当前位置: > 论文范文 > 60000字论文范文基于地理信息系统理论的左江地区土壤侵蚀研究

60000字论文范文基于地理信息系统理论的左江地区土壤侵蚀研究

论文类型:论文范文
论文字数:60000字
论点:风险,生态,评价
论文概述:

根据GIS河网密度法,即集水面积阈值与河网密度关系曲线,最终确定以河网密度 0.196km·km-2提取左江流域的河网,提取河网后生成河网起源点与交汇点,确定流域出水口

论文正文:

第一章绪论

1.1研究目的和意义
生态风险评估是近30年来逐渐受到重视并迅速发展的一个重要领域。在人类社会可持续发展的同时,人类活动也引发了一系列生态环境问题,如水土流失、石漠化、土地退化、土地利用结构不合理、环境污染、全球变暖、物种灭绝等。,导致环境质量急剧下降,严重影响人类生活质量,制约社会经济的可持续发展。为了抑制生态环境的恶化,改善人类的生活环境,世界上许多国家对生态风险、生态安全、生态敏感性等进行了大量的研究,环境评价也在不断深化。左江流域位于中国西南岩溶地貌发育区的南缘。盆地岩溶地貌发育广泛,自然环境条件复杂,水土流失和退化严重,生态问题一再突出。对流域土壤侵蚀敏感性进行评价,可以加深对喀斯特山区土壤侵蚀状况的了解,为流域土壤侵蚀防治、生态风险评估和经济与环境协调发展提供决策依据。
目前的生态风险评估大多以自然环境、社会经济等离散统计数据为支撑,以行政区划为评价单位进行。在很大程度上,它限制了生态风险分布规则空的披露。从土壤侵蚀和景观格局的角度出发,整合流域主要生态问题和景观格局信息,构建生态风险指数,以流域和子流域为评价单元,揭示生态风险的空分异特征和机制,为流域生态风险管理和流域生态环境保护提供依据。改进生态风险评估的定量研究方法,建立定量生态风险评估模型,是生态风险评估研究和生态风险管理的当务之急。随着地理信息系统、遥感等技术的发展,为生态风险评价提供了强有力的技术手段,如评价单元的确定、指标的提取、指标的量化等。由于自然因素和人类活动的共同作用,流域内的生态问题一再凸显。在此基础上,对左江流域生态风险评价进行了研究。

1.2国内外生态风险研究进展
1.2.1国内外生态风险研究进展
生态风险评估源于风险评估。20世纪80年代初,橡树岭国家实验室受美国环保局委托进行人体健康风险评估,该评估方法与[3-5]人体健康致癌风险评估相似。风险评估研究的内容逐渐从人类健康风险和毒物学风险向生态风险转变,评估范围也从人口、社区等方面扩展。生态系统。1992年,美国环境保护署(美国环保局)根据[人类健康风险评估指南,提出了[生态风险评估框架。该框架以问题形成、风险分析和风险表征为核心,定义了生态风险评估的概念和一系列关键术语。1998年,美国环保局在1992年生态风险评估框架[8]的基础上发布了生态风险评估指南,并对以前的生态风险评估框架进行了改进和补充,强调在预评估评估员和环境经理之间共同制定评估计划的步骤,这反映了美国生态风险评估的最大目标是为环境管理部门服务的特点。
此后,许多学者基于美国环保局生态风险评估指南进行了大量相关的实践和应用研究。例如,橡树岭国家实验室(ORNL)在美国田纳西州的克林奇河流域进行了一系列生态风险研究,评估了化学有毒物质对流域特殊人群的影响,并将研究规模扩大到流域级别[9-12]。胡珀等人(1996)建立了基于生态特征的洪水风险区划模型,并将其应用于默里达令盆地的洪水管理。在土地利用变化的生态风险方面,沃克等人(2001年)评估了农业用地和住宅用地扩张对区域生态系统的潜在生态风险。Angela等人(2002)研究了Codorus Creek流域多压力因子的区域生态风险,并采用相对风险分析的方法,构建了基于压力因子、受体和生境之间关系的概念模型。根据景观类型,将研究划分为若干子区域,分别对每个子区域和每个评价终点的风险值进行评价。同时,进行了不确定性分析,并用地理信息系统对风险结果进行了表征。Wallack(2002)基于土地利用模式、养分浓度和农药浓度之间的相关性,使用土地利用模式等数据代替农药浓度,并通过分区方法定量评估农药对水域的可能影响。Hayes等人(2004)使用相对风险模型(RRM)评估沿海地区的生态风险,并使用蒙特卡罗方法分析不确定性。除了美国,澳大利亚和欧洲对生态风险也有不同的研究。
澳大利亚生态风险评估研究的重点是化学污染物和重金属对土壤的影响。1999年,澳大利亚国家环境保护委员会建立了一套相对完善的土壤生态风险评估指南。目前,土壤环境污染生态风险评价的研究相对成熟。欧洲的生态风险评估研究与美国大不相同。它的研究主要是在对新化学品进行评价的基础上进行的。加拿大、南非和新西兰等其他国家在1998年根据美国环保局的生态风险评估准则进行了大部分生态风险评估研究。在此基础上,根据各自国家的具体情况对生态风险评估流程和具体操作方法进行了调整和改进[13]。

1.3研究内容和技术路线............................16-18
1.3.1研究内容............................16-17
1.3.2技术路线............................17-18
1.4数据源和投影坐标............................18-20
第2章研究领域概述............................20-24
2.1自然概述............................20-22
2.2社会经济地位............................22-23
2.3流域的主要生态问题............................23-24
第三章流域水文特征提取与分析............................24-31 [/BR/] 3.1流域水文特征提取............................24-27 [/BR/] 3.1.1流域基本特征提取............................24-25[/溴/] 3.1.2流域水系特征提取............................25-27
3.1.3盆地结构特征提取............................27
3.2。盆地基本特征分析............................27-31 [/BR/] 3.2.1流域基本特征和排水提取结果............................27-29
3.2.2流域水系特征分析............................29-30[/比尔/] 3.2.3次流域划分结果............................30-31
第4章土地利用/土地覆盖信息提取和分析............................31-38 [/BR/] 4.1土地利用/土地覆盖分类系统............................31 [/BR/] 4.2遥感图像预处理............................31-32
4.2.1几何校正............................31-32 [/BR/] 4.2.2投影变换和波段选择............................32[/比尔/] 4.3土地利用/土地覆盖解释标志:............................32-33
4.4遥感图像判读............................33-36
4.5土地利用/土地覆盖解释结果分析............................36-38
4.5.1解释精度分析............................36[/比尔/] 4.5.2土地利用/土地覆盖结构分析............................36-38
第五章土壤侵蚀强度空特征间分析............................38-51
5.1土壤侵蚀因子提取............................39-45
5.1.1降雨侵蚀系数............................39-41
5.1.2坡度长度和坡度系数............................41-43[/比尔/] 5.1.3土壤可蚀性系数............................43-44[/比尔/] 5.1.4植被覆盖系数............................44
5.1.5水土保持措施系数P............................44-45
5.2土壤侵蚀格局特征............................45-51 [/BR/] 5.2.1土壤侵蚀分布特征空............................45-47
5.2.2流域主要县土壤侵蚀............................47-48 [/BR/] 5.2.3流域不同土地利用类型的土壤侵蚀............................48-51
第六章生态风险评估建设............................51-62 [/BR/] 6.1景观干扰指数和土壤侵蚀敏感性指数...................51-54[/比尔/] 6.1.1提取............................51-52[/br/ ] 6.1.2指数权重的确定............................52-53
6.1.3景观格局指数分析............................53-54
6.1.4土壤侵蚀敏感性指数的测定............................54
6.2区域生态风险评估............................54-58
6.3基于自然子流域的生态风险评估............................58-61 [/BR/] 6.3.1评估单位的确定............................58-59
6.3.2子流域风险因子值的确定............................59
6.3.3次流域生态风险分析............................59-61
6.4生态风险管理对策............................61-62

结论

(1)根据河网密度法,即流域面积阈值与河网密度的关系曲线,最终确定0.196km-2km-2的河网密度,提取左江流域河网,提取河网后生成河网原点和交点。确定流域出水口,提取流域范围。流域提取总面积33427.70km2,国内部分面积22009.59km2,主支流总长6544.72km。根据斯特拉勒分类法,河网可分为6个等级。整个左江流域河流分支比为3.72,河流长度比为1.99,水系分形维数为1.909。
(2)根据USLE一般土壤流失方程,计算左江流域土壤侵蚀模数为0 ~ 9086t/(km2·a)。根据国家土壤侵蚀分类标准,流域土壤侵蚀强度可分为5个等级,其中轻度侵蚀和轻度侵蚀强度等级占主导地位,占流域总面积的93.3%,主要分布在地形相对平缓的地区。中度及以上侵蚀面积占6.7%,主要影响因素为地形和土壤性质,主要集中在紫色土和地形起伏较大的地区。
(3)根据解译的土地利用类型,提取景观格局指数,构建景观干扰指数。左江流域最大的景观干扰指标是建设用地,主要受到城市扩张、农村建设、交通运输、基础设施建设等人类活动的干扰。其次,未利用土地受自然因素支配:地形、地质结构、土壤性质等。景观干扰指数从小到大依次为:建设用地>未利用地>水域>灌木林地>草地>林地>水田>其他林地>旱地。