【摘 要】
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黄土高原是全球土壤侵蚀发生最为剧烈的地区之一,切沟是土壤侵蚀发育到最严重阶段的表征,是黄土高原重要的产沙来源。在区域尺度研究黄土高原切沟的空间分布及形态特征是切沟侵蚀治理规划的重要基础。本研究从切沟形态获取方法的精度分析入手,在典型黄土高原丘陵沟壑采用GNSS-RTK（全球定位系统-实时载波相位差分技术）对切沟进行厘米级实测,同时基于分米级无人机影像和Google Earth亚米级影像解译切沟形态
【基金项目】
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国家自然科学基金“基于汇水面积-坡度关系的黄土沟道序列时空动态研究”（项目编号:41977062）
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黄土高原是全球土壤侵蚀发生最为剧烈的地区之一,切沟是土壤侵蚀发育到最严重阶段的表征,是黄土高原重要的产沙来源。在区域尺度研究黄土高原切沟的空间分布及形态特征是切沟侵蚀治理规划的重要基础。本研究从切沟形态获取方法的精度分析入手,在典型黄土高原丘陵沟壑采用GNSS-RTK（全球定位系统-实时载波相位差分技术）对切沟进行厘米级实测,同时基于分米级无人机影像和Google Earth亚米级影像解译切沟形态参数,从而明确了基于后两者切沟形态获取方法相比实测的精度。运用GIS空间分析与统计方法,在黄土高原选取256个小流域抽样单元,通过目视解译提取切沟密度、长度、宽度、距分水岭距离、切沟发育所在坡面土地利用类型等空间分布特征,回答黄土高原区域尺度切沟的空间分布规律问题。同时为明确黄土切沟三维特征及其关系,对黄土高原不同侵蚀类型区的3个典型小流域基于无人机测绘结果和数据地形分析方法,构建了切沟长度、面积、体积三者之间的数学模型。结果如下:（1）与GNSS-RTK切沟实测结果对比,基于分米级无人机影像通过目视解译得到切沟的长度、宽度、周长、面积误差较小,以上四个形态参数的误差分别为1.52%、1.77%、1.53%、1.26%;亚米级Google Earth影像也可用于切沟形态参数提取,得到切沟的长度、宽度、周长、面积误差分别为6.21%、8.12%、6.37%、6.39%。在区域尺度回答切沟空间分布和形态问题,以上两种数据源都有较好的适用性,而无人机数据获取代价较高,因此目前亚米级Google Earth影像是区域尺度切沟空间规律研究较为理想的数据源。（2）目前黄土高原切沟密度均值为4.08km/km~2,大、小切沟的密度均值分别达到1.02km/km~2、3.89km/km~2。切沟长度、宽度、距分水岭距离均值分别为43.53m、6.30m、71.19m。黄土高原切沟主要沿400mm等降雨量线分布,特别是延安及其以西至固原一带,榆林及其以北至东胜一带。大切沟分布较零散,主要集中区在天水至定西一带。小切沟主体分布与切沟总体基本一致。黄土高原切沟目前主要分布在草地（48.51%）上,耕地（29.76%）和林地（17.27%）也有较多分布。绝大多数切沟抽样单元分布在黄土丘陵沟壑区,该地区切沟密度均值最大,达2.67 km/km~2。（3）王武沟切沟长度-体积、面积-体积关系呈现明显的幂函数分布,其中面积-体积关系相关性最强,建议将V=0.88A1.24（R~2=0.90）作为该区域切沟面积-体积预测方程;安家沟切沟面积-体积幂函数关系相关性最强,建议将V=3.02A1.14（R~2=0.91）作为该区域切沟面积-体积预测方程;圪坨店沟的切沟面积-体积存在相关性较强的幂函数关系,对应R~2=0.94,建议将V=1.04A1.16（R~2=0.94）作为该区域切沟面积-体积预测方程。
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