【正文】 生成 （ 2）人工勾繪 （ 3）人機(jī)交互數(shù)字化 第六節(jié) “ 3S ”在土壤侵蝕調(diào)查中的應(yīng)用 一、土壤侵蝕因子分析與信息提取 （二）溝谷密度 1．溝谷密度與土壤侵蝕的關(guān)系 ： 經(jīng)專家在不同的侵 蝕類型區(qū)導(dǎo)出的侵蝕強(qiáng)度與溝谷密度的經(jīng)驗(yàn)公式（表 5 16）表明，侵蝕強(qiáng)度與溝谷密度的關(guān)系是正相關(guān)關(guān)系。 2．溝谷分布圖數(shù)字化 ： 可以利用 DEM經(jīng)計(jì)算機(jī)處理 直接生成 (AVswat2021)，對(duì)于工作區(qū)沒有相應(yīng)比例尺的 DEM時(shí)，可采用對(duì)相應(yīng)比例尺地形圖進(jìn)行人工勾繪或人機(jī) 交互數(shù)字化方法成圖。 3．溝谷密度專題圖生成 ： 數(shù)字化后的溝谷圖經(jīng)計(jì)算 機(jī)編程計(jì)算后生成溝谷密度分布圖。溝谷密度按每平方 公里溝谷長(zhǎng)度（ km/km2）進(jìn)行量化計(jì)算。 （三）地表物質(zhì) 1．地表物質(zhì)與土壤侵蝕的關(guān)系 ： 土壤的抗蝕性是根 據(jù)地表物質(zhì)不同的組成，有機(jī)質(zhì)含量、土壤結(jié)構(gòu)及滲透 性等抗侵蝕的能力來(lái)分析的。地表物質(zhì)通過自然和社會(huì) 影響因素的共同作用，使它的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)發(fā)生變化。 受降水和徑流沖刷，再由河流搬運(yùn)，這是水力侵蝕土壤 的基本過程。 2．地表物質(zhì)信息提取及專題圖制作 ： 地表物質(zhì)因子 綜合了地質(zhì)圖、土壤圖和遙感圖像等資料有關(guān)地表巖性、 地表物質(zhì)的組成、土壤的結(jié)構(gòu)、等信息和要素。這種來(lái) 源于多種信息源的信息采集不適宜人機(jī)交互數(shù)字化方式， 一般以人工勾繪為主。 （四）降雨因子 1．降雨與土壤侵蝕的關(guān)系 ： 降雨是產(chǎn)生侵蝕的主要 動(dòng)力因素，它與下墊面抗蝕因素構(gòu)成一對(duì)矛盾，且只有 當(dāng)侵蝕力大于抗蝕力時(shí)才會(huì)產(chǎn)生侵蝕。降雨與侵蝕的關(guān) 系是極其復(fù)雜的，研究的空間規(guī)模不同，則表現(xiàn)出不同 的關(guān)系。也就是說，并不都是降雨侵蝕力越大，侵蝕量 就越大。 2．降雨因子量化指標(biāo)確定及降雨等值線圖編制 ： 利 用地理信息系統(tǒng)的空間插值方法可以獲取降水的空間布。 或 利用 遙感影象的 云頂可見光和紅外信息進(jìn)行云系分類、 計(jì)算云覆蓋率和觀測(cè)云的演變過程等，最后反演出降雨 強(qiáng)度。 并以加權(quán)降雨量 200， 200mm～ 400m、 400mm～ 600mm、 600mm～ 800mm、 800mm為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，編制加權(quán)降 雨量等值線圖，即降雨因子專題圖。 （五）植被蓋度 1．植被蓋度與土壤侵蝕量的關(guān)系 無(wú)論植被類型如何，或者降雨條件及其它下墊面條件如 何，當(dāng)植被蓋度大于 70%時(shí)，地表的侵蝕極其微弱，侵蝕量 還不足裸地的 1%。當(dāng)植被蓋度 10%時(shí)，它的減蝕作用基本上 沒有反映，當(dāng)蓋度在 10%～ 70%之間時(shí)，植被與侵蝕的關(guān)系比 較復(fù)雜，植被蓋度的遞增率與侵蝕量的遞減率不是同一個(gè)數(shù) 量級(jí)。 2．衛(wèi)星影象的植被蓋度信息提取 （ 1） 圖像類型與時(shí)相選擇 ； （ 2）圖像處理； （ 3）植被蓋度信息提取的計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類； （ 4） 按 0～ 150%、 15%～ 30%、 30%～ 45%、 45%～ 60%、 60%～ 75%、 ≥ 70%進(jìn)行植被蓋度分級(jí) 。 （ 5）專題圖生成。 （六）其它土壤侵蝕因子的信息提取 1．土地利用狀況 土地利用狀況綜合反映了人為因素對(duì)土壤侵蝕的作 用，包括區(qū)域內(nèi)部人口密度、分布、經(jīng)營(yíng)管理和現(xiàn)有的 生產(chǎn)力水平等。該指標(biāo)在很大程度上影響了植被類型及 其覆蓋度、地表物質(zhì)組成和小的地形狀況。 土地利用狀況 也是 土壤侵蝕研究中 主要因子之一 , 信息源主要以 遙感信息提取 為主。其特點(diǎn)是 分類調(diào)查具 有現(xiàn)勢(shì)性，分類周期短，更新資源信息快，從而達(dá)到以 最快的速度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)土地資源利用及環(huán)境變化情況。 2．基于 GPS技術(shù)的信息提取 GPS（全球定位系統(tǒng)）定位測(cè)量，指在任何時(shí)候、任 何地點(diǎn)、任何氣候下均可用 GPS接受的信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航定位 測(cè)量。它的特點(diǎn)是野外直接測(cè)量獲得數(shù)據(jù)，包括定位數(shù) 據(jù)、植被種類、植被生長(zhǎng)現(xiàn)狀及植被覆蓋度等數(shù)據(jù)。數(shù) 據(jù)可直接轉(zhuǎn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。 GPS的信息提取主要是將野外記錄的數(shù)據(jù)錄入計(jì)算機(jī)，然后進(jìn)行圖形編輯、屬性數(shù)據(jù)編輯、拓?fù)潢P(guān)系建立等操作，完成專題圖制作 **。 12～ 218 （一）土壤侵蝕因子拓?fù)浏B加 1．拓?fù)浏B加 ： 拓?fù)浏B加就是我們常說的信息復(fù)合的過程， 首先將任意兩個(gè)因子專題層進(jìn)行疊加，生成一個(gè)新的數(shù)據(jù)層， 再將新生成的數(shù)據(jù)層與另一個(gè)因子專題層疊加，以此類推直 至完成所有因子的疊加，最后進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)的整編。 2．?dāng)?shù)據(jù)冗余處理 ： 土壤侵蝕調(diào)查至少要有 5個(gè)因子專題 層，而拓?fù)浏B加一次只能進(jìn)行兩個(gè)專題層的疊加，至少要進(jìn) 行 4次拓?fù)浏B加操作，才能完成土壤侵蝕的信息復(fù)合。每次操 作后產(chǎn)生的新屬性表包含有每個(gè)新特征的信息，這樣會(huì)產(chǎn)生 大量的數(shù)據(jù)冗余。所以，每次拓?fù)浏B加操作后應(yīng)進(jìn)行篩選， 選擇在土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)中起作用的數(shù)據(jù)項(xiàng)，剔除不起作用 的數(shù)據(jù)項(xiàng)，盡量減少存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的冗余，以免影響下一個(gè)操作 的運(yùn)算速度。 第六節(jié) “ 3S ”在土壤侵蝕調(diào)查中的應(yīng)用 二、空間數(shù)據(jù)分析 （二）土壤侵蝕強(qiáng)度分析 1．土壤侵蝕分類標(biāo)準(zhǔn) ： 遵照國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SL190— 96《 土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 》 的規(guī)定及要求，侵蝕類型 應(yīng)采用兩級(jí)劃分法。一級(jí)類型主要根據(jù)起主導(dǎo)作用的侵 蝕外營(yíng)利類型與性質(zhì)來(lái)劃分，二級(jí)類型采用侵蝕強(qiáng)度為 指標(biāo)劃分。 2．土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) ： 考慮到一些地區(qū)難以獲 取土壤侵蝕模數(shù)，全國(guó)土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)主要通過植被 覆蓋度、坡度、溝谷密度、土壤類型、降雨等因子及土 地利用、植被機(jī)構(gòu)、地表組成物質(zhì)、海拔高度、地貌類 型等間接指標(biāo)進(jìn)行綜合分析而實(shí)現(xiàn)。 3．土壤侵蝕強(qiáng)度分析 ： 根據(jù)土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)， 對(duì)經(jīng)過信息復(fù)合，新生成的各因子空間分布數(shù)據(jù)層，進(jìn)行 綜合分析。土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)各因子的關(guān)系組合可用一選 擇文件或基于特征屬性的一組邏輯表達(dá)式來(lái)完成。 13～ 221 （一）基礎(chǔ)地理信息 基礎(chǔ)地理信息包括工作區(qū)內(nèi)行政區(qū)劃界、流域界、 水系、公路、鐵路、水文站、地形高程（ DEM）、居民點(diǎn) 分布信息等。基礎(chǔ)地理信息主要來(lái)源各種現(xiàn)有圖件和不 同比例尺的數(shù)字地圖。 現(xiàn)有圖件：地形圖、工程設(shè)計(jì)圖、各類專題圖 (行政 區(qū)劃圖、流域界線圖、河流水系圖、鐵路及公路圖等）。 數(shù)字地圖：現(xiàn)有的以數(shù)字形式存儲(chǔ)的可由計(jì)算機(jī)直 接處理的地理信息和其他專題信息。全國(guó)已有 1： 100萬(wàn) 和 1： 25萬(wàn)全要素?cái)?shù)字地圖，全國(guó) 1： 5萬(wàn)數(shù)字高程 DEM等。 第六節(jié) “ 3S ”在土壤侵蝕調(diào)查中的應(yīng)用 三、成果顯示和輸出 （二）成果顯示和輸出 符號(hào)系統(tǒng) 符號(hào)系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)可視化的重要組成部分，一 般的地理信息系統(tǒng)都提供默認(rèn)的符號(hào)庫(kù)，并且可以對(duì)這些 符號(hào)庫(kù)進(jìn)行（編程）增加和修改，以滿足不同應(yīng)用的需要。 地圖顯示 我們通常稱屏幕顯示的地圖為電子地圖， Arc/Info和 ArcView地理信息系統(tǒng)軟件為電子地圖的顯示和瀏覽提供 了即靈活又方便的可視化顯示環(huán)境。 現(xiàn)在三維可視化表示，已成為地理信息系統(tǒng)研究和開 發(fā)的熱點(diǎn)，它是地理空間數(shù)據(jù)最富有直觀性、最容易理解 和接受的表示方法。 地圖輸出 電子地圖設(shè)計(jì)制作： （ 1） 確定地圖的范圍 、 比例尺等； （ 2） 確定地圖投影； （ 3） 選擇和確定地圖上要表示的地理數(shù)據(jù)內(nèi)容； （ 4） 選擇和確定信息表示方式 、 設(shè)計(jì)符號(hào)和顏色； （ 5） 地圖整飾 、 配置圖名 、 圖例 、 比例尺 、 指北針等； （ 6） 確定是否硬拷貝或繪圖輸出 。 電子地圖輸出途徑： （ 1）利用 Arc View將矢量數(shù)據(jù)直接輸出。 （ 2）利用 Windows，或者支持繪圖語(yǔ)言輸出。 （ 3）輸出為圖像文件。 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的表示 通過不同的表示方式（表格、圖形、直方圖等），將研究區(qū)域范圍內(nèi)的土壤侵蝕進(jìn)行分級(jí)分類，并分析其現(xiàn)狀，找出它們發(fā)展和變化的規(guī)律。 14～ 222 謝 謝