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密云是北京市重要的水源保护区,是首都人民生活用水和工业用水的重要来源。随着人口增长和经济的快速发展,以及人类不合理的规划建设,流域水资源及生态环境遭到严重破坏,影响到人们的用水安全和经济的可持续发展。本文针对密云水资源保护和生态环境恢复问题,利用遥感技术和土壤侵蚀原理,建立小流域土壤侵蚀评价模型,估算土壤侵蚀量,用适宜的数学方法分析土壤侵蚀特征。 本文以密云县沙厂小流域为研究区,基于GIS空间技术、遥感理论和土壤流失的遥感原理,在ENVI、ArcGIS软件的支持下,收集并处理研究区遥感及基础数据,提取了影响研究区土壤侵蚀的各项因子,计算研究区土壤侵蚀度,对研究区水土保持措施提出了合理化建议。取得了以下的成果和认识: (1)构建了沙厂小流域土壤侵蚀评价体系。本文采用水利部颁布的土壤侵蚀评价标准(SL190-2007)、通用土壤流失USLE模型两种方法,从定性和定量两方面构建研究区土壤侵蚀评价体系,减少了单一评价体系产生的误差。 (2)根据沙厂小流域坡度及植被覆盖度特征,将SL190-2007标准中坡度和植被覆盖度的分级标准进行修正,完善沙厂小流域土壤侵蚀评价标准;对通用土壤流失USLE模型中坡度因子和植被与作物管理因子的计算方法进行修正,以准确估算小流域土壤侵蚀量。 (3)比较分析了两种结果的相似性及差异之处。在空间分布上:SL190-2007标准得到的土壤侵蚀强度表现出较明显的区块化特征,USLE模型方法得到的土壤侵蚀强度表现出比较细碎的特征;在数量上:相对于USLE模型,SL190-2007获得的侵蚀强度整体偏小,微度侵蚀、中度侵蚀、强度侵蚀所占的比例较小,轻度侵蚀所占的比例偏大。 (4)结合北京市地方标准《生态清洁小流域治理标准》,为治理沙厂小流域水土流失提出合理化建议。 研究表明,从GIS和RS研究的角度对沙厂小流域实测的土壤侵蚀数据建立基于3S的土壤侵蚀综合评价指标模型是有效的。模型评估的结果表明,建立的信息模型能快速地计算出土壤侵蚀量、侵蚀的动态过程,研究的成果为沙厂小流域综合治理的快速决策提供科学的平台和依据。