[發(fā)明專利]一種溝蝕調(diào)查方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610920543.4
• 申請(qǐng)日: 2016-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN106595607B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉寶元;劉剛;王大安;張?zhí)煊?/a>;謝云;伍永秋;趙瑩;段興武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C15/00
• 分類號(hào): G01C15/00;G01C7/02
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝;白淑賢

本發(fā)明公開一種溝蝕調(diào)查方法，該方法通過(guò)在全國(guó)或區(qū)域調(diào)查范圍內(nèi)按統(tǒng)一網(wǎng)格布局，并根據(jù)網(wǎng)格大小劃分為四層：第一層網(wǎng)格為縣級(jí)區(qū)，其大小為40km×40km，第二層網(wǎng)格為鄉(xiāng)級(jí)區(qū)，設(shè)置在第一層網(wǎng)格內(nèi)部，其大小為10km×10km，第三層網(wǎng)格為控制區(qū)，設(shè)置在第二層網(wǎng)格內(nèi)部，其大小為5km×5km，第四層網(wǎng)格為基本調(diào)查單元，設(shè)置在第三層網(wǎng)格內(nèi)部，其大小為1km×1km，進(jìn)而確定基本調(diào)查單元及其中心點(diǎn)的地理坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了溝蝕調(diào)查范圍的合理布局。結(jié)合制作野外調(diào)查底圖和溝蝕野外調(diào)查表，采用GPS和GIS相結(jié)合的方法，對(duì)溝蝕位置和特征指標(biāo)開展野外調(diào)查，記錄存儲(chǔ)調(diào)查結(jié)果并填寫溝蝕野外調(diào)查表，對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并整理，實(shí)現(xiàn)溝蝕強(qiáng)度的計(jì)算與分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)調(diào)查技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種溝蝕調(diào)查方法。

背景技術(shù)

土壤侵蝕是指土壤或成土母質(zhì)在水、風(fēng)等外力作用下被破壞剝蝕、搬運(yùn)和沉積的過(guò)程。土壤侵蝕中的土壤水蝕(也就是水土流失)是指在水力和人為擾動(dòng)作用下對(duì)土壤的剝離作用，它不僅造成人類賴以生存且日趨緊缺的土地資源退化和損失，侵蝕泥沙還造成河湖渠庫(kù)淤積，增加洪水隱患，并因吸附大量化肥殘留物進(jìn)入河網(wǎng)水系而污染水體。因此，針對(duì)我國(guó)頭號(hào)的環(huán)境問(wèn)題水土流失，只有通過(guò)土壤侵蝕調(diào)查，掌握土壤侵蝕發(fā)生發(fā)展動(dòng)態(tài)，才能科學(xué)進(jìn)行水土保持規(guī)劃和生態(tài)與環(huán)境建設(shè)。

土壤水蝕按其發(fā)生發(fā)展形態(tài)分為面蝕和溝蝕，面蝕是指薄層水流對(duì)土壤的分離、沖刷和搬運(yùn)作用。溝蝕是指坡面徑流集中到一定程度將地面刻劃成一定形狀的溝紋，一般分為細(xì)溝、淺溝和切溝。細(xì)溝一般深度不超過(guò)10cm，寬度不超過(guò)20cm，普通耕作會(huì)將其消除。淺溝一般深度不超過(guò)30cm，寬度不超過(guò)100-200cm，普通耕作雖然會(huì)使其減緩，但不能完全消除，下一次會(huì)在同一地點(diǎn)發(fā)生。切溝多由淺溝發(fā)展而來(lái)，深度一般超過(guò)30cm，多呈V字形，普通耕具不能橫過(guò)耕作。鑒于淺溝和切溝已經(jīng)對(duì)土地的連續(xù)性造成破壞，在不采取水土保持措施的情況下，不僅發(fā)生發(fā)展速度很快，且對(duì)土地資源造成永久性破壞，因此溝蝕調(diào)查對(duì)象一般為淺溝和切溝。

目前國(guó)內(nèi)外比較普遍采用的溝蝕調(diào)查方法主要有三種：

一是利用三維激光掃描儀掃描整個(gè)侵蝕溝，獲得其數(shù)字化地形，分析其定量指標(biāo)。三維激光測(cè)量方法精度高，但費(fèi)用高，耗時(shí)長(zhǎng)，難以實(shí)現(xiàn)大面積區(qū)域范圍的溝蝕信息獲得，只能針對(duì)典型溝進(jìn)行研究。此外，如果侵蝕溝溝壁有大量植物覆蓋，激光掃描獲得的信息將出現(xiàn)誤差。

二是利用高精度差分GPS，通過(guò)設(shè)立固定標(biāo)靶，獲得侵蝕溝基本形態(tài)特征，包括長(zhǎng)度、寬度和深度等指標(biāo)。高精度差分GPS方法與三維激光測(cè)量方法相同，只能進(jìn)行典型溝蝕研究，難以實(shí)現(xiàn)區(qū)域調(diào)查，所不同的是克服了溝壁植物覆蓋導(dǎo)致的測(cè)量誤差，但對(duì)固定靶標(biāo)位置的精度要求很高，一旦位置移動(dòng)，將導(dǎo)致整個(gè)溝蝕的測(cè)量誤差。因此不利于不同年份之間的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

三是基于數(shù)字化地形圖和RS(遙感)技術(shù)，通過(guò)圖像解譯獲得侵蝕溝形態(tài)特征。基于數(shù)字化地形圖和RS技術(shù)的調(diào)查方法克服了前兩種方法在費(fèi)用和耗時(shí)方面的缺點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域范圍的溝蝕調(diào)查，但精度卻大大下降。如2010-2012年國(guó)務(wù)院開展的第一次全國(guó)水利普查水土保持情況普查中，在黃土高原和東北黑土區(qū)進(jìn)行了侵蝕溝道普查，即采用該方法。利用1:50000數(shù)字化地形圖和2.5m分辨率的遙感影像，對(duì)長(zhǎng)度500m以上(黃土高原)或100-5000m(東北黑土區(qū))的溝道進(jìn)行解譯。這種解譯對(duì)象實(shí)質(zhì)已屬于地質(zhì)和地貌過(guò)程形成的古代侵蝕溝(不屬于水土保持措施預(yù)防和治理的范圍)，難以分辨主要因人類擾動(dòng)形成的現(xiàn)代侵蝕溝(是水土保持措施預(yù)防和治理的范圍)，更無(wú)法分辨淺溝。此外，從指標(biāo)方面只能獲得溝長(zhǎng)，無(wú)法分辨溝寬和溝深。