基于遥感的赣南红壤区水土流失调查研究

摘 要：水土流失是由于有一定的动能的水流将风化的地表产物剥离原地，并将其冲到下游低洼地区沉积下来的自然现象。本研究以赣州市区作为研究对象，对赣州市地区的生态系统进行辨识和模拟，进行水土流失情况的划分，获得赣州市水土流失情况，采用RS和GIS及空间分析方法和技术，对赣州市遥感影像进行分析处理，并对其水土流失分析统计结果进行评价的过程。

关键词：水土流失；赣州市；遥感

引言

人为因素对自然生态系统影响的发生率和强度都在增加，人类福利和经济发展的影响越来越大，这是生态系统服务功能的本质被破坏和削弱。如何对生态环境的保护和建设规划，实行科学管理，遏制生态系统服务功能的趋势，维护区域生态安全和人类福利不受影响是区域可持续发展的重要内容。由于人们长时间对自然资源的不合理的开发利用，从而造成该地区水土流失异常严重，已导致该地区土地生产力和土地质量下降。水旱灾害不断加剧，生态稳定性的降低，自然环境的恶化。

1 赣南红壤区水土流失概况

赣州市位于江西省的南部，雨季表现明显，降雨量大，雨量比较集中，春夏季降雨最多且多为暴雨。同时受上游洪水冲刷、下游受淤积的堆积和地区的降雨量比较集中、量大等三个重要因素的影响，每年高洪水位频频发生。由于受气候的影响，近年呈现降雨量明显增多。赣州地区是江西省水土流失面积最大的地区，在流域方面，以赣江流域为主，在岩性方面，主要表现为赣南花岗岩侵蚀区，在这一地区，土壤侵蚀量最大，危害最为严重，赣州地区水土流失面积达38.2万公顷，约占全省水土流失面积的1/3。由于该地区的农民的耕作方式习惯的根本性原因，从而造成水土流失严重，并且治理困难，恢复难度相当大。

2 赣南红壤区水土流失研究操作方法与步骤

2.1 数据来源和预处理

本论文研究选用的赣州市遥感影像，空间分辨率为30米，GCS_WGS_1984坐标系。

通过对获取的遥感影像数据进行波段进行波段合成和影像裁剪，得到所需的研究区域。然后对所得到的研究区域的遥感影像数据进行辐射校正和几何校正。

2.2 影像分类

利用ENVI对赣州市遥感影像进行监督分类，通过建立感兴趣区，把赣州市的地物划分为，建筑物、土地、水域、植被四个种类，然后执行监督分类，得到分类图像，对赣州市土地进行提取，然后导出其矢量图。

2.3 坡度分析

利用arcgis软件的空间分析模块功能模块，先加载DEM栅格表，再由slope函数提取出坡度，对坡度进行重分类，然后对该数据层的属性数据进行统计和分析。

操作流程如下：（1）加载DEM栅格表。（2）图形裁剪。利用 Arctoolbox/Spatial analyst Tool/extraction/extract mask工具，对栅格图像进行裁剪，依据研究区轮廓图将研究区的DEM图裁剪出来。（3）提取坡度。运行Spatial analyst/surface analysis/slope，生成研究区的坡度图，栅格图形中每一个点的像素单元值即为改点的坡度值。（4）坡度重分类。运行Spatial analyst/reclassif，将坡度进行分类。（5）坡度分类统计。将重分类后生成的栅格图形属性表导出为 .dbf文件，通过Excel软件进行汇总和统计，计算出研究区坡度分级组成以及平均坡度。

3 基于TM影像和DEM叠加的水土流失调查分析

3.1 叠加分析

对赣州市土地进行坡度分析，得到赣州市土地坡度分析图，然后对赣州市土地坡度分析图进行坡度重分类。结果见图1、图2。

3.2 赣南红壤区水土流失结果统计

将上述重分类后生成的栅格图形属性表导出为.dbf文件，通过 Excel软件进行汇总和统计，计算出研究区坡度组成以及平均坡度，见表1。

根据赣州市坡度情况和赣州市土地不同坡度土地占地情况，可得出赣州市区不同坡度裸地土地占的面积百分比，如表2。

3.3 赣南红壤区水土流失情况分析评价

从相关表中可以得出赣州市的坡度分级情况，赣州市各级土地的面积在随着坡度的增加而不断减少，且赣州市大部分面积的坡度在14°以下。从表1可以得出，在随着坡度的增加赣州市区土地的面积不断减少，大部分土地集中在4°以下的坡度地面，从而可以得知赣州市区水土流失最严重的还是处于4°以下坡度的土壤。从表2可以得出，不同坡度的赣州土地占地面积比例最多的集中在4°到9°，其次是在4°以下的那些坡度。而坡度越大土地越少，主要原因是由于雨水的冲刷作用使坡度变小，雨水的冲刷量与坡度的大小成正比，故土地最多的地方集中在坡度小的地区，这也跟赣南地区地势和植被的覆盖程度有关。

4 结束语

文章中只对地形因素作为明显的考虑因素，而地形因素中，由于坡度因素的影响较为明显，坡度可以通过赣州市DEM进行坡度分析得到，通过对赣州市区的DEM坡度情况进行分析，可以得到赣州市区的坡度分布情况，通过对赣州的影像分类提取得到了赣州市区的土地作为赣州市水土流失的范围，再经过矢量导出，与经过坡度分析的赣州市DEM的坡度进行叠加分析，得出赣州市区不同坡度情况下的土地的面积情况，经过分析得出赣州市区的水土流失分布情况。

参考文献

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[3]陈正江，汤国安，任晓东.地理信息系统设计与开发[M].北京：科学出版社，2005.

[4]孙家柄.遥感原理与应用[M].武汉大学出版社，2009.

作者简介：郑上雄（1990-），男，汉，江西，广丰，硕士研究生，现就读于江西理工大学建筑与测绘工程学院，遥感与地理信息系统专业。