贵州省水土流失遥感调查及成果初步分析

【摘 要】 文章采用2010年ALOS遥感卫星影像为信息源，在岩溶区和非岩溶区分别采用不同的土壤侵蚀强度判别标准开展遥感调查，对调查成果进行了初步分析，并针对水土流失遥感调查存在的问题进行了思考。

【关键词】 水土流失 岩溶区 遥感调查 判别标准 贵州

贵州地处中国西南岩溶区的中心，全省岩溶分布面积广泛，空间结构复杂，生态环境十分脆弱，加之地少人多以及不合理的人为活动，造成较为严重的水土流失，影响水土资源的可持续利用及生态环境的可持续维护。为摸清贵州省水土流失现状，2011年，以空间分辨率10米*10米的ALOS卫星数据为基础开展了贵州省水土流失遥感调查。

1 遥感调查的主要技术路线

本次调查在2000年贵州省水土流失遥感调查成功经验的基础上，以遥感调查为核心技术，采用遥感图像增强处理、遥感目标信息提取、遥感图像解译、野外实地踏勘与验证等方法，结合野外考察、历史资料统计与分析，在全省范围内，以县级行政单位为单元，全面调查水土流失的分布、面积和强度，准确掌握水土流失现状，并分析水土流失危害及发展趋势，水土流失防治情况及效益等。与2000年全省水土流失遥感调查相比，本次调查技术路线进一步完善，主要体现在三个方面：一是影像数据从2000年空间分辨率为30米*30米的TM数据更换为10米*10米的ALOS卫星数据；二是增加了1：5万的坡度控制；三是在岩溶区和非岩溶区采用不同的土壤侵蚀强度的判别标准。

2 土壤侵蚀强度判别的关键因子确定及获取

贵州省水土流失以水力侵蚀为主，在遥感调查时非岩溶区判别标准依据《土壤侵蚀分类分级标准》（SL190-2007）中的面蚀（片蚀）分级指标，其关键判别因子为坡度、地类及林草覆盖度；岩溶区判别标准依据《岩溶地区水土流失综合治理技术标准》（SL461-2009）中的参考判别指标，其关键判别因子为地类（坡耕地、荒地）、基岩率、坡度及林草覆盖度等。再加上判读之前用于明确调查对象是否为岩溶区的岩性因子，上述岩性、基岩率、地类、坡度、林草覆盖度等指标即为本次遥感调查土壤侵蚀强度判别的关键因子。

针对具体指标的特性结合现有数据资源分别设计各关键因子的获取方式，再以县级行政区域为单位制作专题图层。岩性因子通过已有的水文地质图直接查询获取；地类因子通过对ALOS卫星影像数据进行监督分类和人工目视判读相结合的方法获取；林草覆盖度因子通过建立NDVI（归一化植被指数）同林草覆盖度之间关系的经验公式，计算NDVI来获取；坡度因子以1：5万DEM为基础，在ARCGIS内“SPATIALANALYST”菜单的“SURFACEANALYSIS”命令中使用“SLOPE”获取i，再分别归入平坦地（35°）六个等级；直接获取基岩率因子较为困难，此次调查采用遥感反演获取，基岩率BRP=（1-BSP-VC）100%，其中BRP代表裸岩率，BSP代表土壤率，VC代表植被覆盖度，土壤率的计算参考利用NDVI估算植被覆盖度的方法来实现ii。

3 土壤侵蚀强度判别及验证

在各因子图层获取完成后，应用ARCGIS空间叠加分析功能，将各因子进行空间叠加，各因子信息进入矢量图层属性表，构件SQL语句，完成图斑水土流失等级的判定，再根据“相邻图斑，不同属性原则”进行图斑合并，去除细微图斑，最终获得只有土壤侵蚀强度字段的分县水土流失矢量数据。再按行政区域、流域水系分别制作不同区域水土流失图，并进行数据统计和报表汇总，形成最终水土流失遥感调查成果。

为保证遥感解译结果的准确，采取线路调查的方法随机抽取了267个GPS定位点进行复核，在野外对其地类、坡度、岩性、林草覆盖度等关键指标逐一实地对照检查。复核结果显示，13个复核点的坡度等级或基岩率指标与实际有偏差，其余254个复核点信息与解译结果一致，复核点准确率95.13%。

4 成果初步分析

此次遥感调查成果显示，2010年贵州省水土流失面积55269.40km2，占土地总面积31.37%，不同强度等级水土流失面积分别为：轻度27700.40km2、中度16356.32km2、强烈6011.53km2、极强烈2960km2、剧烈2241.15km2。

从变化趋势看，贵州省水土流失面积较2000年减少17909.61km2，减少10.17%。水土流失恶化趋势得到遏制，水土保持生态环境质量明显改善。但强烈以上水土流失面积从2000年的9399.27km2增长到2010年的11212.68km2，局部区域水土流失形势依然严峻。

5 结语

定期开展区域性水土流失遥感调查，即能满足水土保持应用领域的生产实践要求，也是对遥感调查技术路线的不断完善。本次调查过程中存在的一些问题仍然值得思考：

（1）与2000年遥感调查相比，两次调查所采用的土壤侵蚀强度判别标准不完全一致，两次调查结果仅能大致反应10年间水土流失变化趋势，不能简单认为其差值为实施水土流失综合治理的水土流失面积。

（2）自然坡耕地通过实施坡改梯工程后各地块耕作面坡度接近水平，土壤侵蚀强度应为微度，但通过1：5万DEM提取的坡度为该地块自然坡度，解译结果土壤侵蚀强度偏大。因此，获取更高精度DEM或者坡改梯工程地理信息数据，是继续提高水土流失遥感调查成果精度的重要途径。

参考文献：

[1]韩丽荣，梅荣.基于DEM提取坡度信息[J].内蒙古科技与经济，2010，（01）：93-94.

[2]陈起伟，熊康宁，兰安军.岩溶地区水土流失遥感监测研究——以贵州省贵阳市为例[J].兴义民族师范学院学报，2013，（01）：11-13.