2000年全国情况
• 侵蚀总面积：356 万km2 ，占国土面积37%。 • 其中，水蚀面积165万km2 ，风蚀面积191万km2
福建省的情况
•
根据2000年福建省土壤侵蚀遥感调查的结果，福建省以
水力侵蚀为主，土壤侵蚀总面积为13127.31平方公里，占全
省土地总面积的10.72%。其中： • • • • • 轻度侵蚀6572.91平方公里，占侵蚀总面积的50.07%； 中度侵蚀3815.41平方公里，占侵蚀总面积的29.06%； 强度侵蚀2547.23平方公里，占侵蚀总面积的19.40%； 极强度侵蚀180.25平方公里，占侵蚀总面积的1.37%； 剧烈侵蚀11.51平方公里，占侵蚀总面积的0.09%。
•
干旱气候侵蚀带：在地面蒸发量大于降水量的地区，空 气十分干燥，植被生长受到限制，风力作用极为强烈，形成 风沙流破坏地表。 。
• 第二节 • •
水、沙平衡原理
一、水量平衡 水分循环：地球表面的广大水体，在太阳辐射作用下， 大量水分被结而以降水形式落到地面上，再从河道或
水土保持学
绪
• • • •
论
水土保持学及其研究内容 水土保持的意义 水土保持的发展历史 与其他学科的关系
一、水土保持学及其研究内容
1、几个重要概念
土壤侵蚀： 土壤或其他地面组成物质在外营力的作用下， 被剥蚀、破坏、分离、搬运和沉积的过程。
• 水土流失：
在外营力的作用下，水土资源和土地生 产力遭受的破坏和损失，包括土地表层侵蚀及 水的损失。
认真分析可见，土壤侵蚀与地表水热状况是分
不开的： 高温少雨地区，风化作用以物理风化为主，风 蚀严重； 高温多雨区，化学风化为主，水力侵蚀活跃； 低温少雨区，风蚀为主。
• • •
• 2、侵蚀的地带性规律 •
•
•
有三个气候侵蚀带：
冰雪气候侵蚀带：气候特点是降雪量大于消融量，形成
冰川，或融水下渗，结成冻土； 湿润气候侵蚀带：气候特点是：气温较高，降水量大于 蒸发量，多余的水渗入地下成为潜水或地下径流，未渗入地 下的水形成地表径流。所以，以水力侵蚀为主；
地下流人海洋：水分这样往返循环不断转移交替的现象称为
水分循环或水循环。包括了降水、径流和蒸发三过程。
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• 大、小循环。
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•
大循环：大循环是海陆间的水分交换 ；
小循环：从海洋上蒸发的水汽，上升遇冷凝结后又降落
在海洋上，或陆地上蒸发的水汽上升遇冷凝结后又降落到陆
地上，这种局部的循环称为小循环。 • • • • • 水量平衡： I = O + △W I 某时段内输入水量； O 某时段内输出水量； △W 时段内储水量增量。
GIS应具备的功能
• 支持对空间数据库的获取 • 能对空间数据库进行管理
– 显示、打印、编辑、查询、特征提取等
• 支持以空间数据为基础的分析 • 支持对空间数据的模型化 • 提供规划、管理等问题的决策支持
GIS的组成
• 以计算机为基础的硬件设备 Hardware • 软件 Software • 空间数据库 Database
物理风化发生在高寒区；
化学风化强烈发生于高温高湿区，等等。
搬运作用：
•
•
将风化的松散物质由原来的地方搬运到附近 或很远的地方并堆积起来的过程。 搬运与风化关系密切：
•
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风化为搬运准备了物质；
搬运为进一步风化创造条件。
• 沉积作用：
•
•
风化产物经过一段时间的搬运后，由于介质的
搬运能力减弱而沉积下来的过程。
• 1、与基础性自然科学的关系 气象学 水文学 地貌学 地质学 土壤学
• 2、与应用科学的关系 农业科学 林业科学 水利科学 环境科学
GPS的组成
• 1.空间部分（卫星星座） • 24颗在轨卫星分布在6个轨道平面内，每轨 4颗卫星均匀分布，卫星轨道几乎为圆形。 • 在地球上的任意地点、任意时刻至少可以 同时看到4颗以上的卫星，满足定位的需要。
地面部分
• 2.地面控制部分：
– 监测站、主控站、地面注入站、通讯及辅助系 统
• 3.用户设备
– GPS接收机、微机、气象仪器等
遥感基础
遥感的概念
遥感是60年代在美国创造的技术用语，用来综合以 前所使用的摄影测量、像片判读、地技摄影而提出的。 1972年，随着第一颗地球观测卫星Landsat的发射成功 而迅速得到普及。 遥感是一种远离目标，通过非直接接触而判定、测 量并分析目标性质的技术。 对目标进行信息采集主要是利用了从目标反射或辐 射的电磁波。此外重力和磁也作为信息采集手段而加以 利用，这些都包含在广义的遥感之中。 接收从目标中反射或辐射的电磁波的装置叫作遥感 器（remote sensor）。搭载这些遥感器的移动体叫做 遥感平台（platform），如飞机及人造卫星等。
更为复杂。
（一）全球性的地域分异： • 海陆对比：地表有大洋和大陆之分，这是自然
地理环境的基本分异。它除表现为海与陆的强烈对
比外，还构成两种明显不同的陆地生态环境与海洋 生态环境，并通过其间的相互影响，造成次一级的 地域分异。 • 热力分带：太阳辐射随地理纬度不同而发生的
热力分带性是一种全球性的地域分异规律。它决定
土壤侵蚀的研究进展
国外以美国为例 围绕三个方面开展研究：
1、土壤侵蚀与水质管理； 2、土壤侵蚀与土壤资源管理； 3、基于保持规划与环境保护的侵蚀预报技术；
1、土壤侵蚀与水质管理
研究： 沉积物分离、运移和沉积的定量关系； 地表条件与径流和土壤侵蚀的定量关系； 不同耕作和管理措施条件下，不同农业 化学物质向地表径流的排放量； 有效控制污染物向地表径流排放措施； 改进WEPP。
• 2、研究内容
① 土壤侵蚀的形式、分布和危害；小流域径 流的形成与损失过程；土壤侵蚀特征。 ② 水土流失规律和水土保持措施。 ③ 水土流失与水土资源调查和评价的方法。 ④ 水土保持的效益。
二、 水土保持的意义
• 1. 水土流失现状 1990年的调查统计，全国土壤侵蚀面积 492万平方公里，占国土面积的51%。其中 水力侵蚀面积179万平方公里，风蚀面积 188万平方公里，冻融侵蚀125万平方公里。
2、土壤侵蚀与土壤资源管理
研究： 有效的土壤保持技术； 获取更多的资料为制定土壤保持措施提 供依据。
一个例子： 聚丙稀酰胺用于防止陡坡地的土壤侵 蚀
3、基于保持规划与环境保护的侵蚀预报技术 把WEPP应用于营养 和杀虫剂流失的预报
重点：
继续完善WEPP； 水土流失与非点源污染的关系。
• 中国土壤侵蚀研究的特点： • ① 土壤侵蚀调查与基础性、关键性问题的研究 • 研究建立了土壤侵蚀分类原则和系统； • 建立了土壤侵蚀区划的原则和系统（如侵蚀营 • 力划分一级区）； • 土壤侵蚀调查研究方法的进展（3S技术）。 • ② 土壤侵蚀过程及其机理研究 • 地质时期和历史时期以来土壤侵蚀过程的研究 • （通过对黄土高原古地貌演变及黄土层内古环境信 息的研究，论证了自然侵蚀的发生演变过程） • 坡耕地土壤侵蚀过程及其机理研究 • 中国土壤侵蚀预报的研究。 • ③ 土壤侵蚀与沟道河流泥沙输移及洪涝灾害关联研究
• 福建土壤侵蚀现状的特征： • • 以低强度侵蚀为主，极强度和剧烈侵蚀的 面积和比例小； 东南沿海地市比中西部山区地市严重；
•
局部地区侵蚀很严重
2、水土流失的危害
• • • • 破坏资源 河道、水库淤浅，加剧洪涝灾害 影响交通运输 危及人民生命财产安全
3、水土保持的意义
• • • • • ① ② ③ ④ ⑤ 保护土地资源，维护土地生产力。 充分利用降水资源，提高抗旱能力。 改善区域生态环境，促进当地社会和经济发展。 减少江河湖库泥沙淤积，减轻下游洪涝灾害。 减少江河湖库非点源污染，保护与改善水质。
三、水土保持的发展历史
• 20世纪30年代，美国贝内特（H.H.Bennet）创立 了“土壤保持学”。 • 20世纪初叶，前苏联和日本也发展了具有特色的 土壤侵蚀与水土保持学科。 • 我国40年代初期，设立了甘肃天水、陕西长安和 福建长汀水土保持实验区；开展大量的考察工作； 取得了显著的治理成效。
• 水土保持：
防治水土流失，保护、改良与合理利用 水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充 分发挥水土资源的效益和建立良好的生态环境。
• 水土保持学： • 研究水土流失形式、发生原因和规 律、水土保持基本原理，据以制定规划 和运用综合措施，防治水土流失，治理 江河与风沙，保护、改良和合理利用水 土资源，维护和提高土地生产力，改善 农业生产条件，建立良好的生态环境的 应用科学。
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• 4-11吨/公顷· 年和2-6吨/公顷· 年 • • 我国采用的T值 我国根据有效土层厚的抗蚀年限，划分出土壤潜在侵蚀 危害程度（P18）。显然，无险型土壤抗蚀年限最长，容许 流失量可大些；极险型和毁坏型，容许流失量应取最小值。 • 在《水土保持技术规范》中，明确提出：在不同成土条 件下，容许流失量T值分别采用200t／(km2· a)、500t／ (km2· a)和1000t／(km2· a)。
遥感基础
遥感的特性
空间特性
–视域范围大，具有宏观特性（卫片34225平方公里）
光谱特性
–探测波段从可见光向两侧延伸，扩大了人们对地物
特性的研究
时相特性
–能够周期成象，有利于动态监测和研究
什么是GIS
• GIS = CAD+DATABASE+SPATIAL OPERATION
• 采集、模拟、处理、检索、分析和表达地 理空间数据的计算机信息系统。 • 支持地理空间数据库的获取、管理、操作、 分析、模型化和显示打印输出 • 数据、信息、地理信息
– GIS管理的对象
• 人员 Lifeware
– 最重要但又最容易被忽视