区域水土流失监测与消长评价技术

任务来源：

技术领域：水土保持

技术来源：省部计划，自主研发。

技术原理

针对传统水土流失监测“到不了、看不全、效率低、精度差”等问题，研发了一种适用于不同时空尺度的区域水土流失监测与消长评价技术。该技术以无人机遥感和卫星遥感为数据获取手段，在通用土壤侵蚀模型修正优化基础之上，从模型参数因子精准获取、模型参数算法优化升级等方面创新提出“面向水土保持的遥感图像分层快速分割与解译技术”“植被信息快速提取技术”“优化的降雨侵蚀力插值技术”以及“模型坡度重建技术”等关键技术，大幅提高了土壤侵蚀模型参数因子采集精度和处理效率，实现了现有水土流失计算模型的升级换代，可为全国水土流失动态监测工作高效开展提供技术支撑。

技术特色

（1）构建了基于光谱、纹理、形状等特征挖掘的水保措施解译标志库，提出了面向水土保持的遥感图像分层快速分割与解译技术，实现了图斑半自动、全自动解译，准确率超过90%。（2）提出了基于无人机影像可见光波段的植被信息快速提取技术，辅以解译标志库二次识别，实现了不同林分类型的快速核查和准确认定，一次判定准确率超过80%。（3）优化了考虑山地高程影响的降雨侵蚀力插值方法，新建了反映径流流路的分布式坡长因子与考虑不同分辨率DEM影响下坡度衰减机制的坡度重构算法，确定了扰动贡献的土壤可蚀性增大系数和轮作制度因子取值，该成果显著提升水土流失消长评价模型精度30%以上。

技术指标

（1）提出的面向水土保持的遥感图像分层分割与解译技术，实现了不同措施图斑的半自动、全自动解译。与传统目视解译方法相比，准确率超过90%，运算时效提高40%以上。（2）提出的基于无人机遥感影像可见光波段的植被信息快速提取技术，可实现不同林分类型的快速核查和准确认定，一次判定准确率超过80%。（3）提出的降雨侵蚀力插值优化方法以及坡度重构算法，使得区域水土流失模型计算精度较传统USLE模型提高30%以上。

应用范围及前景

适用于区域水土流失动态监测与消长分析、水土流失防治成效定量评估，开发建设项目扰动范围实时监测等。2018年以来，区域水土流失监测与消长评价技术已成功应用于北京、内蒙古、福建、山东、四川、陕西、甘肃和宁夏等8个省（自治区）水土流失动态监测工作。应用范围覆盖了北方土石山区、西北黄土高原区、南方红壤区、西南紫色土区等多个全国水土保持区划一级分区，侵蚀类型包括风力侵蚀、水力侵蚀、冻融侵蚀等。相关监测成果已被有关省份和流域机构采纳，成为区域水土流失消长评价，以及水土流失监管与治理决策的重要支撑依据。典型应用案例：案例1：宁夏回族自治区省级重点防治区水土流失动态监测项目（2019年度）第三标段，应用规模：宁夏回族自治区中卫市（行政面积1.7万k㎡）。水土流失监测与评价结果能客观反映中卫市土地利用、土壤侵蚀、水土保持措施等实际情况，相关成果质量符合《区域水土流失动态监测技术规定（试行）》。该技术在数据获取时效、计算结果精度等方面具有先进性。案例2：甘肃省2019年省级水土流失重点防治区水土流失动态监测（第五包），应用规模：甘肃省定西市岷县、甘南藏族自治州合作市、临潭县、卓尼县。水土流失监测与评价结果能客观反映甘肃省定西市岷县、甘南藏族自治州合作市、临潭县、卓尼县土地利用、土壤侵蚀、水土保持措施等实际情况。案例3：福建省水土流失动态监测项目。应用规模：福建省68个县（市、区），土地面积8万多k㎡ 。该技术提出的区域水土流失监测与消长评价技术在福建省68个县（市、区）水土流失动态监测中得到应用。技术方法在CLSE模型因子获取与精准计算等方面具有先进性，水土流失监测结果精度与质量符合《区域水土流失动态监测技术规定（试行）》。技术成果的应用为福建省全面完成年度水土流失动态监测项目提供了重要的技术支撑。

联系我们

雷红富

18681372969/028-85933792

中国三峡建设管理有限公司/中国水利水电科学研究院

,