三峽庫區(qū)水庫運行前后土壤侵蝕動態(tài)變化及人為驅(qū)動機(jī)制
發(fā)布時間:2021-04-23 15:53
三峽水庫的建設(shè)與運行不僅改變了長江河道的格局與水文過程,也對庫區(qū)土壤侵蝕等地表過程產(chǎn)生重大影響。當(dāng)前有關(guān)三峽庫區(qū)土壤侵蝕評價的研究中,從使用基礎(chǔ)資料來看,缺乏基于高分辨率影像的庫區(qū)土壤侵蝕評價;從研究時間來看,缺乏長時間、多時段的土壤侵蝕變化分析;從研究區(qū)域來看,缺乏對消落帶土壤侵蝕的評價。論文利用遙感影像分析了三峽庫區(qū)1990年~2015年土地利用與覆蓋的動態(tài)變化過程;結(jié)合CSLE模型,評估了水庫運行前后土壤侵蝕時空變化;探討了三峽庫區(qū)土壤侵蝕變化人為驅(qū)動力機(jī)制。研究結(jié)果將對三峽庫區(qū)土壤侵蝕評價、水土保持規(guī)劃以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供重要的科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)論如下:1、不同分辨率遙感影像對庫區(qū)土壤侵蝕評價的影響對比分析庫區(qū)2015年250 m、30 m、15 m、8 m和2 m等不同分辨率遙感影像土壤侵蝕因子提取結(jié)果,發(fā)現(xiàn)各土地利用類型的面積及B因子值均發(fā)生明顯變化,以旱地變化最為顯著,其面積最大相差26.58%,B因子值最大相差35.20%。從土壤侵蝕評價結(jié)果來看,由于使用MNDWI指數(shù),使得30 m、15m分辨率影像水田提取精度提高,導(dǎo)致不同分辨率土地利用對評價結(jié)果影響較小;由于低分...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所)四川省
【文章頁數(shù)】:163 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 土壤侵蝕評價模型研究
1.2.2 不同分辨率遙感影像對土壤侵蝕評價影響
1.2.3 植被蓋度尺度變換研究
1.2.4 水庫消落帶土壤侵蝕研究
1.2.5 三峽庫區(qū)土壤侵蝕研究
1.3 研究內(nèi)容與預(yù)期目標(biāo)
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 預(yù)期目標(biāo)
1.3.3 擬解決關(guān)鍵科學(xué)問題
1.4 技術(shù)路線
第2章 研究區(qū)概況及研究方法
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 行政區(qū)域與社會經(jīng)濟(jì)概況
2.1.2 自然環(huán)境概況
2.2 研究方法
2.2.1 CSLE模型因子計算
2.2.2 土地利用提取及精度評價
2.2.3 基于不同分辨率遙感影像的土壤侵蝕評價對比
2.2.4 中低分辨率植被蓋度數(shù)據(jù)尺度變換
2.2.5 三峽庫區(qū)土壤侵蝕時空變化及人為驅(qū)動機(jī)制分析
2.2.6 降雨引起的消落帶土壤侵蝕評價
第3章 三峽庫區(qū)土壤侵蝕因子提取及侵蝕現(xiàn)狀評價
3.1 降雨侵蝕力因子(R因子)
3.2 土壤可蝕性因子(K因子)
3.3 坡度坡長因子(LS因子)
3.4 土地利用及工程、耕作措施因子(ET因子)
3.5 植物覆蓋與生物措施因子(B因子)
3.6 基于2015年高分影像三峽庫區(qū)土壤侵蝕評價
3.6.1 三峽庫區(qū)土壤侵蝕概況
3.6.2 三峽庫區(qū)上、中、下游土壤侵蝕狀況
3.6.3 三峽庫區(qū)不同海拔區(qū)域土壤侵蝕
3.6.4 三峽庫區(qū)不同土地利用土壤侵蝕
3.7 小結(jié)
第4章 基于不同分辨率遙感數(shù)據(jù)庫區(qū)土壤侵蝕評價對比
4.1 土壤侵蝕評價驗證
4.2 不同分辨率土地利用對庫區(qū)土壤侵蝕評價結(jié)果的影響
4.2.1 不同分辨率土地利用提取結(jié)果對比
4.2.2 基于不同分辨率土地利用的土壤侵蝕評價結(jié)果
4.3 不同分辨率植被蓋度對庫區(qū)土壤侵蝕評價的影響
4.3.1 不同分辨率B因子計算結(jié)果對比
4.3.2 基于不同分辨率B因子的土壤侵蝕評價結(jié)果
4.4 討論
4.4.1 不同分辨率影像對土壤侵蝕評價影響機(jī)制
4.4.2 不同B因子計算方法對土壤侵蝕評價的影響
4.4.3 不同分辨率土壤侵蝕因子的數(shù)據(jù)量對比
4.5 小結(jié)
第5章 中低分辨率植被蓋度數(shù)據(jù)尺度變換研究
5.1 30m分辨率植被蓋度尺度變換
5.1.1 林草地植被蓋度尺度變換
5.1.2 旱地植被蓋度尺度變換
5.1.3 水田植被蓋度尺度變換
5.2 植被蓋度尺度轉(zhuǎn)換土壤侵蝕評價驗證
5.2.1 2015年30m分辨率植被蓋度尺度轉(zhuǎn)換的土壤侵蝕檢驗
5.2.2 植被蓋度尺度轉(zhuǎn)換的土壤侵蝕模數(shù)驗證
5.3 小結(jié)
第6章 水庫運行前后庫區(qū)土壤侵蝕時空變化
6.1 三峽庫區(qū)土壤侵蝕時間變化特征
6.2 三峽庫區(qū)土壤侵蝕空間變化特征
6.2.1 三峽庫區(qū)不同高程帶侵蝕分布特征
6.2.2 三峽庫區(qū)不同高程帶侵蝕變化特征
6.3 小結(jié)
第7章 降雨影響下三峽庫區(qū)消落帶的土壤侵蝕變化
7.1 庫區(qū)消落帶分布
7.1.1 庫區(qū)消落帶空間分布
7.1.2 庫區(qū)消落帶坡度分布
7.2 庫區(qū)消落帶土壤侵蝕因子
7.2.1 降雨侵蝕力因子(R因子)
7.2.2 土壤可蝕性因子(K因子)
7.2.3 植物覆蓋與生物措施因子(B因子)
7.3 降雨引起的庫區(qū)消落帶土壤侵蝕現(xiàn)狀及變化
7.3.1 消落帶侵蝕評價驗證
7.3.2 庫區(qū)消落帶降雨徑流引起的侵蝕現(xiàn)狀
7.3.3 消落帶降雨徑流引起的侵蝕空間分布
7.3.4 水庫運行前后由降雨引起的消落帶土壤侵蝕對比
7.4 討論
7.5 小結(jié)
第8章 三峽庫區(qū)土壤侵蝕變化人為驅(qū)動機(jī)制
2015年三峽庫區(qū)土地利用變化"> 8.1 19902015年三峽庫區(qū)土地利用變化
8.1.1 三峽庫區(qū)旱地時空變化
8.1.2 三峽庫區(qū)水田時空變化
8.1.3 三峽庫區(qū)水域、建設(shè)用地及林草地時空變化
8.2 土壤侵蝕變化人為驅(qū)動力分析
8.2.1 庫區(qū)土地利用變化對土壤侵蝕影響的機(jī)制
8.2.2 三峽水庫建設(shè)及其移民安置
8.2.3 生態(tài)保護(hù)政策對庫區(qū)土壤侵蝕變化影響
8.2.4 區(qū)域農(nóng)業(yè)政策對庫區(qū)土壤侵蝕變化影響
8.2.5 經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長以及耕地政策保護(hù)對庫區(qū)土壤侵蝕變化影響
8.3 小結(jié)
第9章 結(jié)論與展望
9.1 主要結(jié)論
9.1.1 三峽庫區(qū)土壤侵蝕因子提取及侵蝕現(xiàn)狀評價
9.1.2 不同分辨率遙感影像對庫區(qū)土壤侵蝕評價影響
9.1.3 三峽庫區(qū)中低分辨率植被蓋度數(shù)據(jù)尺度變換
9.1.4 水庫運行前后庫區(qū)土壤侵蝕時空變化
9.1.5 三峽庫區(qū)消落帶降雨徑流引起的侵蝕變化
9.1.6 三峽庫區(qū)土壤侵蝕變化人為驅(qū)動力機(jī)制
9.2 創(chuàng)新點
9.3 論文不足與研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]近十年土壤侵蝕與水土保持研究進(jìn)展與展望[J]. 史志華,劉前進(jìn),張含玉,王玲,黃萱,方怒放,岳紫健. 土壤學(xué)報. 2020(05)
[2]GF1-WFV與Landsat8-OLI對植被信息的提取差異研究[J]. 趙琳琳,張銳,劉焱序,朱西存. 生態(tài)學(xué)報. 2020(10)
[3]基于多源遙感數(shù)據(jù)的植被覆蓋度反演方法比較研究[J]. 張瑜偉,苗小莉,張泳. 測繪與空間地理信息. 2020(03)
[4]Dry cropland changes in China’s Three Gorges Reservoir Region during the period 1990 to 2015[J]. WANG Ming-feng,TIAN Feng-xia,HE Xiu-bin,Raheel ANJUM,BAO Yu-hai,Adrian L.COLLINS. Journal of Mountain Science. 2020(03)
[5]水-沙變化趨勢影響世界大河發(fā)展方向(英文)[J]. 胡春宏. Science Bulletin. 2020(01)
[6]土壤復(fù)合侵蝕研究進(jìn)展與展望[J]. 張攀,姚文藝,劉國彬,肖培青. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2019(24)
[7]近70年來中國自然地理與生存環(huán)境基礎(chǔ)研究的重要進(jìn)展與展望[J]. 陳發(fā)虎,傅伯杰,夏軍,吳鐸,吳紹洪,張鐿鋰,孫航,劉禹,方小敏,秦伯強,李新,張廷軍,劉寶元,董治寶,侯書貴,田立德,徐柏青,董廣輝,鄭景云,楊威,王鑫,李再軍,王飛,胡振波,王杰,劉建寶,陳建徽,黃偉,侯居峙,蔡秋芳,隆浩,姜明,胡亞鮮,馮曉明,莫興國,楊曉燕,張東菊,王秀紅,尹云鶴,劉曉晨. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2019(11)
[8]狗牙根根系對三峽庫區(qū)消落帶紫色土崩解性能的作用機(jī)理分析[J]. 肖海,彭逗逗,邵艷艷,洪煥,楊悅舒,李銘怡,夏振堯,許文年. 土壤通報. 2019(05)
[9]三峽水庫消落帶土壤侵蝕與生態(tài)重建研究進(jìn)展[J]. 賀秀斌,鮑玉海. 中國水土保持科學(xué). 2019(04)
[10]像元二分模型參數(shù)確定方法對高分一號PMS數(shù)據(jù)估算植被覆蓋度精度的影響[J]. 龐國偉,楊勤科,王春梅,山琳昕,王碧蓮. 地理與地理信息科學(xué). 2019(04)
博士論文
[1]坡度和坡長尺度效應(yīng)與尺度變換研究[D]. 郭偉玲.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2012
[2]土壤可蝕性動態(tài)變化機(jī)制與土壤可蝕性估算模型[D]. 王彬.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]植被蓋度對土壤侵蝕模數(shù)計算的影響研究[D]. 蔡夢雅.東北師范大學(xué) 2016
本文編號:3155613
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所)四川省
【文章頁數(shù)】:163 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 土壤侵蝕評價模型研究
1.2.2 不同分辨率遙感影像對土壤侵蝕評價影響
1.2.3 植被蓋度尺度變換研究
1.2.4 水庫消落帶土壤侵蝕研究
1.2.5 三峽庫區(qū)土壤侵蝕研究
1.3 研究內(nèi)容與預(yù)期目標(biāo)
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 預(yù)期目標(biāo)
1.3.3 擬解決關(guān)鍵科學(xué)問題
1.4 技術(shù)路線
第2章 研究區(qū)概況及研究方法
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 行政區(qū)域與社會經(jīng)濟(jì)概況
2.1.2 自然環(huán)境概況
2.2 研究方法
2.2.1 CSLE模型因子計算
2.2.2 土地利用提取及精度評價
2.2.3 基于不同分辨率遙感影像的土壤侵蝕評價對比
2.2.4 中低分辨率植被蓋度數(shù)據(jù)尺度變換
2.2.5 三峽庫區(qū)土壤侵蝕時空變化及人為驅(qū)動機(jī)制分析
2.2.6 降雨引起的消落帶土壤侵蝕評價
第3章 三峽庫區(qū)土壤侵蝕因子提取及侵蝕現(xiàn)狀評價
3.1 降雨侵蝕力因子(R因子)
3.2 土壤可蝕性因子(K因子)
3.3 坡度坡長因子(LS因子)
3.4 土地利用及工程、耕作措施因子(ET因子)
3.5 植物覆蓋與生物措施因子(B因子)
3.6 基于2015年高分影像三峽庫區(qū)土壤侵蝕評價
3.6.1 三峽庫區(qū)土壤侵蝕概況
3.6.2 三峽庫區(qū)上、中、下游土壤侵蝕狀況
3.6.3 三峽庫區(qū)不同海拔區(qū)域土壤侵蝕
3.6.4 三峽庫區(qū)不同土地利用土壤侵蝕
3.7 小結(jié)
第4章 基于不同分辨率遙感數(shù)據(jù)庫區(qū)土壤侵蝕評價對比
4.1 土壤侵蝕評價驗證
4.2 不同分辨率土地利用對庫區(qū)土壤侵蝕評價結(jié)果的影響
4.2.1 不同分辨率土地利用提取結(jié)果對比
4.2.2 基于不同分辨率土地利用的土壤侵蝕評價結(jié)果
4.3 不同分辨率植被蓋度對庫區(qū)土壤侵蝕評價的影響
4.3.1 不同分辨率B因子計算結(jié)果對比
4.3.2 基于不同分辨率B因子的土壤侵蝕評價結(jié)果
4.4 討論
4.4.1 不同分辨率影像對土壤侵蝕評價影響機(jī)制
4.4.2 不同B因子計算方法對土壤侵蝕評價的影響
4.4.3 不同分辨率土壤侵蝕因子的數(shù)據(jù)量對比
4.5 小結(jié)
第5章 中低分辨率植被蓋度數(shù)據(jù)尺度變換研究
5.1 30m分辨率植被蓋度尺度變換
5.1.1 林草地植被蓋度尺度變換
5.1.2 旱地植被蓋度尺度變換
5.1.3 水田植被蓋度尺度變換
5.2 植被蓋度尺度轉(zhuǎn)換土壤侵蝕評價驗證
5.2.1 2015年30m分辨率植被蓋度尺度轉(zhuǎn)換的土壤侵蝕檢驗
5.2.2 植被蓋度尺度轉(zhuǎn)換的土壤侵蝕模數(shù)驗證
5.3 小結(jié)
第6章 水庫運行前后庫區(qū)土壤侵蝕時空變化
6.1 三峽庫區(qū)土壤侵蝕時間變化特征
6.2 三峽庫區(qū)土壤侵蝕空間變化特征
6.2.1 三峽庫區(qū)不同高程帶侵蝕分布特征
6.2.2 三峽庫區(qū)不同高程帶侵蝕變化特征
6.3 小結(jié)
第7章 降雨影響下三峽庫區(qū)消落帶的土壤侵蝕變化
7.1 庫區(qū)消落帶分布
7.1.1 庫區(qū)消落帶空間分布
7.1.2 庫區(qū)消落帶坡度分布
7.2 庫區(qū)消落帶土壤侵蝕因子
7.2.1 降雨侵蝕力因子(R因子)
7.2.2 土壤可蝕性因子(K因子)
7.2.3 植物覆蓋與生物措施因子(B因子)
7.3 降雨引起的庫區(qū)消落帶土壤侵蝕現(xiàn)狀及變化
7.3.1 消落帶侵蝕評價驗證
7.3.2 庫區(qū)消落帶降雨徑流引起的侵蝕現(xiàn)狀
7.3.3 消落帶降雨徑流引起的侵蝕空間分布
7.3.4 水庫運行前后由降雨引起的消落帶土壤侵蝕對比
7.4 討論
7.5 小結(jié)
第8章 三峽庫區(qū)土壤侵蝕變化人為驅(qū)動機(jī)制
2015年三峽庫區(qū)土地利用變化"> 8.1 19902015年三峽庫區(qū)土地利用變化
8.1.1 三峽庫區(qū)旱地時空變化
8.1.2 三峽庫區(qū)水田時空變化
8.1.3 三峽庫區(qū)水域、建設(shè)用地及林草地時空變化
8.2 土壤侵蝕變化人為驅(qū)動力分析
8.2.1 庫區(qū)土地利用變化對土壤侵蝕影響的機(jī)制
8.2.2 三峽水庫建設(shè)及其移民安置
8.2.3 生態(tài)保護(hù)政策對庫區(qū)土壤侵蝕變化影響
8.2.4 區(qū)域農(nóng)業(yè)政策對庫區(qū)土壤侵蝕變化影響
8.2.5 經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長以及耕地政策保護(hù)對庫區(qū)土壤侵蝕變化影響
8.3 小結(jié)
第9章 結(jié)論與展望
9.1 主要結(jié)論
9.1.1 三峽庫區(qū)土壤侵蝕因子提取及侵蝕現(xiàn)狀評價
9.1.2 不同分辨率遙感影像對庫區(qū)土壤侵蝕評價影響
9.1.3 三峽庫區(qū)中低分辨率植被蓋度數(shù)據(jù)尺度變換
9.1.4 水庫運行前后庫區(qū)土壤侵蝕時空變化
9.1.5 三峽庫區(qū)消落帶降雨徑流引起的侵蝕變化
9.1.6 三峽庫區(qū)土壤侵蝕變化人為驅(qū)動力機(jī)制
9.2 創(chuàng)新點
9.3 論文不足與研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]近十年土壤侵蝕與水土保持研究進(jìn)展與展望[J]. 史志華,劉前進(jìn),張含玉,王玲,黃萱,方怒放,岳紫健. 土壤學(xué)報. 2020(05)
[2]GF1-WFV與Landsat8-OLI對植被信息的提取差異研究[J]. 趙琳琳,張銳,劉焱序,朱西存. 生態(tài)學(xué)報. 2020(10)
[3]基于多源遙感數(shù)據(jù)的植被覆蓋度反演方法比較研究[J]. 張瑜偉,苗小莉,張泳. 測繪與空間地理信息. 2020(03)
[4]Dry cropland changes in China’s Three Gorges Reservoir Region during the period 1990 to 2015[J]. WANG Ming-feng,TIAN Feng-xia,HE Xiu-bin,Raheel ANJUM,BAO Yu-hai,Adrian L.COLLINS. Journal of Mountain Science. 2020(03)
[5]水-沙變化趨勢影響世界大河發(fā)展方向(英文)[J]. 胡春宏. Science Bulletin. 2020(01)
[6]土壤復(fù)合侵蝕研究進(jìn)展與展望[J]. 張攀,姚文藝,劉國彬,肖培青. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2019(24)
[7]近70年來中國自然地理與生存環(huán)境基礎(chǔ)研究的重要進(jìn)展與展望[J]. 陳發(fā)虎,傅伯杰,夏軍,吳鐸,吳紹洪,張鐿鋰,孫航,劉禹,方小敏,秦伯強,李新,張廷軍,劉寶元,董治寶,侯書貴,田立德,徐柏青,董廣輝,鄭景云,楊威,王鑫,李再軍,王飛,胡振波,王杰,劉建寶,陳建徽,黃偉,侯居峙,蔡秋芳,隆浩,姜明,胡亞鮮,馮曉明,莫興國,楊曉燕,張東菊,王秀紅,尹云鶴,劉曉晨. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2019(11)
[8]狗牙根根系對三峽庫區(qū)消落帶紫色土崩解性能的作用機(jī)理分析[J]. 肖海,彭逗逗,邵艷艷,洪煥,楊悅舒,李銘怡,夏振堯,許文年. 土壤通報. 2019(05)
[9]三峽水庫消落帶土壤侵蝕與生態(tài)重建研究進(jìn)展[J]. 賀秀斌,鮑玉海. 中國水土保持科學(xué). 2019(04)
[10]像元二分模型參數(shù)確定方法對高分一號PMS數(shù)據(jù)估算植被覆蓋度精度的影響[J]. 龐國偉,楊勤科,王春梅,山琳昕,王碧蓮. 地理與地理信息科學(xué). 2019(04)
博士論文
[1]坡度和坡長尺度效應(yīng)與尺度變換研究[D]. 郭偉玲.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2012
[2]土壤可蝕性動態(tài)變化機(jī)制與土壤可蝕性估算模型[D]. 王彬.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]植被蓋度對土壤侵蝕模數(shù)計算的影響研究[D]. 蔡夢雅.東北師范大學(xué) 2016
本文編號:3155613
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