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我国北方农牧交错带是农业区与牧业区之间所存在的一个农牧过渡地带,近几十年该区土壤侵蚀严重,生态环境明显恶化,已给当地人民生产、生活带来了极大危害,成为我国生态问题最为严重的区域,因此该区的水土保持工作尤显重要。
本研究利用区内气象站日降雨资料、1∶25万地形图和1∶100万土地利用现状图,在GIS技术支持下,分别用我国目前沿用的水利部侵蚀强度面蚀分级方法和土壤侵蚀模型方法(中国土壤流失方程CSLE)对该地区土壤侵蚀强度进行分级比较。结果表明,二种方法既有一致性,又有差异性。结果显示,两种方法相一致的部分占研究区总面积的72.15%,主要体现在微度侵蚀上,占总面积66%。高强度侵蚀一致区比例很小。两种方法相差1级的区域占总面积的21.61%,其中包括模型结果高于水利部结果的,也有相反的情况,分别占总面积的10.43%和11.18%。相差大于1级的比例均较小。从空间分布看,二种方法分级结果差异很大,黄河中游的陕西省北部、及甘肃省的陇东和陇西地区,模型方法的强度等级明显高于水利部等级,而在西部青藏高原边缘地带,水利部强度等级明显高于模型等级。模型方法分级结果与实际侵蚀状况更为接近。水利部分级方法主要反映的是地形的影响,而模型方法则全面考虑了影响土壤水蚀的因子,尤其是侵蚀动力因子降雨和被侵蚀对象土壤的作用。建议采用模型方法进行土壤侵蚀强度分级。但考虑到资料的可获得性,在土壤侵蚀以轻度以下为主的地区,可采用水利部分级方法,但对于中度以上侵蚀强度地区,建议采用模型方法。此外,由于模型方法直接给出某地区侵蚀模数,而非只是一个范围,对于指导水土保持规划的制定更具有实际意义。
模型计算侵蚀强度需要使用DEM提取地面坡度因子,而小比例尺DEM不能准确提取地面坡度,因此选择陕西长武按不同地貌类型进行分区,采用高精度的基于1∶1万地形图5m分辨率的DEM为准值,运用GIS、数理统计、比较分析等方法,研究基于1∶5万地形图25m分辨率的DEM所提取的地面坡度的误差特征与纠正方法,制作不同地貌类型的坡度转换图谱,实现对基于1∶5万地形图25m分辨率的DEM提取的地面坡度统计值的误差纠正,为其应用精度提供参考标准和依据。