基于RS-GIS的清镇市水土流失动态监测研究(一)

 开题报告表

论文名称  基于RS-GIS的清镇市水土流失动态监测研究

一、研究目的和意义

    目前，水土流失及其所造成的生态环境恶化、土地退化与泥沙淤积危害等问题，已严重威胁到了我国的可持续发展和人民的正常生产生活。积极开展水土流失动态监测有利于遏制水土流失的进一步恶化，在土地资源的合理利用方面有着重大意义。

作为典型喀斯特地貌的贵州，其脆弱的生态环境和地表漏水及旱涝灾害的频繁发生，极大制约着山区农村的发展，不利于全民脱贫的目标实现。因此，如何尽快的改善和重建喀斯特地区脆弱的生态环境，仍是当今研究的重点。而清镇市在贵州喀斯特生态环境中有着极强的代表性，所以最终选择其作为本次研究的对象以探索高新技术支持下的水土流失监测方法，为清镇市的水土流失治理提供技术支持。

二、研究的国内外现状和发展趋势

（一）国内外现状

    现代水土保持监测自19世纪末到20世纪初开始，历经100多年才发展为目前以地面监测和遥感监测为主的两大水土流失监测体系。随着人们更多的需求和科学的持续进步，水土流失监测必将走向更为辉煌的未来。

1.国外研究现状

早在19世纪末，德国土壤学家沃伦就建立了第一个坡面径流小区，但人们对水土流失的监测和保护意识则真正开始于20世纪30年代发生于美国的黑风暴。目前，基于全球气候和土地利用的变化导致区域性问题加剧，在原有径流小区和小流域监测等水土流失监测方法之外，又出现了区域监测方法。主要有网格估算法、抽样调查法和本论文研究的主要监测方法-遥感（RS）与地理信息系统（GIS）技术集成等。

（1）水土流失地面监测现状

美国NRCS就是主要从事于水土流失动态的研究，经过多年的建设，他们已建成80万个监测点组成的网络系统，将全国划分为六个监测区来进行水土流失的长期定位监测。布设了约20万个调查样点，在抽样调查法上取得了很大的成果。在研究方面，美国于1959年提出了通用土壤流失方程（USLE），并于1985年对其进行修正。Morgan于1994年提出了欧洲土壤侵蚀模型（EUROSEM），该模型在欧洲取代了USLE形式的统计方程。1995年美国发布第一个官方正式版本WEPP 95。

（2）水土流失遥感监测现状

1972年，随着美国陆地卫星上天，卫星遥感数据问世，各国开始关注如何通过遥感数据来进行水土流失的监测，遥感数据在信息量大、获取迅速、更新及时、准确度高等方面的优越性致使更多的研究人员加入遥感监测这一非常有希望的领域。与其他方法相比，它更依赖于高新技术的发展，特别是与地理信息系统（GIS）技术集成。其中网格估算法就充分利用了RS和GIS技术，并与地面观测数据结合,实现了区域尺度土壤侵蚀模拟与评价。其中具有代表性的是荷兰于1991年开发的一个荷兰土壤侵蚀模型（LISEM）。被认为是第一个能直接利用遥感数据且与GIS完全集成的土壤侵蚀预报模型，更加清楚的反映土壤侵蚀的机理和时空动态。此外，新西兰、加拿大、澳大利亚也在水土保持动态监测方面取得了很多研究成果。

2.国内研究现状

我国水土保持监测始于20世纪40年代，在天水等地建立了水土保持试验站，而大规模的水土流失监测开始于1950年以后。在20世纪末，随着计算机方面的技术发展，GIS、RS、数据库等才开始应用于水土流失监测。

（1）水土流失地面监测现状

    目前为止，我国已建成水土保持监测点738个，科学院建立有野外定点观测站（神木站、安塞站、元谋站、子午岭站、宜川站等），基本建立成覆盖全国的水土保持监测网络，以完成对全国水土流失状况准确、持续且及时的监测。大致实现了对全国水土流失本底数据库和动态数据库的建立与完善。