山区坡谱信息熵与水土流失地形因子关系探讨

针对当前以县域为统计单元的坡谱研究较少,且难以满足区域尺度上水土流失地形因子指标的选取等问题,该文采用数字地形分析方法提取山区各县域的坡谱和坡长坡度因子(LS因子),并探讨坡谱信息熵与LS因子之间的关系。实验表明:地貌的差异决定了各县域坡谱曲线的差异,具体可分为L型、S型和钟型。坡谱信息熵变化范围为1.709～2.667nat,反映了地形起伏由平缓到强烈的变化趋势;LS因子平均值介于2.72～18.61之间,在一定程度上表征土壤流失量的大小。坡谱信息熵与LS因子关系拟合良好(R2=0.963 6,P0.05),结论可为坡谱信息熵在区域水土流失地形因子的建立及应用提供参考。     

坡度分级对地面坡谱的影响研究

地面坡度是最重要的地形定量指标之一,建立科学合理的地面坡度分级体系对坡度进行科学研究具有重要的意义。总结了近些年在坡度分级研究方面的已有成果,利用高精度1∶10000 DEM数据为信息源,提取了不同分级的坡谱,研究了不同分级方法及等差分级的不同级差对地面坡谱的影响。结果表明:不同的坡度分级法可以获得不同的地面坡谱表达;自定义分级法得到的坡谱对具体的应用有实际指导意义,模式分级法可以更好地表达地表形态;3°等差分级的坡谱在实际研究中更具适用性。     

基于信息熵的城市边缘区的界定方法研究——以南京市为例

城市边缘区是城乡共同作用的地域单元。如何及时、准确地划分城市边缘区,是目前研究在GIS和RS相关软件的支持下,以南京地区2003年的Landsat TM遥感影像为计算依据,以信息熵理论为基础,结合分析城市边缘区土地利用特征,改进了传统的土地利用信息熵模型,分析熵值分布特点,最后采用突变检测的方法,以熵值60和68确定南京城市边缘区内、外边界的位置,划定了南京城市边缘区的大致范围。研究认为城市边缘区边界是动态变化的;在城乡断面上城市边缘区的景观紊乱度明显高于城市核心区和城市影像区,这为客观划分城市边缘区和利用遥感影像监测城市边缘区的动态变化提供了一个新的途径。     

坡度截断对分布式土壤侵蚀学坡长提取的影响

地形是影响土壤侵蚀的重要因子, 分布式土壤侵蚀学坡长是地形因子的重要参数。坡长与土壤侵蚀过程相适应, 在一定条件下停止累计而截断。坡度变化是坡长提取的截断条件之一, 但坡度变化对提取结果的影响研究还不够深入。以数学曲面和黄土高原县南沟流域的数字高程模型作为数据源, 使用LS_TOOL方法提取坡长, 并对坡度变化引起的坡长截断结果进行对比和主成分分析。结果表明, 下坡坡度减小幅度越大, 坡度截断效果越明显; 坡度小于2.86°的截断参数R₁和坡度大于或等于2.86°的截断参数R₂与坡长最大值和坡长平均值均正相关; 在黄土高原地区, 陡坡、沟道较多, 相对R₂的影响, R₁对坡长的影响较小。坡度变化的截断设置在R₁>0.7, R₂>0.5时, 坡长变化较明显, 建议黄土高原地区侵蚀坡长的坡度截断设置值为R₁=0.7, R₂=0.5。     

DEM地形信息提取对比研究——以坡度为例

由于DEM数据本身多尺度因素,加之地形、地貌特征具有宏观性与区域分异性的特点,直接的信息提取往往很难达到预期的目的。利用DEM制作坡度图高效、省力,但其精度有很大的不确定性,同时DEM制作过程中的误差传播、转移对坡度信息的影响缺少系统的判断依据。选取位于陕北黄土高原上的两个不同地区作为实验样区,在不同DEM生产的基础上,以高精度的1∶10 000DEM为准值,通过对1∶5万和1∶1万DEM提取定量地形要素的叠合、比较与统计分析,探讨具有不同地貌类型的区域1∶5万DEM提取地形信息的精度及其统计意义上的数量百分比关系。     

基于遥感数据的西南地区第四纪残坡积层分布与利用——以四川省盐源盆地为例

在完成四川省盐源盆地第四纪地质遥感调查的基础上,通过对第四纪残坡积层的遥感调查成果分析研究,建立了第四纪残坡积层遥感识别的影像特征,掌握了第四纪残坡积层的分布特点.结合区内第四纪残坡积层的土壤结构、基岩性质和基础地质背景特征,认为在当前我国用地少且不断减少的环境下,开展第四纪残坡积层遥感凋查,对寻找和开拓新的土地资源潜力地区具有重大意义.     

基于信息熵和DEM地形信息量的景观预测

探讨基于DEM地形信息量的景观预测方法,为相似地区景观预测提供参考。本文基于信息熵理论和DEM地形信息量,研究不同地形信息量等级下的景观指数和景观格局的变化特征,构建标准化处理后的地形信息量和景观指数的回归模型,对具有相似地形的区域进行预测。结果表明:针对广西北部湾区域特征相似的两个流域,其景观分布规律一致,景观指数误差基本保持在0.2以内。基于DEM地形信息量的景观预测方法可有效预测相似区域的景观分布特征。     

基于RS和GIS东北农业主产区水土流失敏感性评价——以黑龙江省宾县为例

基于RS和GIS技术,从土壤侵蚀、土地利用和地质灾害3个方面出发,选取土地覆盖类型、高程、地质灾害、土壤侵蚀和坡度等5个因子,基于AHP确定因子权重,借助于ArcGIS的空间叠加分析,通过多因子叠加计算完成研究区水土流失敏感的综合评价,并探究其空间分布格局。研究结果表明:4个敏感级的面积比分别为15.20%,50.00%,20.45%和14.35%,其中,极敏感区的面积比例最小,低敏感区面积的最大;不敏感区主要分布在城市化进程相对较快的区域;低敏感区主要分布在研究区中部的丘陵地带和北部沿江河谷平原区,敏感区主要分布于南部和西南部的前山和深丘地区,极敏感区集中分布南部山区;在地域分异规律上,敏感程度由北向南逐渐递增。该结果可为区域水土保持规划的制定和生态环境的建设提供重要的科学依据和技术支撑。     

基于地形因子信息量的数字高程模型分辨率的选择——以黄土高原的研究为例

在黄土高原选取代表不同黄土地貌类型的神木、绥德、延川、富县、宜君共5个研究样区,以样区1∶1万地形图所建立的DEM为研究对象,分析不同水平分辨率DEM所提取的坡度和坡向的信息量变化规律,提出了基于互信息的精度指标。在每一样区随机选取20个试验样区,得到上述指标与水平分辨率的函数关系,可以根据其反函数由已知指标求得所需要的水平分辨率数值,并且该函数关系在每一样区的16个随机检验样区通过了检验。实例证明,该函数关系可以在保证精度的条件下节约成本,并可以减小数据量。     

基于遥感指数的生态变化评估——以常宁市为例

利用遥感技术进行区域生态变化评估,能够得到周期长、现时性强的结果。以常宁市为例,采用遥感生态指数方法来监测水土流失区的生态变化,选取1990年,2002年及2009年的Landsat TM遥感图像,分别提取绿度、湿度、热度和干度4个生态因子作为评估指标,结合主成分分析方法,定量、客观地评估研究区域20 a间生态变化。结果表明,遥感生态指数方法能够很好地评价水土流失区生态修复的效果,其中,遥感生态指数值上升了22.39%,生态为优良等级所占的面积比例先从1990年的13.086%下降到2002年的4.006%,再上升到了2009年16.699%,说明常宁市经过20 a的水土流失治理,该区域的生态质量先急剧下降再有了较大的改善。通过对常宁市调查分析,以植树造林和施工预防为主的措施对生态质量的改善有较好的效果。     

GIS支持下的小流域水土保持应用研究

以黄河水土保持生态工程邙山生态园区邙山小流域水土保持为例,基于G IS技术,采用高分辨率遥感卫星IKONOS和高精度1∶1万比例尺DEM数据源,对小流域土地利用、植被覆盖、土壤侵蚀等进行了分析,建立了一个初步的水土保持应用系统。实现了水土保持信息查询、水土保持系列制图、水文特征分析、土壤侵蚀量估算等功能,对推进空间信息技术在水土保持领域应用进行了有益的探索。     

水土保持系列专题制图研究

介绍了水土保持图的基本概念,结合实际工作总结出了计算机技术支持下的水土保持系列专题制图技术思路,以邙山小流域为例对水土保持制系列制图进行了具体实践,给出了部分水土保持专题图示例,对今后进行水土保持制图研究具有一定的指导意义.     

地面3维激光技术在水土保持监测中的应用

在水电站建设工程中,需要对水土保持进行监测,本文提出了一种新的侵蚀沟监测方案,实践证明它比传统的监测结果更准确,更真实,可以很直观地反映出侵蚀沟的形态,实现3维建模。同时,在安全方面真正实现了非接触式测量,大大减少了外业工作量,降低了外业危险性。     

水土保持系列专题制图研究

介绍了水土保持图的基本概念,结合实际工作总结出了计算机技术支持下的水土保持系列专题制图技术思路,以邙山小流域为例对水土保持制系列制图进行了具体实践,给出了部分水土保持专题图示例,对今后进行水土保持制图研究具有一定的指导意义。     

基于WebGIS的水土保持信息系统设计与实现

介绍了WebGIS的概念及其软件特点,分析了ArcIMS的体系结构及其运行机制,以黄河中游多沙粗沙区为例,通过利用GIS及其相关技术,特别是WebGIS技术（ArcIMS、ArcSDE）的应用,建立了一个基于WebGIS的黄河中游多沙粗沙区水土保持电子地图信息系统。     

基于DEM的水土流失分析

数字高程模型（DEM）是地理信息系统地理数据库中最为重要的空间信息资料和赖以进行地形分析的核心数据。数字地形模型从已知3维坐标的散乱点和已知高程的等高线出发,构筑地形表面,以数字的形式表示实际地形特征的空间分布,从而建立起相关区域内任一点的地形情况。利用数字高程模型进行宏观地形因子和微观地形因子的分析,直观地显示研究区域的地貌形态,为水土流失监测、分析、治理提供了重要的科学依据。     

基于矿物光谱指数的蚀变信息提取——以西藏多龙铜金矿集区ASTER数据为例

矿物光谱指数是利用比值的方法增强Fe和含OH矿物在可见光、短波红外区间的吸收特征,进而提取蚀变矿物信息的一种方法。由于斑岩型矿床的蚀变分带特征明显,西藏多龙矿集区中集中了斑岩型、浅成低温热液型等铜、金矿床,通过矿物光谱指数的计算提取相关蚀变信息,对该区域的下一步找矿具有指导意义。本文采用矿物光谱指数(5+7)/6、(6+9)/8等方法提取了镁、铝两类羟基及铝羟基类下的高岭石等蚀变信息,采用5/4、2/1的方法提取了二价铁、三价铁的蚀变信息。经过与OLI影像采用PCA方法及野外实地勘查采样,证实了利用本文方法所提取的蚀变信息有效。     

数字地貌晕渲光源的设置和应用研究

以晕渲中的几何光学原理为基础,利用坡度坡向计算格网点灰度的方法,对晕渲中的光源设置和应用情况进行研究,提出利用地貌特征设置和调整光源方位及个数的方法,并针对不同的数据情况分析了光源应用的情况,对几种光源的设置和调整应用情况进行了说明和实验。本文对数字晕渲中光源的设置和应用的研究,提高了晕渲中光源使用技术的灵活性,可以有效改善数字晕渲图的质量。     

基于信息熵的基础地理信息地形数据库中信息量度量方法初探

信息熵方法是建立在信息论基础上的信息量评价方法,目前多用于地图信息的量测,尚无针对地形库中的几大要素特征的综合性的信息量分析评价方法。本文在分析已有地图信息量测方法基础上,选择国家1：1000000地形数据库中9幅地图的居民地要素层,建立vomnoi图,全面分析评价了该要素层的统计信息量、几何信息量、拓扑信息量和专题（属性）信息量。实验表明,对地形数据库中的要素层采用全面评价的方法是可行和必要的,能更好地反映要素的分布特征和专题（属性）特征。     

西秦岭金矿化带中土壤与岩石实验室光谱相关性研究

通过西秦岭金矿化带中土壤与岩石实验室光谱的相关性分析与研究。探索该区表层壤覆盖条件下应用遥感信息寻找金矿床。研究表明,土壤与岩石两者光谱之间有很高的正相关性,并且在谱形上亦有相似性,使得利用该地区土壤光谱特征从遥感信息中提取出土壤覆盖层下的岩石光谱特征成为可能,为这种遥感技术找矿方法提供依据。