基本信息
- 項目名稱：
- 基于地學信息圖譜的坡耕地水土流失研究--以常寧市為例
- 小類：
- 數(shù)理
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本項目以ArcGIS作為開發(fā)平臺，結合坡耕地水土流失的理論研究成果、常寧市坡耕地水土流失數(shù)據(jù)以及地理信息圖譜的理論方法，運用回歸分析方法、Access數(shù)據(jù)庫技術、C#編程語言創(chuàng)建了常寧市坡耕地水土流失模型，并對常寧市坡耕地水土流失的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢進行了分析、預測并通過地學圖譜進行可視化表達，旨在更好地管理和分析土地信息，科學地指導坡耕地水土流失的防治工作，為管理層提供依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 基于已有的坡耕地水土流失的研究成果，本文提出了創(chuàng)建常寧市坡耕地水土流失模型的研究工作，以期待將已有的研究成果應用到實際問題的解決當中，從而促進常寧市水土流失防治工作高效開展。 本項目以ArcGIS作為開發(fā)平臺，結合坡耕地水土流失的理論研究成果、常寧市坡耕地水土流失數(shù)據(jù)以及地理信息圖譜的理論方法，運用回歸分析方法、Access數(shù)據(jù)庫技術、C#編程語言創(chuàng)建了常寧市坡耕地水土流失模型，并對常寧市坡耕地水土流失的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢進行了分析、預測并通過地學圖譜進行可視化表達，旨在更好地管理和分析土地信息，科學地指導坡耕地水土流失的防治工作，為管理層提供依據(jù)。 本課題的主要內容有： 1）搜集整理常寧市土地信息，利用ArcGIS提取出坡耕地信息，再通過Access數(shù)據(jù)庫技術對常寧市坡耕地信息進行建庫； 2）利用回歸分析方法分析常寧市坡耕地水土流失信息，確定通用土壤侵蝕方程各影響因子參數(shù)，對常寧市坡耕地水土流失情況進行建模； 3）在GIS軟件平臺上進行二次開發(fā)完成常寧市坡耕地水土流失數(shù)學模型； 4）利用常寧市坡耕地水土流失模型分析常寧市坡耕地水土流失現(xiàn)狀和未來趨勢，以地學圖譜的形式輸出結果； 5）在原有的基礎上，進行三維可視化表達。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本項目通過對常寧市坡耕地水土流失情況的分析，對常寧市的防治工作具有科學的指導意義，是對水土流失研究的延伸和新探索也是對地學信息圖譜研究的創(chuàng)新實踐，具有一定的科研價值。 為了達到預期的目的，模型開發(fā)順序依次是:數(shù)據(jù)庫建立->數(shù)據(jù)分析->水土流失模型建立->坡耕地水土流失現(xiàn)狀分析->地學圖譜顯示的思路進行的。
科學性、先進性及獨特之處
- 1)研究理念是基于GIS技術來探索生態(tài)環(huán)境保護問題。 2)對常寧市的坡耕地水土流失情況分析，從以往的考察分析升級到智能化、科學化的模型分析； 3)研究的項目是當前討論的熱點問題——環(huán)境保護，與當前世界可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想相一致； 4)通過三維景觀圖譜對分析結果進行了初步地展示，形象直觀。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 1）本項目綜合利用了GIS技術和通用土壤侵蝕方程，可以迅速、簡便地對坡耕地水土流失的情況進行科學研究和智能分析。對常寧市水土流失的防治工作具有科學的指導意義。 2）本項目是基于地學信息圖譜的坡耕地水土流失研究，是對水土流失研究的延伸和新探索也是對地學信息圖譜研究的創(chuàng)新實踐，在這一方面取得了一定得進展，并為常寧市水土流失防治工作的開展提供了科學的技術手段。
學術論文摘要
- 本項目充分利用我們系二調工作組現(xiàn)有的常寧市土地信息數(shù)據(jù)庫，結合常寧市坡耕地近幾年的實際情況，利用GIS軟件和通用土壤侵蝕方程(WISCHMEIER和SMITH,1978) 采用回歸分析方法，確定通用土壤侵蝕方程中的各影響因子系數(shù)，建立常寧市坡耕地的水土流失數(shù)學模型,并對常寧市坡耕地水土流失情況進行分析處理，從而對常寧市坡耕地水土流失情況進行了相應的分析和預測，以地學圖譜的形式展現(xiàn)出常寧市水土流失的動態(tài)變化。 研究的主要內容是：1）在GIS軟件平臺上利用通用土壤侵蝕方程(WISCHMEIER和SMITH,1978)建立常寧市坡耕地的水土流失數(shù)學模型；2）利用GIS軟件提取常寧市坡耕地信息，并輸入到水土流失數(shù)學模型中進行分析、處理，以地學圖譜的形式輸出結果。 通過對常寧市坡耕地水土流失情況的研究，可以迅速、簡便地對坡耕地水土流失的情況進行科學研究和智能分析，對常寧市水土流失的防治工作具有科學的指導意義，為常寧市水土流失防治工作的開展提供了重要的科學依據(jù)。
獲獎情況
- 1)曾獲院大學生科技創(chuàng)新大賽一等獎； 2）在湖南省第九屆“挑戰(zhàn)杯”科技創(chuàng)新大賽上榮獲一等獎。
鑒定結果
- 情況屬實，項目具有一定的創(chuàng)新性，具有一定的研究價值，分獲院、省一等獎。
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一。由于特殊的自然地理條件，加之長期以來對水土資源的過度開發(fā)利用，當前我國水土流失現(xiàn)狀表現(xiàn)為面積大、分布廣、流失嚴重，防治任務十分艱巨。同時,我國正處在城市化、工業(yè)化、現(xiàn)代化進程當中，人口、資源、環(huán)境矛盾異常突出，新的水土流失問題不斷產生，這給水土保持提出了嚴峻的考驗。 目前，國內外對水土流失問題的理論研究已趨于成熟。產生水土流失的因素包括自然和人為兩大方面。自然因素包括降水、地形、植被、土壤、風力等；人為因素是指人們不合理的資源開發(fā)、生產建設活動，如破壞地表植被、陡坡開荒、不合理的農業(yè)耕作、人口的增長，開發(fā)建設活動如不注意水土保持等。 對水土流失問題的定量分析，國外起步較早，無論是理論還是實際應用的研究都已經比較成熟。80年代末期開始了對土壤侵蝕空間模型的開發(fā)。1999年荷蘭研究開發(fā)第一個能與GIS完全集成并直接利用遙感數(shù)據(jù)的土壤侵蝕預報模型(LISEM，Limburg5011ErostonModel)。目前，美國已經建立了全國性土壤侵蝕監(jiān)測預報網絡系統(tǒng)。此外，澳大利亞、加拿大、新西蘭及許多發(fā)展中國家也在水土流失動態(tài)監(jiān)測和評價方面作了大量的研究與實驗，在應用方面取得了諸多進展。 較之而言，雖然近年來我國在水土流失定量分析的研究方面發(fā)展迅猛，但與當前國際研究水平還有一段差距。李文卿等人于1999年應用通用土壤侵蝕方程(Universal Soil Loss Equa-tion,簡稱USLE) 對江西省泰和縣灌溪鄉(xiāng)土壤侵蝕量進行了評估；2003年何東進等人用實例證明了用人工神經網絡方法研究水土流失量與其主要影響因子之間的關系效果很理想，精度也很高；2006年陳媛媛等人探討了利用多維與動態(tài)可視化技術來表達和描述地學信息圖譜的方法和原理，為我國水土流失定量分析研究的發(fā)展做出了重大貢獻。 總的來說，目前中國在水土流失方面的研究已經取得了很多成果，但是在智能化的、大規(guī)模的水土流失監(jiān)測與評價指標體系、開發(fā)評價模型系統(tǒng)等方面跟當前國際研究水平還有一段差距。 然而，與國際研究水平的差距主要體現(xiàn)在開發(fā)智能化的、大規(guī)模的水土流失監(jiān)測與評價指標體系以及開發(fā)評價模型系統(tǒng)等方面。
