基于星地遥感数据的藏东南水蚀区侵蚀控制因子研究及数字制图

In Tibet, soil erosion is becoming increasingly serious for being affected by environment factors change and human been activities; but high precision in situ data is difficulty to acquire in most regions of Tibet due to its high elevation, complex terrain and even being not easy to culminate. The objective of this study is to use remote sensing data from satellite-based and ground-based sensors to retrieve soil erosion control factors of RUSLE in alpine water erosion regions of southeast Tibet and its digital mapping, which contents the following aspects: water erosion regions of southeast Tibet is selected as study area, runoff plots and indoor artificial rainfall tests, and in situ surveying are conducted. Control factors of RUSLE are retrieved by using remote sensing data from satellite-based and ground-based sensors, the amount and intensity of soil erosion are digitally mapped based on RUSLE and Classification and Gradational Standard of Soil Erosion (SL190- 2007). High spatial resolution remote sensing imageries, high precision DEM, findings from artificial simulation and in situ surveying and historical research work are utilized to probe the uncertainties of retrieving information from remote sensing data and test the accuracy of digital mapping in alpine regions of Tibet. Characters and difference of temporal and spatial variation of soil erosion are investigated. All research achievements will provide theory reference for predicting soil erosion information in southeast Tibet.

随着环境因素的变化和人类活动的影响，西藏高原水土流失问题日益严重；但海拔高，地形复杂，甚至人迹罕至，实地勘测资料难以精确获取。本项目总体研究目标是基于星地遥感数据和修正通用修正水土流失方程（RUSLE）获取和估算西藏高寒水力侵蚀区土壤侵蚀控制因子，实现数字制图。具体包括：选择藏东南典型水力侵蚀区为研究区，开展径流小区和室内人工模拟降雨实验，以及实地勘测调查；基于星地遥感数据获取和估算RULSE各因子取值，基于RUSLE和土壤侵蚀分类分级国家标准，进行土壤侵蚀量和侵蚀强度数字制图；基于高分遥感影像、高精度DEM数据、小区模拟实验、实测数据和历史研究成果研究土壤侵蚀遥感研究的不确定性和数字制图验证；分析探讨研究区土壤侵蚀的时空分布总体特征和差异，及时空变化特征。研究结果将为藏东南高寒水力侵蚀区的土壤侵蚀预测预报提供理论依据。

随着全球气候的变化，以及区域经济社会的快速发展和各类资源开发强度的不断加大，西藏高原的国家生态安全屏障功能受到严重的威胁和严峻的挑战，特别是以水土流失问题尤显突出。本项目选择西藏东南部林芝地区典型水力侵蚀为主的区域为研究区，基于星地遥感数据，建立适合于藏东南典型水力侵蚀区土壤侵蚀模型，进行土壤侵蚀量和侵蚀强度数字制图研究。研究过程及结果简要介绍如下：.项目组开展的主要工作：（1）项目组依据不同海拔、植被类型、土地利用类型和藏东南典型开发建设地带，进行系统性的土壤取样分析；（2）在色季拉山山顶设立了分别代表灌木、灌草、草本3个典型地表植被类型的径流小区，开展坡面产流产沙试验。（3）在西藏农牧学院人工模拟降雨大厅，开展了模拟产沙产流实验；（4）开展了基于星地遥感数据的RUSLE控制因子估算和反演工作。项目取得的主要结果或结论：（1）藏东南山地垂直地带土壤抗蚀性空间差异明显。抗蚀性影响的主要因素交错复杂，主要包含有植被类型、土壤类型、温度以及人为影响；（2）、从不同植被类型和土壤类型开展了藏东南可蚀性危险程度空间差异性评价，研究结果为：山地暗棕壤＞高山灌丛草甸土＞棕壤＞山地褐土＞漂灰暗棕壤＞高山草甸土＞新成土＞山地黄壤＞亚高山草甸土＞山地棕壤＞暗棕壤＞山地黄棕壤＞黄棕壤＞潜育土。研究区土壤可蚀性因子值总体分布趋势是从西南向东北方向增大。（3）开展了土壤侵蚀控制因子的估算、数字制图的研究工作，结果如下：利用高时空分辨率的融合降雨数据，完成了降雨侵蚀力因子的时空模拟研究；借助多源公开数据，完成了土壤侵蚀因子，如植被覆盖因子、坡长坡度因子、水土保持措施因子等的时空反演研究；开展了基于星地传感数据的数字制图研究和精度评价及不确定性研究，（4）开展了西藏土壤侵蚀时空变化规律的推演研究，研究内容有：利用未来降雨侵蚀力因子时空变化规律，完成了未来排放情景下的土壤侵蚀预测研究。