【論文答辯】基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測課件

10/12/2022

導(dǎo)師：2014年6月8日1基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測10/12/20221基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感10/12/20222內(nèi)容提綱1、引言2、遙感影像預(yù)處理與野外考察3、土地利用/覆被分類4、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測5、基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測6、結(jié)論與展望10/12/20222內(nèi)容提綱1、引言31、引言研究背景地形復(fù)雜土壤巖易受風(fēng)化亞熱帶季風(fēng)性氣候人為破壞長汀縣地理位置圖31、引言研究背景地形復(fù)雜長汀縣地理位置圖41、引言研究意義輔助防治政策的制定指引治理措施的實(shí)施掌握變化情況和治理成效了解現(xiàn)狀為制定治理方向提供科學(xué)根據(jù)長汀縣沙田尾2001年原貌與2005年景象41、引言研究意義輔助防治政策的制定長汀縣沙田尾2001年原51、引言

技術(shù)路線流程圖研究內(nèi)容51、引言技術(shù)路線流程圖研究內(nèi)容10/12/20226內(nèi)容提綱1、引言2、遙感影像預(yù)處理與野外考察3、土地利用/覆被分類4、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測5、基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測6、結(jié)論與展望10/12/20226內(nèi)容提綱1、引言72、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查使用的數(shù)據(jù)遙感影像：1、TM影像：1988年10月16日、1994年11月2日、2003年10月26日、2010年10月29日2、OLI影像：2013年10月4日3、ALOS-AVNIR-2影像：2010年3月28日其他數(shù)據(jù)：1、1：5萬DEM數(shù)據(jù)2、長汀縣降雨資料3、福建省主要土壤類型空間分布專題圖4、野外調(diào)查收集數(shù)據(jù)72、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查使用的數(shù)據(jù)遙感影像：82、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查預(yù)處理后的遙感影像1988.TM1994.TM2003.TM2010.TM2013.OLI2010.ALOS-AVNIR-282、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查預(yù)處理后的遙感影像1988.TM192、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查

于2013年8月、11月兩次前往長汀進(jìn)行實(shí)地考察2013年長汀縣野外調(diào)查路線野外考察實(shí)況92、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查于2013年8月、11月兩次典型地物數(shù)碼照片遙感影像典型地物數(shù)碼照片遙感影像城鎮(zhèn)旱地火燒跡地草灌建設(shè)用地水田林地水體（河灘）102、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查

典型地物與遙感影像對應(yīng)關(guān)系典型地物數(shù)碼照片遙感影像典型地物數(shù)碼照片遙感影像城鎮(zhèn)旱地火燒植被覆蓋度數(shù)碼照片遙感影像植被覆蓋度數(shù)碼照片遙感影像10.250.7500.5112、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查植被覆蓋度與遙感影像間的關(guān)系植被覆蓋度數(shù)碼照片遙感影像植被覆蓋度數(shù)碼照片遙感影像10.2流失程度數(shù)碼照片遙感影像無輕度中度122、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查水土流水程度與遙感影像對應(yīng)關(guān)系流失程度數(shù)碼照片遙感影像無輕度中度122、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)132、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查水土流水程度與遙感影像對應(yīng)關(guān)系（續(xù)）流失程度數(shù)碼照片遙感影像強(qiáng)度極強(qiáng)度劇烈132、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查水土流水程度與遙感影像對應(yīng)關(guān)系（10/12/202214內(nèi)容提綱1、引言2、遙感影像預(yù)處理與野外考察3、土地利用/覆被分類4、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測5、基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測6、結(jié)論與展望10/12/202214內(nèi)容提綱1、引言153、影像土地利用/覆被分類典型地物解譯標(biāo)志耕地林地（高植被覆蓋）

林地（低植被覆蓋）

水體居民地建設(shè)用地注：滿足NDVI≥0.4及野外調(diào)查中植被覆蓋度高于0.5特征的定義為高植被覆蓋度的林地，反之為低。153、影像土地利用/覆被分類典型地物解譯標(biāo)志林地（高植被覆163、影像土地利用/覆被分類a.15與30比較b.30與45比較不同尺度分割效果圖多尺度分割算法，分割尺度：30光譜差異細(xì)分，光譜差異值：1.5最終分割局部效果圖163、影像土地利用/覆被分類a.15與30比較b.30與4173、影像土地利用/覆被分類典型地物光譜曲線注：NDVI線性拉伸至0～255的范圍內(nèi)173、影像土地利用/覆被分類典型地物光譜曲線注：NDVI線183、影像土地利用/覆被分類1988年至2013年土地利用/覆被分類結(jié)果1994主要土地覆被類型為林地，且植被覆蓋度較高植被覆蓋度較低的林地集中在中部、南部部分地區(qū)，面積逐漸減少居民地、耕地、建設(shè)用地面積增加2010198820032013183、影像土地利用/覆被分類1988年至2013年土地利用10/12/202219內(nèi)容提綱1、引言2、遙感影像預(yù)處理與野外考察3、土地利用/覆被分類4、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測5、基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測6、結(jié)論與展望10/12/202219內(nèi)容提綱1、引言204、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測地形調(diào)節(jié)植被指數(shù)（TAVI）：

本文CVI采用最常用的NDVI計(jì)算：

204、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測地形調(diào)節(jié)植被指數(shù)（TAVI）：214、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測a.NDVI灰度圖b.TAVI灰度圖長汀縣植被指數(shù)灰度圖總體分布大致相同214、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測a.NDVI灰度圖b.TAVI224、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測局部區(qū)域植被指數(shù)分布a.ALOS原始影像b.NDVI灰度圖c.TAVI灰度圖消除地形紋理其他地物特征不變224、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測局部區(qū)域植被指數(shù)分布a.ALO234、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號陽坡NDVI陰坡NDVINDVI_rd%陽坡TAVI陰坡TAVITAVI_rd%相對差異比10.2610.10858.60.4470.34522.82.59620.1970.1428.90.3980.3697.33.97130.1590.116270.3390.3195.94.58440.1960.12337.20.3750.33510.73.49250.1570.05256.10.3320.26819.32.90860.1240.05258.10.2750.265.510.6570.1780.09148.90.3560.3258.75.61380.1850.13427.60.3720.3632.411.3990.1660.12624.10.3470.3246.63.635100.1510.08470.3240.27315.72.987

陰坡與陽坡NDVI和TAVI比較234、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號陽坡NDVI陰坡NDVI244、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測

像元二分模型：

a.基于NDVI估算植被覆蓋度分布圖b.基于TAVI估算植被覆蓋度分布圖長汀縣植被覆蓋分布圖244、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測像元二分模型：254、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測典型區(qū)域植被覆蓋度分級圖像a.ALOS原始影像b.基于NDVI提取的植被覆蓋度分級圖c.基于TAVI提取的植被覆蓋度分級圖注：圖例與上圖相同254、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測典型區(qū)域植被覆蓋度分級圖像a.264、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號陽坡NDVI_C陰坡NDVI_CNDVI_rd%陽坡TAVI_C陰坡TAVI_CTAVI_rd%相對差異比10.840.62434.60.8750.75214.12.4620.7510.6712.10.8160.7814.292.8230.6970.6369.590.7440.7213.093.140.7490.64615.90.7880.746.092.6250.6940.569220.7370.65910.62.0860.6470.54319.20.6680.652.697.1170.7240.60220.30.7650.7284.844.1980.7340.66210.90.7850.7741.47.7690.7070.6518.60.7540.7273.582.4100.6860.58617.10.7270.7668.392.03基于NDVI和TAVI的陽坡與陰坡植被覆蓋度比較分析注：NDVI_C表示基于NDVI估算的植被覆蓋度；TAVI_C表示基于TAVI估算的植被覆蓋度；樣區(qū)、計(jì)算方法均與上文相同264、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號陽坡NDVI_C陰坡ND274、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號1234567891011121314151617181920實(shí)測值%3030354050556070707070808085858585909098估算值_N%2716263343463656625242554962757454567076相對誤差%1047261814164020112640313927121336382222估算值_T%2323303848484863586150768051648161838591相對誤差%232314541320101713292036116528867基于兩種植被指數(shù)估算植被覆蓋度精度驗(yàn)證

274、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號123456789101284、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號實(shí)測植被覆蓋度%估算值_N%相對誤差%估算值_T%相對誤差%陰/陽陰/陽陰/陽陰/陽18556/7334.1/16.469/7418.8/12.928051/6936.3/13.866/6717.5/13.839565/7931.6/16.879/8016.8/15.849570/7826.3/17.978/8117.9/14.758563/7925.9/7.0674/7712.9/9.4168061/6223.8/22.564/6220.0/22.577563/7316.0/2.6771/745.33/1.3388560/7521.3/11.873/7614.1/10.697553/6429.3/14.773/762.67/1.33108564/7424.7/12.972/7415.2/12.9陰坡和陽坡植被覆蓋度精度驗(yàn)證284、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號實(shí)測植被覆蓋度%估算值_294、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測1988年至2013年植被覆蓋度空間分布圖20101988199420032013多年植被覆蓋度空間分布相同

中、低植被覆蓋度地區(qū)集中在中部和南部部分地區(qū)從1994年起，中、低植被覆蓋地的面積不斷減少植被覆蓋程度較好294、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測1988年至2013年植被覆蓋304、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測植被覆蓋度等級植被覆蓋度區(qū)間面積分布(km2)19881994200320102013008.7513.9521.033.860.0110.0–0.125.5349.6737.966.500.1720.1–0.257.37151.5095.3113.241.4830.2–0.379.38182.37133.7228.953.3040.3–0.4102.81182.26155.5357.575.1450.4–0.5143.00209.28160.81113.1910.4060.5–0.6222.58288.18190.28189.3822.8070.6–0.7378.08451.74268.98278.5756.9380.7–0.8568.03681.07453.82447.13161.0690.8–0.9837.87711.02785.15905.78517.58100.9–1.0663.27163.02785.691030.272282.54

各級植被覆蓋度面積分布注：低植被覆蓋度（等級0~4）；中植被覆蓋度（等級5~8）；高植被覆蓋度（等級9~10）.304、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測植被覆蓋度等級植被覆蓋度區(qū)間面314、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測1988年至2013年植被覆蓋度空間變化a.1988-1994b.1994-2003c.2003-2010d.2010-201388-94總體呈下降趨勢94-03、03-10、10-13均呈現(xiàn)上升趨勢上升的區(qū)域集中在中部、南部西部和北部多年來變化不明顯314、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測1988年至2013年植被覆蓋10/12/202232內(nèi)容提綱1、引言2、遙感影像預(yù)處理與野外考察3、土地利用/覆被分類4、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測5、基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測6、結(jié)論與展望10/12/202232內(nèi)容提綱1、引言335、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測通用土壤流失方程(USLE)的表達(dá)式：

式中，A土壤侵蝕模數(shù)（t/km2）；

R降雨和徑流因子(MJ·mm／ha·hr·a)；

K土壤可蝕性因子(t·ha·hr／ha·MJ·mm)；

LS坡長、坡度因子；

CP植被與經(jīng)營管理因子；

f轉(zhuǎn)換系數(shù)，f=224.2。注：f的值引自文章卜兆宏等，水土流失定量遙感方法及其應(yīng)用的研究．335、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測通用土壤流失方程(345、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測

采用克里金插值(Kriging)的內(nèi)插方法，獲得月降雨量柵格圖層：月降雨量空間分布圖345、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測采355、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測R因子的計(jì)算方法：

式中，Pi代替月雨量，

R代表年降雨侵蝕力。R因子空間分布圖注：R的計(jì)算方法參照自楊潔等對贛南地區(qū)水土流失的研究355、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測R因子的計(jì)算方法：365、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土壤名稱K值土壤名稱K值酸性紫色土0.213硅鋁質(zhì)紅壤0.1711山地草甸土0.2442硅鋁鐵質(zhì)紅壤0.2473滲育水稻土（參照紅壤）0.224侵蝕紅壤0.271潴育水稻土潛育水稻土黃紅壤（參照黃壤）0.228水化紅壤黃壤性土紅壤性土黃壤0.228K因子空間分布圖長汀縣主要土壤類型K值表注：K值的確定參照方清綱、郭志民等人對福建省土壤可蝕性程度的研究365、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土壤名稱K值土壤名375、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測計(jì)算LS因子的方法選用劉寶元的研究結(jié)果：

式中：λ為坡長，m為坡長指數(shù)。其中，

LS因子空間分布圖375、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測計(jì)算LS因子的方法385、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測

土地利用類型植被覆蓋度C值土地利用類型C值林地0-200.45水域020-400.15居民地040-600.06建設(shè)用地0.35360-800.02耕地0.2380-1000.004

不同土地利用類型及其不同植被覆蓋度下的C值C因子空間分布圖385、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土395、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測

根據(jù)《土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的“各侵蝕類型區(qū)年土壤容許流失量”和“土壤侵蝕強(qiáng)度分級標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行分級：級別年平均侵蝕模數(shù)（噸/公里2）年平均流失厚度（毫米）微度<500<0.37輕度500～25000.37～1.9中度2500～50001.9～3.7強(qiáng)度5000～80003.7～5.9極強(qiáng)度8000～150005.9～11.1劇烈>15000>11.1南方紅壤丘陵區(qū)土壤侵蝕強(qiáng)度分級標(biāo)準(zhǔn)395、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測根405、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土壤侵蝕強(qiáng)度空間分布圖20101988199420032013水土流失主要分布在中部和南部部分地區(qū)94年水土流失面積分布最廣程度主要為輕度經(jīng)過治理，水土流失面積明顯減少405、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土壤侵蝕強(qiáng)度空間分415、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土壤侵蝕強(qiáng)度面積(km2)1988年1994年2003年2010年2013年微度2451.472101.262461.812717.492882.87輕度549.26875.55553328.87174.44中度68.1892.7758.0936.3128.76強(qiáng)度21.2721.6917.0711.788.87極強(qiáng)度8.417.267.794.213.24劇烈0.530.581.040.490.6輕度以上水土流失總面積647.65997.85636.99381.66251.91土壤侵蝕程度面積（km2）輕度中度強(qiáng)度極強(qiáng)度劇烈1988林惠花估算值389.59140.72109.9572.858.861994江洪估算值474.74170.4569.1638.499.161995戴清霞估算值459.19161.4369.847.9120.922003江洪估算值352.8711124.466154.383937.175118.40342003王維明等估算值306.7164.0290.5917.193.362009長汀縣水土流失監(jiān)測報(bào)告155.67100.3944.015.8716.52土壤侵蝕強(qiáng)度變化動態(tài)監(jiān)測現(xiàn)有資料估算結(jié)果匯總415、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土壤侵蝕強(qiáng)度面積(425、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測1988年至2013年侵蝕強(qiáng)度面積變化425、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測1988年至201435、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測1988年至2013年治理成效顯著區(qū)域局部圖435、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測1988年至201445、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測1988年至2013年土壤侵蝕強(qiáng)度空間變化分布圖a.1988-1994b.1994-2003c.2003-2010d.2010-2013空間分布的變化情況與植被覆蓋度的空間分布變化情況類似445、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測1988年至201455、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測鄉(xiāng)鎮(zhèn)名總面積（km2）水土流失面積（km2）1988年1994年2003年2010年2013年庵杰鄉(xiāng)62.3315.823.5516.0410.697.62鐵長鄉(xiāng)76.4616.4323.2617.7313.1211.38大同鎮(zhèn)195.4541.596245.9834.6916.18汀州鎮(zhèn)17.044.164.723.724.050.87古城鎮(zhèn)23720.845.5325.6927.417.39四都鎮(zhèn)342.4324.2641.0220.2516.987.16紅山鄉(xiāng)196.777.9825.814.358.141.3新橋鎮(zhèn)13745.9159.2642.5629.0719.35策武鄉(xiāng)164.4947.2864.0745.9431.5211.36河田鎮(zhèn)294.2112.19149.03100.146.2836.05三州鄉(xiāng)60.5721.3534.8623.847.063.69濯田鎮(zhèn)352.0465.6121.5168.1431.9114.76館前鎮(zhèn)164.6123.3542.2927.7816.58.62童坊鎮(zhèn)244.6349.5575.3939.2527.7815.79南山鎮(zhèn)228.2564.6388.6256.2832.6426.56涂坊鎮(zhèn)165.6449.9673.8946.522.0811.21宣成鄉(xiāng)77.0510.3829.5718.767.874.09羊牯鄉(xiāng)84.79.1927.1416.375.543.32水土流失空間分布(鄉(xiāng)鎮(zhèn))情況表455、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測鄉(xiāng)鎮(zhèn)名總面積（km465、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測水土流失率的計(jì)算：

a.中部各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水土流失率動態(tài)變化b.周邊各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水土流失率動態(tài)變化長汀縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水土流失率動態(tài)變化465、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測水土流失率的計(jì)算：10/12/202247內(nèi)容提綱1、引言2、遙感影像預(yù)處理與野外考察3、土地利用/覆被分類4、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測5、基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測6、結(jié)論與展望10/12/202247內(nèi)容提綱1、引言486、總結(jié)與展望總結(jié)：長汀縣境內(nèi)的主要土地利用類型為林地且植被覆蓋度高，低植被覆蓋的林地主要分布在長汀縣的中部和東南部部分地區(qū)地形調(diào)節(jié)植被指數(shù)可以較好的消除地形影響和削弱地形陰影干擾，有效提高植被覆蓋度的估算精度。長汀縣境內(nèi)的植被覆蓋情況較好，并且中部和東南部地區(qū)的植被覆蓋程度明顯提高。基于USLE模型的估算結(jié)果能滿足實(shí)際應(yīng)用的需求，長汀縣境內(nèi)的水土流失程度主要為輕度，主要分布在中部和東南部的部分地區(qū)，25年來治理工作成效顯著。486、總結(jié)與展望總結(jié)：長汀縣境內(nèi)的主要土地利用類型為林地且496、總結(jié)與展望展望未來的工作中將針對不同季節(jié)的遙感影像對于水土流失估算結(jié)果影響及不同時(shí)間尺度的降雨數(shù)據(jù)對降雨因子和土壤侵蝕強(qiáng)度的影響進(jìn)行。496、總結(jié)與展望展望未來的工作中將針對不同10/12/202250請各位老師批評指正！

謝謝！10/12/202250請各位老師批評指正！

謝謝！10/12/2022

導(dǎo)師：2014年6月8日51基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測10/12/20221基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感10/12/202252內(nèi)容提綱1、引言2、遙感影像預(yù)處理與野外考察3、土地利用/覆被分類4、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測5、基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測6、結(jié)論與展望10/12/20222內(nèi)容提綱1、引言531、引言研究背景地形復(fù)雜土壤巖易受風(fēng)化亞熱帶季風(fēng)性氣候人為破壞長汀縣地理位置圖31、引言研究背景地形復(fù)雜長汀縣地理位置圖541、引言研究意義輔助防治政策的制定指引治理措施的實(shí)施掌握變化情況和治理成效了解現(xiàn)狀為制定治理方向提供科學(xué)根據(jù)長汀縣沙田尾2001年原貌與2005年景象41、引言研究意義輔助防治政策的制定長汀縣沙田尾2001年原551、引言

技術(shù)路線流程圖研究內(nèi)容51、引言技術(shù)路線流程圖研究內(nèi)容10/12/202256內(nèi)容提綱1、引言2、遙感影像預(yù)處理與野外考察3、土地利用/覆被分類4、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測5、基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測6、結(jié)論與展望10/12/20226內(nèi)容提綱1、引言572、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查使用的數(shù)據(jù)遙感影像：1、TM影像：1988年10月16日、1994年11月2日、2003年10月26日、2010年10月29日2、OLI影像：2013年10月4日3、ALOS-AVNIR-2影像：2010年3月28日其他數(shù)據(jù)：1、1：5萬DEM數(shù)據(jù)2、長汀縣降雨資料3、福建省主要土壤類型空間分布專題圖4、野外調(diào)查收集數(shù)據(jù)72、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查使用的數(shù)據(jù)遙感影像：582、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查預(yù)處理后的遙感影像1988.TM1994.TM2003.TM2010.TM2013.OLI2010.ALOS-AVNIR-282、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查預(yù)處理后的遙感影像1988.TM1592、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查

于2013年8月、11月兩次前往長汀進(jìn)行實(shí)地考察2013年長汀縣野外調(diào)查路線野外考察實(shí)況92、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查于2013年8月、11月兩次典型地物數(shù)碼照片遙感影像典型地物數(shù)碼照片遙感影像城鎮(zhèn)旱地火燒跡地草灌建設(shè)用地水田林地水體（河灘）602、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查

典型地物與遙感影像對應(yīng)關(guān)系典型地物數(shù)碼照片遙感影像典型地物數(shù)碼照片遙感影像城鎮(zhèn)旱地火燒植被覆蓋度數(shù)碼照片遙感影像植被覆蓋度數(shù)碼照片遙感影像10.250.7500.5612、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查植被覆蓋度與遙感影像間的關(guān)系植被覆蓋度數(shù)碼照片遙感影像植被覆蓋度數(shù)碼照片遙感影像10.2流失程度數(shù)碼照片遙感影像無輕度中度622、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查水土流水程度與遙感影像對應(yīng)關(guān)系流失程度數(shù)碼照片遙感影像無輕度中度122、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)632、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查水土流水程度與遙感影像對應(yīng)關(guān)系（續(xù)）流失程度數(shù)碼照片遙感影像強(qiáng)度極強(qiáng)度劇烈132、數(shù)據(jù)預(yù)處理與野外調(diào)查水土流水程度與遙感影像對應(yīng)關(guān)系（10/12/202264內(nèi)容提綱1、引言2、遙感影像預(yù)處理與野外考察3、土地利用/覆被分類4、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測5、基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測6、結(jié)論與展望10/12/202214內(nèi)容提綱1、引言653、影像土地利用/覆被分類典型地物解譯標(biāo)志耕地林地（高植被覆蓋）

林地（低植被覆蓋）

水體居民地建設(shè)用地注：滿足NDVI≥0.4及野外調(diào)查中植被覆蓋度高于0.5特征的定義為高植被覆蓋度的林地，反之為低。153、影像土地利用/覆被分類典型地物解譯標(biāo)志林地（高植被覆663、影像土地利用/覆被分類a.15與30比較b.30與45比較不同尺度分割效果圖多尺度分割算法，分割尺度：30光譜差異細(xì)分，光譜差異值：1.5最終分割局部效果圖163、影像土地利用/覆被分類a.15與30比較b.30與4673、影像土地利用/覆被分類典型地物光譜曲線注：NDVI線性拉伸至0～255的范圍內(nèi)173、影像土地利用/覆被分類典型地物光譜曲線注：NDVI線683、影像土地利用/覆被分類1988年至2013年土地利用/覆被分類結(jié)果1994主要土地覆被類型為林地，且植被覆蓋度較高植被覆蓋度較低的林地集中在中部、南部部分地區(qū)，面積逐漸減少居民地、耕地、建設(shè)用地面積增加2010198820032013183、影像土地利用/覆被分類1988年至2013年土地利用10/12/202269內(nèi)容提綱1、引言2、遙感影像預(yù)處理與野外考察3、土地利用/覆被分類4、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測5、基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測6、結(jié)論與展望10/12/202219內(nèi)容提綱1、引言704、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測地形調(diào)節(jié)植被指數(shù)（TAVI）：

本文CVI采用最常用的NDVI計(jì)算：

204、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測地形調(diào)節(jié)植被指數(shù)（TAVI）：714、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測a.NDVI灰度圖b.TAVI灰度圖長汀縣植被指數(shù)灰度圖總體分布大致相同214、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測a.NDVI灰度圖b.TAVI724、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測局部區(qū)域植被指數(shù)分布a.ALOS原始影像b.NDVI灰度圖c.TAVI灰度圖消除地形紋理其他地物特征不變224、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測局部區(qū)域植被指數(shù)分布a.ALO734、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號陽坡NDVI陰坡NDVINDVI_rd%陽坡TAVI陰坡TAVITAVI_rd%相對差異比10.2610.10858.60.4470.34522.82.59620.1970.1428.90.3980.3697.33.97130.1590.116270.3390.3195.94.58440.1960.12337.20.3750.33510.73.49250.1570.05256.10.3320.26819.32.90860.1240.05258.10.2750.265.510.6570.1780.09148.90.3560.3258.75.61380.1850.13427.60.3720.3632.411.3990.1660.12624.10.3470.3246.63.635100.1510.08470.3240.27315.72.987

陰坡與陽坡NDVI和TAVI比較234、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號陽坡NDVI陰坡NDVI744、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測

像元二分模型：

a.基于NDVI估算植被覆蓋度分布圖b.基于TAVI估算植被覆蓋度分布圖長汀縣植被覆蓋分布圖244、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測像元二分模型：754、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測典型區(qū)域植被覆蓋度分級圖像a.ALOS原始影像b.基于NDVI提取的植被覆蓋度分級圖c.基于TAVI提取的植被覆蓋度分級圖注：圖例與上圖相同254、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測典型區(qū)域植被覆蓋度分級圖像a.764、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號陽坡NDVI_C陰坡NDVI_CNDVI_rd%陽坡TAVI_C陰坡TAVI_CTAVI_rd%相對差異比10.840.62434.60.8750.75214.12.4620.7510.6712.10.8160.7814.292.8230.6970.6369.590.7440.7213.093.140.7490.64615.90.7880.746.092.6250.6940.569220.7370.65910.62.0860.6470.54319.20.6680.652.697.1170.7240.60220.30.7650.7284.844.1980.7340.66210.90.7850.7741.47.7690.7070.6518.60.7540.7273.582.4100.6860.58617.10.7270.7668.392.03基于NDVI和TAVI的陽坡與陰坡植被覆蓋度比較分析注：NDVI_C表示基于NDVI估算的植被覆蓋度；TAVI_C表示基于TAVI估算的植被覆蓋度；樣區(qū)、計(jì)算方法均與上文相同264、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號陽坡NDVI_C陰坡ND774、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號1234567891011121314151617181920實(shí)測值%3030354050556070707070808085858585909098估算值_N%2716263343463656625242554962757454567076相對誤差%1047261814164020112640313927121336382222估算值_T%2323303848484863586150768051648161838591相對誤差%232314541320101713292036116528867基于兩種植被指數(shù)估算植被覆蓋度精度驗(yàn)證

274、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號123456789101784、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號實(shí)測植被覆蓋度%估算值_N%相對誤差%估算值_T%相對誤差%陰/陽陰/陽陰/陽陰/陽18556/7334.1/16.469/7418.8/12.928051/6936.3/13.866/6717.5/13.839565/7931.6/16.879/8016.8/15.849570/7826.3/17.978/8117.9/14.758563/7925.9/7.0674/7712.9/9.4168061/6223.8/22.564/6220.0/22.577563/7316.0/2.6771/745.33/1.3388560/7521.3/11.873/7614.1/10.697553/6429.3/14.773/762.67/1.33108564/7424.7/12.972/7415.2/12.9陰坡和陽坡植被覆蓋度精度驗(yàn)證284、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測樣區(qū)號實(shí)測植被覆蓋度%估算值_794、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測1988年至2013年植被覆蓋度空間分布圖20101988199420032013多年植被覆蓋度空間分布相同

中、低植被覆蓋度地區(qū)集中在中部和南部部分地區(qū)從1994年起，中、低植被覆蓋地的面積不斷減少植被覆蓋程度較好294、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測1988年至2013年植被覆蓋804、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測植被覆蓋度等級植被覆蓋度區(qū)間面積分布(km2)19881994200320102013008.7513.9521.033.860.0110.0–0.125.5349.6737.966.500.1720.1–0.257.37151.5095.3113.241.4830.2–0.379.38182.37133.7228.953.3040.3–0.4102.81182.26155.5357.575.1450.4–0.5143.00209.28160.81113.1910.4060.5–0.6222.58288.18190.28189.3822.8070.6–0.7378.08451.74268.98278.5756.9380.7–0.8568.03681.07453.82447.13161.0690.8–0.9837.87711.02785.15905.78517.58100.9–1.0663.27163.02785.691030.272282.54

各級植被覆蓋度面積分布注：低植被覆蓋度（等級0~4）；中植被覆蓋度（等級5~8）；高植被覆蓋度（等級9~10）.304、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測植被覆蓋度等級植被覆蓋度區(qū)間面814、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測1988年至2013年植被覆蓋度空間變化a.1988-1994b.1994-2003c.2003-2010d.2010-201388-94總體呈下降趨勢94-03、03-10、10-13均呈現(xiàn)上升趨勢上升的區(qū)域集中在中部、南部西部和北部多年來變化不明顯314、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測1988年至2013年植被覆蓋10/12/202282內(nèi)容提綱1、引言2、遙感影像預(yù)處理與野外考察3、土地利用/覆被分類4、植被覆蓋度遙感動態(tài)監(jiān)測5、基于USLE模型的長汀縣水土流失遙感動態(tài)監(jiān)測6、結(jié)論與展望10/12/202232內(nèi)容提綱1、引言835、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測通用土壤流失方程(USLE)的表達(dá)式：

式中，A土壤侵蝕模數(shù)（t/km2）；

R降雨和徑流因子(MJ·mm／ha·hr·a)；

K土壤可蝕性因子(t·ha·hr／ha·MJ·mm)；

LS坡長、坡度因子；

CP植被與經(jīng)營管理因子；

f轉(zhuǎn)換系數(shù)，f=224.2。注：f的值引自文章卜兆宏等，水土流失定量遙感方法及其應(yīng)用的研究．335、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測通用土壤流失方程(845、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測

采用克里金插值(Kriging)的內(nèi)插方法，獲得月降雨量柵格圖層：月降雨量空間分布圖345、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測采855、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測R因子的計(jì)算方法：

式中，Pi代替月雨量，

R代表年降雨侵蝕力。R因子空間分布圖注：R的計(jì)算方法參照自楊潔等對贛南地區(qū)水土流失的研究355、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測R因子的計(jì)算方法：865、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土壤名稱K值土壤名稱K值酸性紫色土0.213硅鋁質(zhì)紅壤0.1711山地草甸土0.2442硅鋁鐵質(zhì)紅壤0.2473滲育水稻土（參照紅壤）0.224侵蝕紅壤0.271潴育水稻土潛育水稻土黃紅壤（參照黃壤）0.228水化紅壤黃壤性土紅壤性土黃壤0.228K因子空間分布圖長汀縣主要土壤類型K值表注：K值的確定參照方清綱、郭志民等人對福建省土壤可蝕性程度的研究365、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土壤名稱K值土壤名875、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測計(jì)算LS因子的方法選用劉寶元的研究結(jié)果：

式中：λ為坡長，m為坡長指數(shù)。其中，

LS因子空間分布圖375、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測計(jì)算LS因子的方法885、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測

土地利用類型植被覆蓋度C值土地利用類型C值林地0-200.45水域020-400.15居民地040-600.06建設(shè)用地0.35360-800.02耕地0.2380-1000.004

不同土地利用類型及其不同植被覆蓋度下的C值C因子空間分布圖385、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土895、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測

根據(jù)《土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的“各侵蝕類型區(qū)年土壤容許流失量”和“土壤侵蝕強(qiáng)度分級標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行分級：級別年平均侵蝕模數(shù)（噸/公里2）年平均流失厚度（毫米）微度<500<0.37輕度500～25000.37～1.9中度2500～50001.9～3.7強(qiáng)度5000～80003.7～5.9極強(qiáng)度8000～150005.9～11.1劇烈>15000>11.1南方紅壤丘陵區(qū)土壤侵蝕強(qiáng)度分級標(biāo)準(zhǔn)395、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測根905、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土壤侵蝕強(qiáng)度空間分布圖20101988199420032013水土流失主要分布在中部和南部部分地區(qū)94年水土流失面積分布最廣程度主要為輕度經(jīng)過治理，水土流失面積明顯減少405、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土壤侵蝕強(qiáng)度空間分915、基于USLE模型的水土流失動態(tài)監(jiān)測土壤侵蝕強(qiáng)度面積(km2)1988年1994年2003年2010年2013年微度2451.472101.262461.812717.492882.87輕度549.26875.55553328.87174.44中度68.1892.7758.0936.3128.76強(qiáng)度21.2721.6917.0711.788.87極強(qiáng)度8.417.267.794.213.24劇烈0.530.581.040.490.6輕度以上水土流失總面積647.65997.85636.99381.66251.91土壤侵蝕程度面積（km2）輕度中度強(qiáng)度極強(qiáng)度劇烈1988林惠花估算值389.59140.72109.9572.858.861994江洪估算值474.74170.4569.1638.499.161995戴清霞估算值459.19161.