辽宁省侵蚀沟道现状调查研究

2019-04-15 版权声明 举报文章

摘要 侵蚀沟道普查是水土保持情况普查的内容之一。按照辽宁省第一次全国水利普查大纲的技术要求,辽宁省圆满地完成了侵蚀沟道普查的任务。普查成果如下:全省49个县区共有侵蚀沟道47 193条,侵蚀沟道的总长度为2.1万km,沟道的总面积为1.99万hm2;主沟道的平均纵比降为8.81;侵蚀沟道的类型分为发展沟和稳定沟2种,其中发展沟39 094条,占沟道总数的82.84%;稳定沟8 099条,占沟道总数的17.16%。

关键词 水土保持;普查;侵蚀沟道;成果分析

中图分类号 S157.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)10-0246-02

辽宁省第一次全国水利水土保持情况普查,全面调查了该省土壤侵蚀、侵蚀沟道和水土保持措施现状[1]。侵蚀沟道普查首次采用人机交互方式在计算机上解译提取侵蚀沟道,让公众能直观地了解该省侵蚀沟道的空间、数量分布现状[2]。侵蚀沟道普查取得的成果为水土保持科学研究奠定了良好的基础,为今后科学地进行沟道治理积累了详实可靠的基础数据,为该省开展水土保持生态建设提供了有力的决策依据[3]。

1 调查内容

东北黑土区的侵蚀沟道是指因水土流失(尤其是沟蚀)而形成的沟道。此次普查中涉及到的侵蚀沟道长度应不小于100 m、不大于5 000 m;若侵蚀沟道跨越50 km2的小流域时,不视作侵蚀沟道,可不进行调查。此次东北黑土区侵蚀沟道普查在辽宁省境内的范围涵盖13个市49个县区,该省侵蚀沟道普查对象为49个县区内所有耕地及与耕地临界的侵蚀沟[4]。

2 研究方法

侵蚀沟道普查以国务院水利普查办公室下发的2.5 m分辨率遥感影像和1∶50 000数字线划图(DLG)为主要信息源。利用GIS软件,采用人机交互方式在计算机上解译提取侵蚀沟道的长度、面积、类型和纵比及其地理空间位置,从而统计分析侵蚀沟道数量、特征及其分布情况。从工作流程上可分为5个阶段:基础资料准备、沟道遥感解译、县级野外核查、普查表填写并汇总。

2.1 基础资料准备

从辽宁省水利普查办公室领取侵蚀沟道普查相关基础资料,包括:国务院水利普查办公室下发的2.5 m分辨率遥感影像、基于1∶50 000比例尺地形图制作的地面高程模型(DEM,25 m×25 m分辨率)和1∶50 000数字线划图(DLG)。

2.2 沟道遥感解译

以2.5 m分辨率遥感影像和1∶50 000数字线划图(DLG)为信息源,在完成沟道辨识的基础上严格按照解译提取要求进行沟道面积、沟道长度、沟道纵比和沟道类型等指标的提取工作,生成辽宁省侵蚀沟道解译矢量图,同时对每条侵蚀沟道赋属性数据值,建立侵蚀沟道GIS空间信息数据库。

2.3 县级野外核查

将打印好的带有侵蚀沟道解译矢量信息的影像图,交给县级普查机构进行实地现场验证。根据实际情况,县级普查机构将对侵蚀沟道的真实性、长度或起讫经纬度、沟道类型等指标进行实地验证。

2.4 填写普查表并汇总

侵蚀沟道提取结果经由县级普查机构野外核查验证合格后,省级普查机构严格按照侵蚀沟道普查表填表要求填写普查表。填写完成无误后,将普查成果上报给松辽流域普查办公室。上报的成果包括:辽宁省侵蚀沟道普查工作报告、辽宁省侵蚀沟道解译矢量图和辽宁省侵蚀沟道普查汇总表。

3 结果与分析

3.1 全省侵蚀沟道成果

全省49个县区共有侵蚀沟道47 193条,侵蚀沟道的总长度为2.1万km,沟道平均长度为439.4 m;沟道的总面积为1.99万hm2,沟道平均面积为0.42 hm2;主沟道的平均纵比降为8.81。全省侵蚀沟道的类型分为发展沟和稳定沟2种,其中发展沟39 094条,占沟道总数的82.84%;稳定沟8 099条,占沟道总数的17.16%。

3.2 侵蚀沟道分县区成果

全省49个县区侵蚀沟道数目分布情况如表1所示。可以看出,侵蚀沟道主要分布在辽宁省的辽西北地区以及辽东地区。其中,西丰县侵蚀沟道数量最多为5 968条,普兰店市侵蚀沟道数量次之,为4 386条,义县侵蚀沟道数量位列第3为3 184条。侵蚀沟道数量最少的地区分布在辽中县、台安县、大洼县和盘山县,侵蚀沟道数目均为0。从侵蚀沟道的空间分布上分析,该省侵蚀沟道数量的多少主要受到地形因素以及耕地数目多少的影响,辽西北地区以及辽东地区受地形起伏较大的影响,所以侵蚀沟道数量分布较多。而辽北地区受耕地分布较多的影响侵蚀沟道数目分布也较多。

全省49个县区侵蚀沟道长度的最大值为4 997.6 m,分布在阜新蒙古族自治县,沟道编号为21092100998;侵蚀沟道长度的最小值为100 m,共有7条,分别分布在调兵山市、新宾满族自治县、大连市辖区、西丰县、西丰县、桓仁满族自治县、清源满族自治县,沟道编号分别为21128100213、21042200467、21020100879、21122300572、21122304772、2105 2200606、21042301061。

全省49个县区侵蚀沟道面积的最大值为7.09 hm2,分布在阜新蒙古族自治县,沟道编号为21092100998;侵蚀沟道面积的最小值为0.03 hm2,分布在沈阳市辖区,沟道编号为21010100033。

全省49个县区侵蚀沟道主沟道的纵比降最大值为86.35,分布在桓仁满族自治县,沟道编号为21052200365;主沟道的纵比降最小值为0,共有102条,主要分布在地势相对平坦地区,其中有41条分布在康平县。

辽宁省的侵蚀沟道类型以发展沟为主,将所有的发展沟按照沟道长度的大小划分成100~200、200~500、500~1 000、1 000~2 500、2 500~5 000 m 5个区间。汇总分析可知,发展沟主要集中分布在沟道长度200~500 m这个区间内,分布在100~200、200~500 m这2个区间的次之,分布在1 000~2 500、2 500~5 000 m这2个区间的发展沟最少。

4 结论与讨论

在开展侵蚀沟道提取的过程中,碰到了一些难题,但在采取一系列措施后,取得了良好的效果:一是部分侵蚀沟道界限图勾画困难。培训教材中规定:沟宽低于2个象元时,不勾画沟缘线。在实际沟道提取中发现,辽宁中东部大部分县区沟道都比较窄,通常只有1~4个象元,加之遥感影像不是特别清楚,放大后很难准确识别沟缘线。解决方法为:取每个县区外业核查的10条侵蚀沟的平均宽度作为整个县的平均侵蚀宽度进行缓冲,面积数值利用Arcgis的calculate geometry工具自动生成沟道面积,这样处理后同样取得了较好的效果。二是发展沟和稳定沟难以确定。稳定沟是指沟谷不再下切加深,沟头、沟边不再发展,植被盖度常大于30%的侵蚀沟道,除此之外的沟道为发展沟。目前,通过遥感影像判断侵蚀沟类型有些困难[5]。处理方法为:咨询水保专家,对辽宁省发展沟与稳定沟的形成、形态特征、分布等特点进行细致的学习,而后利用发展沟与稳定的特点在遥感影像上进行判定。

5 参考文献

[1] 国务院第一次全国水利普查领导小组办公室.水土保持情况普查[M].北京:中国水利水电出版社,2010.

[2] GB/T 15773—2008水土保持综合治理验收规范[S].北京:中国标准出版社,2009.

[3] GB/T 20465—2006水土保持术语[S].北京:中国标准出版社,2006.

[4] 李世泉,王岩松.东北黑土区水土保持监测技术[M].北京:中国水利水电出版社,2008.

[5] 刘彦辉.侵蚀沟分级及防治研究现状[J].黑龙江水利科技,2010(2):189-190.

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