发展蔓延,引发沟壑型场地大开大挖、水土流失加剧、环境生态破坏、地域风貌缺失等系列问题。为解决上述问题,论文基于海绵城市及BMPs、LID等雨洪管理的基本方法与技术,通过对聚落场地水文过程与地表产流机制的分析,借鉴传统地域性雨洪管理实践经验与智慧,建构了晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系;提出了雨洪管控的适地性规划策略、场地规划设计方法与模式;在规划实践中实现了城乡一体化的水土保持、雨水利用、生态恢复、场地安全、地域海绵、风貌保持等多维雨洪管控目标。论文的主体内容如下。一是雨洪管控适地性规划的理论基础与基本方法研究,核心内容是从理论与方法上研判雨洪管控的可行思路;二是黄土高原雨洪管控的地域实践与民间智慧总结和凝练,一方面总结和继承传统,另一方面与当前的海绵城市技术体系进行对比研究,彰显传统技术措施的地域性优点并发现其不足,改进后融入现代体系;三是晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪特征与产流机制分析,包含场地的地貌特征、产流机制、雨洪管控的尺度效应、雨洪管控的影响因子等内容,分析皆围绕地表水文过程这一主线展开;四是晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系建构,包含技术途径和总体框架以及目标、措施、评价、法规4大体系和规划步骤等内容;五是聚落场地尺度雨洪管控适地性规划方法研究,主要内容包括规划策略与措施的融合改造、场地空间要素布局方法以及适宜场地模式,核心是解决适地性目标、策略与措施以及多学科方法如何在场地层面落地的问题。研究的特色及创新点如下。(1)以雨洪管控目标导向下的类型化场地空间要素布局方法为核心,整合传统与低影响开发技术措施,建构了晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的雨洪管控规划设计理论方法,归纳形成了雨洪管控适宜场地建设模式和适地化策略;(2)引入适宜性评价方法,融合多学科技术体系,构建了黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控的适地性技术途径和规划技术体系;(3)从水观念、雨水利用与管控技术、场地建设模式三个层面总结凝炼了黄土高原传统雨洪管控的经验智慧与建设规律。研究首次将BMPs理念、LID技术方法、传统水土保持规划方法与晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的地域特点相结合,从理念、方法及措施三方面为我国海绵城市规划设计方法提供了地域性的补充和完善及实践上的现实指导,进一步从方法论上回应了当前和未来本地域城乡一体化规划中的相关问题,在一定程度上实现了跨学科、跨领域的规划方法创新。
赵园春[9](2009)在《基于3S技术的可渡河流域水土流失动态监测研究》文中研究说明水土流失是土地退化的主要原因,也是导致生态环境恶化的最严重的问题,联合国粮农组织将其列为全球土地退化的首要问题。水土流失对土地资源和更广泛环境的影响是深远而严重的,最直接的后果是土地生产力的损失和产量的下降,次要的影响包括河流和水库的淤积、以及由土壤颗粒上吸附的化肥和杀虫剂所引起的水污染。另外,对植被层的损害、以及反射率的相应增加和局部气候的变化而加速沙漠化。可渡河流域位于我国五大水蚀区之一—云贵高原水蚀区,水土流失以水力侵蚀为主。近年来,随着着经济的发展,人为活动强烈,水土流失有进一步加重的趋势。如何准确、快速、动态地查清水土流失现状,进行水土流失预报和动态监测,为水土流失治理和水保规划实施提供科学依据,是土地开发与环境整治的迫切需要。本研究采用基于3S技术的水土流失定量遥感方法,以GIS软件为平台,实现了在GIS平台上3S的集成。本次遥感监测,分析了土地利用、植被覆盖和坡度三因子与土壤侵蚀之间的关系,并获得了该区域土壤侵蚀的动态变化情况。取得了以下结果:(1)从2000年到2007年,可渡河流域土壤侵蚀面积小幅下降,但局部区域侵蚀面积和强度有所增加。可渡河流域土壤侵蚀面积共有1977.92km2,主要由中度、轻度两类构成,二者共占侵蚀总面积的89.16%。(2)可渡河流域内土地利用类型以林地、草地和耕地为主,主要是林草植被向耕地转化。流域的土地总面积为3140.44km2。流域内76.38%的土地为林地和草地所覆盖。人口压力促使耕地增加,只能开垦林草地,体现了人口对环境的巨大压力。(3)可渡河流域内植被覆盖率不高,林草植被覆盖度低。可渡河流域内植被覆盖度较低,中低覆盖度植被面积所占比例很大,而高覆盖度植被比例很小;植被覆盖度的高低对流域的生态环境和水土保持具有决定性的作用。因此需加大植树造林种草力度。(4)可渡河流域内土地坡度较大,平缓土地比例较小。可渡河流域内坡度较陡,其中坡度在15°以上的土地面积占土地总面积的一半以上,坡度小于8°的缓坡地面积所占比例仅为15.14%,表明可渡河流域地形坡度总体较陡。陡峭的地形是形成本区域严重水土流失的基础。
孙长安[10](2008)在《香溪河流域土地利用与水土流失的关系研究》文中研究指明随着社会和经济的发展,区域土地利用状况发生了变化,这也给水土流失的产生和发展带来影响。将“3S”技术应用于水土流失快速调查,可及时、准确掌握水土流失现状,通过对土地利用与水土流失变化关系的研究,探索其耦合机理,对了解水土流失变化规律,有效防治水土流失有着积极的理论和现实意义,同时也为研究区水土流失防治思路和目标的确定,加快生态建设工作步伐提供了技术支撑。长江是我国流域面积最大的河流,但是长期以来,由于自然和人为因素的影响,流域水土流失问题十分严重,而且主要集中在上游地区。本文以上游的三峡库区香溪河流域为研究对象,综合运用“3S”技术、景观生态学、灰色系统理论、Mann-Kendall秩次趋势分析法等,开展了土地利用动态变化与水土流失时空变化过程关系的研究,取得如下结论:(1)提出了区域土壤侵蚀强度及其影响因子有效提取的技术途径和方法。基于“3S”技术,通过人机交互结合计算机半自动解译、绿色生物量指标结合野外标志校正、土壤侵蚀强度空间分析等技术手段,可实现土地利用类型、植被覆盖度、土壤侵蚀强度的有效提取,野外复核正确率达89.1%。(2)建立了土地利用状况动态变化评价方法体系。利用空间动态度分析、马尔可夫转移模型计算、景观格局分析等方法,可系统地评价土地利用状况的动态变化。研究表明:1988至1999年间,土地利用各类型都存在着相互转移,其中以耕地向林地、草灌、园地转移和草灌向林地、耕地转移为主,陡坡地退耕还林100.73 km2,转为草灌65.18 km2,改为园地48.44 km2等;土地利用类型景观破碎度在增加,土地利用格局由简单向复杂转变,景观斑块平均密度由1.73增到16.19。(3)建立了土壤侵蚀时空变化过程评价方法体系。利用土壤侵蚀强度变化速率分析、空间重心转移分析、空间结构分形特征及稳定性分析等,可有效地分析土壤侵蚀强度时空变异过程。研究表明:各侵蚀强度等级年变化率由大到小排列次序为微度、极强度、强度、剧烈、中度、轻度;各强度等级斑块平均重心呈纬度变化幅度大于经度变化幅度的空间变化特征;除微度侵蚀外,其余侵蚀等级图斑的稳定性指数均呈增加趋势,表明各侵蚀等级在朝微度方向发展,水土流失状况趋于好转。(4)初步阐明了不同土地利用类型与土壤侵蚀强度的耦合关系。研究表明:不同土地利用类型具有不同的土壤侵蚀率,侵蚀率较大的是园地、耕地、林地与草灌,而居民点、交通用地、水域等侵蚀率较小;景观格局平均形状指数和图斑数对土壤侵蚀结构的分维影响最大,而平均图斑面积对水土流失结构的分维影响较小。(5)初步探讨了流域水土流失驱动因素及其定量分析方法。研究表明:自二十世纪八十年代末以来,香溪河支流高岚河小流域的径流量和输沙量均呈5a平均值下降趋势;香溪河流域输沙量变化中人为作用贡献率为53.8%,而自然因素贡献率为46.2%,引起香溪河流域输沙量变化的主要原因为人为因素。
二、水土保持工作中“3S”技术的应用及集成构想(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水土保持工作中“3S”技术的应用及集成构想(论文提纲范文)
(1)空间信息技术在水利行业的应用回顾与展望(论文提纲范文)
1 研究背景 |
2 空间信息技术水利行业应用场景 |
2.1 防汛抗旱减灾 |
2.2 水利工程全生命周期管理 |
2.3 水利工程对生态环境影响监测与评价 |
2.4 河湖管理工作 |
2.5 水土流失动态监测 |
3 应用研究成果 |
3.1 “智慧流域”信息管理与决策支持平台建设 |
(1)广州市增城区水利信息化综合管理平台。 |
(2)长江流域野外观测数据共享平台。 |
(3)洞庭湖防洪蓄洪系统。 |
(4)水利工程建管系统。 |
3.2 空天地一体化监测 |
(1)卫星遥感动态监测水政执法。 |
(2)湖库温室气体立体监测。 |
(3)水环境立体监测研究及应用。 |
3.3 流域水旱灾害监测与应急管理 |
(1)流域干旱监测与评估。 |
(2)洪水演进快速精细化模拟。 |
4 总结与展望 |
(1)开展水利全要素五维感知研究。 |
(2)提高水利大数据综合利用率。 |
(3)加大人工智能与水利业务深度融合研究。 |
(2)基于天空地一体化的石漠化治理特色林产业效益监测评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
一 研究现状 |
(一)天空地一体化与林产业效益监测评价 |
(二)喀斯特环境天空地一体化与林产业效益监测 |
(三)天空地一体化林产业效益监测评价研究进展及其对石漠化治理的启示 |
1 文献论证与获取 |
2 研究阶段划分 |
3 国内外主要进展与标志性成果 |
4 国内外拟解决的关键科技问题 |
二 研究设计 |
(一)研究目标与内容 |
1 研究目标 |
2 研究内容 |
3 研究特色与难点及创新点 |
(二)技术路线与方法 |
1 技术路线 |
2 研究方法 |
(三)研究区选择与代表性 |
1 研究区选择的依据和原则 |
2 研究区基本特征与代表性论证 |
(四)数据资料获取及可信度分析 |
1 天空地数据 |
2 野外调查数据 |
3 收集资料数据 |
三 数据挖掘与处理 |
(一)数据挖掘 |
1 航天数据 |
2 航空数据 |
3 地面监测调查数据 |
(二)数据处理 |
1 航天数据处理 |
2 航空数据处理 |
3 地面监测调查数据处理 |
四 产业效益指标信息提取 |
(一)特色林产业提取 |
1 特色林产业分类标准 |
2 不同石漠化等级特色林产业时空分布特征 |
(二)生态环境指标因子 |
1 土地覆盖 |
2 石漠化类型 |
3 植被覆盖度 |
4 植被净初级生产力 |
5 生物多样性 |
6 涵养水源 |
(三)社会经济指标因子 |
1 人口密度 |
2 人均收入 |
3 林产值 |
4 产业结构变化 |
5 基础设施覆盖度 |
6 恩格尔系数 |
7 最低生活保障标准 |
8 贫困率 |
五 综合效益评价模型构建 |
(一)指标体系构建 |
1 指标选取原则 |
2 指标因子选取 |
3 指标体系构建方法 |
4 指标体系建立 |
(二)指标数据标准化 |
1 标准化方法 |
2 极差标准化 |
(三)指标权重确定 |
1 权重计算方法 |
2 指标权重计算 |
(四)综合评价模型构建 |
1 综合效益评价模型建立 |
2 综合效益评价模型计算 |
六 综合效益评价 |
(一)“两山”效益 |
1“两山”理论 |
2“两山”效益评价 |
(二)扶贫效益 |
1 扶贫发展 |
2 扶贫效益评价 |
(三)惠民效益 |
1 惠民内涵 |
2 惠民效益评价 |
(四)综合效益 |
1 综合效益 |
2 综合效益评价 |
七 结论与讨论 |
(一)主要结论 |
(二)主要创新点 |
(三)讨论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(3)黄土丘陵沟壑区典型沟道土地整治工程对水系平衡影响研究(论文提纲范文)
本论文得到以下项目的资助 |
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土地整治的内涵与国内外发展趋势 |
1.2.2 国内外沟道流域水土保持技术发展与现状 |
1.2.3 黄土丘陵沟壑区沟道土地整治现状 |
1.2.4 土地整治措施对沟道流域水系平衡的影响 |
1.2.5 土地整治对沟道水系影响研究与评价方法 |
1.3 存在问题与不足 |
第2章 研究内容与方法 |
2.1 研究内容与技术路线 |
2.1.1 研究目标 |
2.1.2 研究内容 |
2.1.3 技术路线 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 线性沟道土地整治工程室内试验模拟系统 |
2.2.2 线性沟道土地整治室内模拟试验设计与试验材料 |
2.2.3 线性沟道土地整治室内模拟试验试验监测项目与监测方法 |
2.2.4 盆地式沟道土地整治研究区域 |
2.2.5 沟道土地整治水系平衡数值模拟平台 |
第3章 沟道土地整治条件下“流域自响应理论”的进一步完善 |
3.1 “流域自响应理论”简述 |
3.2 沟道土地整治水系平衡研究中需要考虑的问题 |
3.3 沟道土地整治下的“流域自响应理论”完善 |
3.4 基于“流域自响应理论”的沟道整治条件下水系平衡新理论 |
3.5 本章小结 |
第4章 线性沟道土地整治对流域水系平衡的影响 |
4.1 线性沟道土地整治对地表产汇流的影响 |
4.1.1 不同整治沟道下垫面对地表径流的影响分析 |
4.1.2 降雨强度对地表径流的影响分析 |
4.2 线性沟道土地整治对土壤水变化的影响 |
4.2.1 不同整治沟道下垫面对土壤水的影响分析 |
4.2.2 降雨强度对土壤水的影响分析 |
4.3 线性沟道土地整治对地下水动态变化的影响 |
4.3.1 不同整治沟道下垫面对地下水动态变化的影响分析 |
4.3.2 降雨强度对地下水动态变化的影响分析 |
4.4 线性沟道土地整治对沟道降水分配各水系要素的影响 |
4.4.1 不同整治沟道措施对沟道水系要素分配的影响分析 |
4.4.2 降雨强度对沟道水系要素分配的影响分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于数值模型不同线性沟道土地整治条件下水系平衡模拟 |
5.1 基于HYDRUS-3D不同条件下线性沟道土地整治水量转化模拟分析 |
5.1.1 HYDRUS-3D模型的建立 |
5.1.2 不同模拟沟道下垫面模型参数的率定与验证 |
5.1.3 基于室内模拟条件下不同沟道土地整治条件对水系要素转化影响 |
5.2 基于Visual MODFLOW不同线性沟道整治下垫面对地下水位影响模拟 |
5.2.1 Visual MODFLOW模型的建立 |
5.2.2 不同模拟沟道下垫面模型参数的率定与验证 |
5.2.3 基于室内模拟不同沟道整治下垫面对地下水动态变化影响 |
5.3 本章小结 |
第6章 盆地式沟道土地整治对流域水系的影响 |
6.1 基于实地调查和水文模型的盆地式沟道土地整治对地表水环境的影响 |
6.1.1 基于水文比拟法和SCS模型盆地式沟道土地整治对地表径流的影响 |
6.1.2 基于水土保持监测资料的盆地式沟道土地整治对地表水环境的影响 |
6.2 基于ESA CCI土壤含水量数据的盆地式沟道土地整治对土壤水分的影响 |
6.3 基于Visual MODFLOW盆地式沟道土地整治对地下水动态变化的影响 |
6.3.1 水文地质条件概化与建模 |
6.3.2 边界条件与初始水文地质参数设定 |
6.3.3 模型率定及模拟结果分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 沟道土地整治流域水系失衡灾害调控与防治技术 |
7.1 基于Google Earth的沟道土地整治坝体冲毁量的测算技术 |
7.1.1 Google Earth对地观测原理 |
7.1.2 系统与随机误差及纠偏 |
7.1.3 侵蚀量计算过程 |
7.1.4 侵蚀量计算结果与精度分析 |
7.1.5 沟道土地整治坝体冲毁侵蚀量测算验证 |
7.2 沟道土地整治对沟道控制工程设计标准的影响 |
7.2.1 对沟道控制骨干坝体设计标准的影响 |
7.2.2 对坝地田坎防护的影响 |
7.3 沟道整治流域水系失衡灾害防治及地下水排泄调控措施设计 |
7.3.1 高边坡水流出露点处工程及植被修复技术 |
7.3.2 整治沟道控制性工程的管涌防治技术 |
7.3.3 整治沟道新造农田地下水排泄调控技术 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(4)农田水土流失定量监测中“3S”技术的应用探讨(论文提纲范文)
1“3S”技术的功能 |
1.1数据收集以及输入 |
1.2数据处理、存储以及转换 |
2 农田水土保持工作中存在的问题 |
2.1 监督力度较弱 |
2.2 监督机构自身存在性质混乱问题 |
3 农田水土流失定量监测中“3S”技术的应用 |
3.1 RS技术在农田水土流失定量监测中的应用 |
3.2 GPS技术在农田水土流失定量监测中的应用 |
3.3 GIS技术在农田水土流失定量监测中的应用 |
4“3S”技术在农田水土流失定量监测中的应用 |
5 结论 |
(5)林业调查规划设计中3S技术应用探讨(论文提纲范文)
1 引言 |
2 3S技术概述 |
3 3S技术在林业调查规划设计中的应用 |
3.1 3S的技术原理 |
3.2 3S技术的应用步骤 |
3.2.1 基本信息的收集和整理 |
3.2.2 建立区域GPS控制网 |
3.2.3 全数字摄影测量 |
3.2.4 遥感图像处理和信息分类 |
3.2.5 坡度信息和沟壑密度分类 |
3.2.6 GIS数据库的设计与管理 |
3.2.7 计划方案的确定 |
3.2.8 结果输出 |
4 3S技术在林业调查规划设计中的应用案例 |
4.1 林业动态情况监测 |
4.2 林业病虫害监测 |
4.3 3S技术在云南省林业调查规划中的应用 |
4.4“3S”集成技术在实施环境修复和水土保持规划中的应用 |
5 3S技术在林业调查规划设计中的应用前景 |
5.1 技术普及的范围越来越广泛 |
5.2 定位系统不断升级优化 |
5.3 管理逐渐朝着专业的方向发展 |
6 结语 |
(6)喀斯特石漠化治理生态系统服务功能与优化调控(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
一 研究现状 |
(一)石漠化综合治理 |
(二)石漠化治理生态系统服务评估 |
(三)研究进展及展望 |
二 研究设计 |
(一)研究目标与内容 |
(二)技术路线与方法 |
(三)研究区选择与代表性 |
(四)材料数据获取与可信度分析 |
三 石漠化时空分布特征 |
(一)高原山地潜在-轻度石漠化环境 |
(二)高原峡谷中-强度石漠化环境 |
(三)山地峡谷无-潜在石漠化环境 |
(四)石漠化时空分布特征对比分析 |
(五)基于“3S”技术的石漠化扩散模拟系统研发 |
四 不同石漠化环境生态系统服务功能评估 |
(一)土壤保持评价 |
(二)生境质量评价 |
(三)碳储量评价 |
(四)综合生态系统服务功能对比分析 |
五 生态系统服务功能对不同石漠化环境/程度的响应机制 |
(一)土壤保持对石漠化的响应特征 |
(二)生境质量对石漠化的响应特征 |
(三)碳储量对石漠化的响应特征 |
六 石漠化综合治理生态产业下生态系统服务功能优化调控 |
(一)生态产业对土壤保持响应特征 |
(二)生态产业对生境质量响应特征 |
(三)生态产业生态对碳储量响应特征 |
(四)生态系统服务功能优化调控 |
七 结论与讨论 |
参考文献 |
附件 |
攻读学位期间科研成果 |
致谢 |
(7)基于水沙置换的水土保持生态补偿研究 ——以西柳沟流域为例(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状及评述 |
1.2.1 国外研究进展 |
1.2.2 国内研究进展 |
1.2.3 存在的不足与发展趋势 |
1.3 研究目的和意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 研究内容及方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.5 技术路线 |
2 相关理论综述 |
2.1 水土保持生态补偿的理论基础 |
2.1.1 复合生态系统理论 |
2.1.2 生态环境价值理论 |
2.1.3 公共产品理论 |
2.1.4 经济外部性理论 |
2.1.5 博弈论理论 |
2.2 水土保持生态补偿相关理论 |
2.2.1 水土保持生态服务功能及其价值理论 |
2.2.2 水土保持生态补偿理论 |
2.3 水权交易相关理论 |
2.3.1 水权与可交易水权的法律界定 |
2.3.2 水权交易基础理论 |
2.3.3 水权交易定价理论 |
3 基于水沙置换的水土保持生态补偿模式构建 |
3.1 水土保持水沙置换的基本思路 |
3.1.1 思路提出的背景 |
3.1.2 思路的阐释 |
3.2 相关实践与研究的启示和借鉴 |
3.2.1 内蒙古黄河干流取水权交易的实践 |
3.2.2 水权交易参与合同节水管理的研究 |
3.2.3 水权交易参与流域生态补偿的研究 |
3.3 基于水沙置换的水土保持生态补偿模式设计 |
3.3.1 基于水沙置换的水土保持生态补偿可行性分析 |
3.3.2 基于水沙置换的水土保持生态补偿机制 |
3.3.3 基于水沙置换的水土保持生态补偿框架 |
3.4 本章小结 |
4 基于水沙置换的水土保持生态服务功能模拟 |
4.1 模型概述 |
4.1.1 水文模型 |
4.1.2 土壤侵蚀产沙模型 |
4.2 模型选择 |
4.2.1 SWAT模型结构 |
4.2.2 SWAT模型原理 |
4.2.3 SWAT模型适用性 |
4.3 模型建立 |
4.3.1 研究区域概况 |
4.3.2 研究区域土地利用分析 |
4.3.3 研究区域淤地坝概况 |
4.3.4 拦沙工程对流域水沙影响的计算方法 |
4.3.5 淤地坝模块设置 |
4.3.6 模型输入 |
4.3.7 模型参数率定与验证 |
4.4 模型应用 |
4.4.1 情景设置 |
4.4.2 结果分析 |
4.5 本章小结 |
5 基于水沙置换的水土保持生态服务价值评估 |
5.1 水土保持拦沙置换水量计算 |
5.1.1 水土保持拦沙置换水量计算方法 |
5.1.2 水土保持拦沙置换水量计算结果 |
5.2 基于水沙置换的水土保持生态补偿标准核算 |
5.2.1 基于水沙置换的水土保持生态补偿标准核算方法 |
5.2.2 基于水沙置换的水土保持生态补偿标准核算结果 |
5.3 本章小结 |
6 水土保持拦沙置换水量交易研究 |
6.1 水土保持拦沙置换水量交易的基础条件 |
6.1.1 交易需求条件 |
6.1.2 经济可行条件 |
6.1.3 工程技术条件 |
6.1.4 政策引导条件 |
6.2 水土保持拦沙置换水量交易机制设计 |
6.2.1 水土保持拦沙置换水量交易的主要原则 |
6.2.2 水土保持拦沙置换水量交易的市场要素 |
6.2.3 水土保持拦沙置换水量交易的基本策略 |
6.2.4 水土保持拦沙置换水量交易的运作流程 |
6.3 水土保持拦沙置换水量交易保障措施 |
6.3.1 水土保持拦沙置换水量交易风险防范 |
6.3.2 水土保持拦沙置换水量交易政策保障 |
6.4 水土保持拦沙置换水量交易模拟 |
6.4.1 交易方案 |
6.4.2 交易定价 |
6.4.3 交易流程 |
6.4.4 效益分析 |
6.4.5 综合评价 |
6.5 本章小结 |
7 讨论与结论 |
7.1 讨论 |
7.2 创新点 |
7.3 结论 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
(8)晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.1.1 地域现实问题 |
1.1.2 地域问题衍生的学科问题 |
1.1.3 需要解决的关键问题 |
1.1.4 研究范围 |
1.1.5 研究目的 |
1.2 研究综述 |
1.2.1 国内研究 |
1.2.2 国外研究 |
1.2.3 总结评述 |
1.3 核心概念界定 |
1.3.1 黄土高原沟壑型聚落场地及相关概念 |
1.3.2 小流域及相关概念 |
1.3.3 雨洪管控及相关概念 |
1.3.4 适地性及相关概念 |
1.4 研究内容与方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 研究框架 |
2 雨洪管控适地性规划的理论基础与基本方法 |
2.1 雨洪管控的水文学基础理论 |
2.1.1 水循环与水平衡理论 |
2.1.2 流域蒸散发理论 |
2.1.3 土壤下渗理论 |
2.1.4 流域产流与汇流理论 |
2.2 雨洪管控的基本方法与技术体系 |
2.2.1 最佳管理措施(BMPs) |
2.2.2 低影响开发(LID) |
2.2.3 其它西方技术体系 |
2.2.4 海绵城市技术体系 |
2.2.5 黄土高原水土保持技术体系 |
2.2.6 分析总结 |
2.3 适地性规划的理论基础 |
2.3.1 适宜性评价相关理论 |
2.3.2 地域性相关理论 |
2.4 雨洪管控的适地性探索与经验 |
2.4.1 西安沣西新城的海绵城市建设实践 |
2.4.2 重庆山地海绵城市建设实践 |
2.4.3 上海临港新城的海绵城市建设实践 |
2.4.4 历史上的适地性雨洪与内涝管控经验 |
2.5 相关理论方法与实践经验对本研究的启示 |
2.5.1 水文学基础理论对本研究的启示 |
2.5.2 现有方法与技术体系对本研究的启示 |
2.5.3 雨洪管控的适地性探索与经验对本研究的启示 |
2.6 本章小结 |
3 晋陕黄土高原雨洪管控的地域实践与民间智慧 |
3.1 雨洪管控的地域实践 |
3.1.1 小流域雨洪管控与雨水利用实践 |
3.1.2 聚落场地中的雨洪管控与雨水利用实践 |
3.2 雨洪管控的地域传统经验与措施 |
3.2.1 流域尺度下的雨洪管控与雨水利用地域经验 |
3.2.2 场地尺度下雨洪管控与雨水利用的地域经验 |
3.3 雨洪管控的民间智慧与地域方法总结 |
3.3.1 基于地貌类型的系统性策略 |
3.3.2 朴素的空间审美和工程建造原则 |
3.4 传统雨洪管控方法的价值与不足 |
3.4.1 传统经验与技术措施的意义与价值 |
3.4.2 传统经验与技术措施的不足 |
3.4.3 产生原因与解决策略 |
3.5 本章小结 |
4 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪特征与产流机制分析 |
4.1 地貌特征 |
4.1.1 沟壑密度 |
4.1.2 沟壑长度及深度 |
4.1.3 坡度与坡长 |
4.2 雨洪特征 |
4.2.1 雨洪灾害的空间分布 |
4.2.2 雨洪的季节性特征 |
4.2.3 雨洪的过程特征 |
4.3 产流机制 |
4.3.1 雨洪过程与产流机制 |
4.3.2 产流机制的相互转化 |
4.4 尺度效应 |
4.4.1 雨洪管控中的尺度效应 |
4.4.2 黄土高原沟壑型场地雨洪过程的特征尺度 |
4.4.3 黄土高原沟壑型场地雨洪管控适地性规划的尺度选择 |
4.5 雨洪管控的影响因素 |
4.5.1 自然与社会环境 |
4.5.2 地域人居场地雨洪管控及雨水利用方式 |
4.5.3 雨洪管控、雨水资源利用与场地的关系 |
4.5.4 雨洪管控与场地建设中的景观因素 |
4.6 基于产流机制的地域现状问题分析 |
4.6.1 尺度选择问题 |
4.6.2 部门统筹问题 |
4.6.3 技术融合问题 |
4.7 本章小结 |
5 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系建构 |
5.1 适地性雨洪管控技术途径 |
5.1.1 基于水土保持与雨水利用思想的传统技术途径 |
5.1.2 基于LID技术的“海绵城市”类技术途径 |
5.1.3 雨洪管控适地性技术途径 |
5.2 总体框架与方法 |
5.2.1 总体技术框架 |
5.2.2 基于适地性评价的核心规划设计步骤 |
5.2.3 雨洪管控的空间规划层级 |
5.2.4 雨洪管控方法的体系构成 |
5.3 雨洪管控的多维目标体系 |
5.3.1 雨洪管控目标 |
5.3.2 水土保持目标 |
5.3.3 场地安全目标 |
5.3.4 雨水资源化目标 |
5.3.5 景观视效目标 |
5.3.6 场地生境目标 |
5.3.7 成本与效益目标 |
5.3.8 年径流总量控制目标分解 |
5.4 雨洪管控的综合措施体系 |
5.4.1 传统雨水利用及水土保持的技术措施体系 |
5.4.2 低影响开发(LID)技术类措施体系 |
5.5 雨洪管控目标与措施的适地性评价体系 |
5.5.1 适地性评价因子的提取与量化 |
5.5.2 雨洪管控目标与措施适地性评价方法建构 |
5.5.3 雨洪管控目标适地性评价 |
5.5.4 雨洪管控措施适地性评价 |
5.6 政策法规与技术规范体系 |
5.6.1 政策法规 |
5.6.2 技术规范 |
5.7 本章小结 |
6 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控规划策略与模式 |
6.1 针对场地类型的适地性雨洪管控目标 |
6.1.1 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的类型 |
6.1.2 生活型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
6.1.3 生产型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
6.1.4 生态型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
6.2 基于水文过程的雨洪管控适地性规划策略 |
6.2.1 基于BMPs的黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控规划策略 |
6.2.2 源于地域经验的小流域雨洪管控策略与方法 |
6.2.3 BMPs策略与地域性雨洪管控策略的比较与融合 |
6.3 融合改造后的雨洪管控适地性场地技术措施 |
6.3.1 传统技术措施的分析与评价 |
6.3.1.1 传统技术措施的主要特征 |
6.3.1.2 传统技术措施的局限性 |
6.3.2 低影响开发(LID)技术措施的分析与评价 |
6.3.3 场地雨洪管控技术措施的融合改造 |
6.3.4 分析总结 |
6.4 雨洪管控目标导向下的场地空间要素布局要点 |
6.4.1 雨洪管控目标导向下的场地空间要素类型 |
6.4.2 雨洪管控目标导向下的场地空间要素布局原则 |
6.4.3 生活型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
6.4.4 生产型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
6.4.5 生态型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
6.4.6 空间要素选择与布局的核心思路 |
6.5 雨洪管控的适宜场地模式 |
6.5.1 场地尺度的适宜建设模式 |
6.5.2 小流域尺度场地的适宜建设模式 |
6.5.3 分析总结 |
6.6 本章小结 |
7 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划实践 |
7.1 陕北杨家沟红色旅游景区小流域海绵建设专项规划研究 |
7.1.1 杨家沟红色旅游区总体规划目标与景区小流域海绵建设目标 |
7.1.2 杨家沟景区小流域雨洪管控措施评价与选择 |
7.1.3 杨家沟景区小流域年径流总量控制目标分解 |
7.1.4 杨家沟景区小流域雨洪管控措施规划布局 |
7.1.5 案例总结 |
7.2 晋中市百草坡森林植物园海绵系统适地性规划实践 |
7.2.1 现实条件 |
7.2.2 现状问题 |
7.2.3 场地地貌与水文分析 |
7.2.4 适地性评价 |
7.2.5 场地规划设计与方案生成 |
7.2.6 案例总结 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 研究创新点 |
8.2.1 规划理论方法创新 |
8.2.2 技术体系创新 |
8.2.3 研究方法与结果创新 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 图目录 |
附录B 表目录 |
附录C 附表 |
附录D 附图 |
附录E 博士研究生期间的科研成果 |
致谢 |
(9)基于3S技术的可渡河流域水土流失动态监测研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 当前国内外研究状况 |
1.2.1 国外研究状况 |
1.2.2 我国研究状况 |
1.3 区域概况 |
1.3.1 地理位置 |
1.3.2 地质地貌 |
1.3.3 水文 |
1.3.4 气象 |
1.3.5 植被 |
1.3.6 社会经济条件 |
1.4 水土流失现状及水土流失成因 |
1.4.1 水土流失现状 |
1.4.2 水土流失成因 |
1.5 研究内容与技术路线 |
1.5.1 主要研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 3S技术及水土保持的基本理论 |
2.1 水土保持的相关概念及讨论 |
2.1.1 水土流失与土壤侵蚀 |
2.1.2 水土保持和水土保持监测 |
2.2 3S技术介绍及其在水土保持中的应用 |
2.2.1 地理信息系统(GIS) |
2.2.2 遥感(RS) |
2.2.3 全球定位系统(GPS) |
2.3 3S技术在水土保持工作中的集成应用 |
2.4 “3S” 技术应用于我国水土流失监测的展望 |
3 数据采集与数据建库 |
3.1 数据采集与预处理 |
3.1.1 常规数据的采集、预处理 |
3.1.2 遥感数据的获取与处理 |
3.2 数据建库 |
3.2.1 图形数据库的建立 |
3.2.2 属性数据库的建立 |
4 遥感解译与空间分析 |
4.1 野外调查 |
4.1.1 野外调查目的及内容 |
4.1.2 调查方法及技术路线 |
4.1.3 调查影像底图制作 |
4.1.4 解译标志建立 |
4.2 水土流失主要影响因子获取 |
4.2.1 土地利用现状遥感影像解译 |
4.2.2 植被覆盖度遥感解译 |
4.2.3 地形坡度空间分析 |
4.3 土壤侵蚀强度空间分析计算 |
4.3.1 GIS空间拓朴叠加分析原理 |
4.3.2 GIS空间叠加结果的信息处理 |
4.4 专题数据统计 |
5 监测成果与精度分析 |
5.1 水土流失主要影响因子统计分析 |
5.1.1 土地利用 |
5.1.2 植被覆盖度 |
5.1.3 土地坡度 |
5.2 土壤侵蚀数据统计分析 |
5.2.1 土壤侵蚀面积构成分析 |
5.2.2 可渡河流域土壤侵蚀动态变化分析 |
5.3 外业验证及解译精度分析 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(10)香溪河流域土地利用与水土流失的关系研究(论文提纲范文)
摘要 ABSTRACT 1 绪论 |
1.1 选题依据 |
1.2 研究的目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 土壤侵蚀研究方法方面 |
1.3.2 “35”技术在土壤侵蚀研究中的应用 |
1.3.3 土地利用/覆被变化研究方面 |
1.3.4 土地利用变化对水土流失的影响方面 |
1.4 研究目标 |
1.5 研究内容 |
1.5.1 11 年来香溪河流域土地利用时空动态变化过程分析 |
1.5.2 11 年来香溪河流域水土流失动态变化过程 |
1.5.3 土地利用变化对水土流失的影响机理 |
1.5.4 驱动因素及定量分析 |
1.6 技术路线 2 研究方法 |
2.1 遥感信息的提取 |
2.2 分形理论 |
2.3 灰色关联分析法 |
2.4 景观生态学理论与方法 |
2.5 径流小区观测数据分析法 |
2.6 MANN-KENDALL(M-K)趋势分析检验法 3 香溪河流域土壤侵蚀因子信息的提取 |
3.1 研究区概况 |
3.1.1 自然概况 |
3.1.2 社会经济概况与水土流失现状 |
3.2 土地利用现状信息的提取 |
3.2.1 基础数据源 |
3.2.2 空间地理信息分析处理 |
3.2.3 影像正射纠正、融合与镶嵌 |
3.2.4 土地利用类型解译 |
3.2.5 解译成果野外复核 |
3.3 植被覆盖度信息的提取 |
3.3.1 基本原理 |
3.3.2 植被覆盖度解译标志的建立 |
3.3.3 植被覆盖度信息的提取 |
3.4 土壤侵蚀强度空间分析 |
3.4.1 土壤侵蚀分类分级标准 |
3.4.2 土壤侵蚀强度空间分析 |
3.4.3 GIS 平台下土壤侵蚀强度空间分析与数据生成 |
3.5 小结 4 土地利用时空动态变化过程分析 |
4.1 土地利用分类 |
4.2 土地利用时间变化过程 |
4.2.1 土地利用结构变化 |
4.2.2 土地利用程度变化 |
4.2.3 土地利用类型转移 |
4.3 土地利用景观格局分析 |
4.4 小结 5 水土流失时空变化过程分析 |
5.1 水土流失时间变化过程 |
5.1.1 水土流失等级结构变化 |
5.1.2 水土流失等级变化速率 |
5.1.3 水土流失类型转移 |
5.2 水土流失空间变化过程 |
5.3 水土流失等级空间结构分形特征 |
5.3.1 水土流失斑块的周长-面积关系 |
5.3.2 水土流失类型空间结构的分维 |
5.3.3 水土流失等级稳定性指数 |
5.4 小结 6 土地利用与水土流失耦合机理 |
6.1 土壤侵蚀与土地利用的关系 |
6.2 土地利用景观格局对水土流失的影响 |
6.3 不同土地利用方式水土流失特征 |
6.4 不同土地利用方式产流产沙特征分析 |
6.4.1 不同土地利用类型的坡地径流特征 |
6.4.2 不同土地利用类型的产沙特征 |
6.4.3 不同土地利用减水减沙效益分析 |
6.5 小结 7 流域水土流失驱动因素及定量分析 |
7.1 高岚河流域概况 |
7.2 流域年径流序列的趋势性分析 |
7.2.1 年径流序列的趋势性 |
7.2.2 年输沙量序列的趋势性分析 |
7.2.3 高岚河小流域水沙关系分析 |
7.2.4 高岚河流域水沙演变的驱动因素 |
7.2.5 自然和人为因素对高岚河小流域输沙影响的定量分析 |
7.3 小结 8 结论与建议 |
8.1 结论 |
8.2 建议 参考文献 个人简介 在读期间获得成果目录清单 导师简介 致谢 |
四、水土保持工作中“3S”技术的应用及集成构想(论文参考文献)
- [1]空间信息技术在水利行业的应用回顾与展望[J]. 郑学东. 长江科学院院报, 2021(10)
- [2]基于天空地一体化的石漠化治理特色林产业效益监测评价研究[D]. 刘树西. 贵州师范大学, 2021
- [3]黄土丘陵沟壑区典型沟道土地整治工程对水系平衡影响研究[D]. 郭子豪. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2021
- [4]农田水土流失定量监测中“3S”技术的应用探讨[J]. 荆亚翡,幸萌. 农业工程技术, 2020(36)
- [5]林业调查规划设计中3S技术应用探讨[J]. 卫凡. 绿色科技, 2020(21)
- [6]喀斯特石漠化治理生态系统服务功能与优化调控[D]. 陈丽莎. 贵州师范大学, 2020
- [7]基于水沙置换的水土保持生态补偿研究 ——以西柳沟流域为例[D]. 郭晖. 北京林业大学, 2020(01)
- [8]晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究[D]. 杨建辉. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [9]基于3S技术的可渡河流域水土流失动态监测研究[D]. 赵园春. 西安科技大学, 2009(S2)
- [10]香溪河流域土地利用与水土流失的关系研究[D]. 孙长安. 北京林业大学, 2008(12)