【领见数据·案例分享】福建省大田县2016年度水土流失遥感动态监测-领见数据
1 项目概述
水土流失动态监测是指对水土流失发生、发展、危害及水土保持效益进行长期的调查、观测和分析工作。通过水土流失动态监测鹊山鸡，摸清其类型、程度、强度与分布特征、危害及其影响情况、发生发展规律、动态变化趋势，对水土流失综合治理和生态环境建设宏观决策以及科学、合理、系统地布设水土保持各项措施具有重要意义。
为加大水土流失治理力度，完善治理规划，努力建设更加优美、更加和谐、更加幸福的福建。省级财政从2012年开始拨出专款资金用于治理水土流失和生态建设工作，划定了水土流失比较严重的22个省级水土流失重点治理县小武凉皮，开展第一轮2012-2015年的治理水土流失工作，而大田县是22个重点治理县之一。
2 主要工作内容
本次大田县水土流失动态监测项目利用多源遥感影像，采用遥感监测手段通过对水土流失的七个影响因素：降雨、土壤、坡度、坡长、植被覆盖与植物措施、工程措施以及耕作措施的定量计算域分析，结合野外现场实地勘察伍舜德，利用中国土壤流失方程模型对大田县的水土流失进行计算。掌握大田县2016年度水土流分布以及强度，综合评价全县水土流失状况。
依据项目要求，本次水土流失动态监测工作的主要内容包括：
（1）利用遥感监测技术手段及实地勘验黑龙故事，结合多源数据，通过中国土壤流失方程计算大田县水土流失影响因子。
（2）采用中国土壤流失方程模型计算大田县土壤侵蚀模数，按照《土壤侵蚀分类分级标准》获取大田县水土流失强度分布。
（3）按照乡镇区划对水土流失进行统计，获取各乡镇水土流失状况，包括水土流失空间分布、强度分布以及主要不同土地利用水土流失情况，并制作相应的成果图件。
（4）对大田县2010年以来所批复的145个矿区内的水土流失情况进行专题统计，获取各矿区内的水土流失面积、强度分布以及不同土地利用类型分布情况。3 技术规范
相关水土保持术语（GB/T20465-2006）：
水土流失：在水力、风力、重力以及冻融等自然营力和人类活动下食脸男 ，水土资源和生产能力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀和水的损失。
水土流失流失面积：水土流失面积为土壤侵蚀强度为轻度和轻度以上的面积，亦称土壤侵蚀面积。
水力侵蚀：土壤及其母质或其他地面组成物质在降雨、径流等水体作用下，发生破坏、侵蚀、搬运或沉积的过程，包括面蚀、沟蚀等。
容许土壤流失量：根据保持土壤资源及其生产能力而确定的年土壤流失量上限，通常小于或等于成土速率扫黄现场照片 。对于坡耕地，是指维持土壤肥力，保持作物能在长时期内能经济、持续、稳定的获取高产所容许的年最大土壤流失量。
土壤侵蚀强度：以单位面积和单位时间段内发生的土壤侵蚀量为指标土壤侵蚀等级。
土壤侵蚀量：土壤及其母质在侵蚀营力作用下，从地表处被击溅、剥蚀或崩落并长生位移的数量国防服役章。
宜治理面积：在现有技术经济条件下，需要并可能实施治理的水土流失面积。
水土保持措施：为防止水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，改善生态环境所采取的工程、植物和耕作等技术措施与管理措施的总称。4 技术方法与实现
1、技术路线
根据大田县水土流失动态监测项目主要工作内容、质量要求等，并根据项目组以往类似项目工作的经验，制定了如下的技术路线：
图1 技术路线图
2、数据源
此次大田县水土流失动态监测工作结合遥感技术手段结合现场实地勘察的工作方式展开，因此工作需要一定的数据支撑。此次工作主要需要包括以下数据：
（1）高分系列遥感影像
主要包括高分一号卫星影像与高分二号卫星影像。
（2）Landsat系列卫星
Landsat是美国陆地探测卫星系统，本次工作主要用到Landsat卫星影像主要是Landsat-7 ETM影像以及Landsat-8 OLI影像。
（3）大田县DEM数据
数字高程模型，简称DEM，是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟，描述了包括高程在内的各种地貌因子，如坡度、坡长、坡向、坡度变化率等信息。
（4）大田县行政界线
（5）大田县土地利用数据
（6）其他数据资料
本次工作所用到的数据还包括了大田县降雨观测站点的多年逐日降雨量数据（大于等于12mm的日雨量）惠泽雅轩 ，主要用于降雨侵蚀力因子计算；大田县土壤资料大南山紫园，主要用于获取大田乡土壤可蚀性因子。
3、土地利用类型解译
本次工作，遥感影像是主要的信息源，因此，首要任务是对收集的遥感影像进行处理。图像处理工作主要有三部分：几何校正、图像融合与增强、图像镶嵌。
图2 对比度增强效果图（左侧为原始图像阿茹茉妮，右侧为对比度增强后图像）
本次项目，结合工作需求与特点，土地利用分类参考了由水利部水土保持监测中心编著的《高分遥感水土保持应用研究》提出的水土保持高分遥感土地利用分类方案，并根据大田县实际的特征情况和高分遥感的可提取性，周盛俊杰制定了土地利用分类体系。
表1. 土地利用现状分类表
序号
SLC 一级类
SLC 二级类
SLC 三级类
编码
名称
编码
名称
编码
名称
1
SLC01
旱地
SLC011
水田
/
/
SLC012
旱地
SLC0122
梯地
SLC0123
坡耕地
2
SLC02
园地
SLC021
果园
/
/
SLC022
茶园
/
/
SLC023
其它园地
/
/
3
SLC03
林地
SLC031
有林地
/
/
SLC032
灌木林地
/
/
SLC033
其它林地
/
/
4
SLC04
草地
SLC041
天然牧草地
/
/
SLC042
人工牧草地
/
/
SLC043
其它草地
/
/
5
SLC05
城镇村及工矿工程
SLC051
城镇居民点
/
/
SLC052
农村居民点
/
/
SLC053
采矿用地
/
/
SLC054
其它建筑用地
/
/
6
SLC06
交通运输用地
SLC061
一般交通运输用地
/
/
SLC062
机场用地
/
/
7
SLC07
水域及水利设施用地
SLC071
水面
/
/
SLC072
滩涂
/
/
SLC073
水利设施用地
/
/
8
SLC08
其它土地
SLC081
盐碱地
/
/
SLC082
沙地
/
/
SLC083
裸地
/
/
确定了土地利用现状分类后，在进行遥感解译之前必须要先建立解译标志。
图3 大田县水田遥感解译标志
在建立解译标志基础上，利用GIS采用人机交互解译判读方法进行遥感解译。根据建立的解译标志，对影像现状地类依据直接判读法、对比分析法、信息覆合法、地理相关分析法以及综合推理法等进行室内判读。
图4 大田县土地利用类型分布图
本次工作采用中国土壤流失方程（CSLE）计算模型对大田县水力侵蚀进行计算，中国土壤流失方程是将影响水土流失的7个因子用连乘的形式组成高唐政务网。该方式是刘宝元教授在美国RUSLE方程的基础之上，根据我国土壤特性的实际情况进行修改制定的，目前已在全国土壤侵蚀计算中得到广泛应用。其定型模式为：M=RKLSBET
式中M——土壤侵蚀模数，t/(h㎡﹒a)；
R——降雨侵蚀力因子，MJ﹒mm/(h㎡﹒h﹒a)；
K——土壤可蚀性因子，t﹒h㎡﹒h/( h㎡﹒MJ﹒mm)）；
L——坡长因子，无量纲量；
S——坡度因子，无量纲量；
B——植被覆盖与植物措施因子东史郎日记，无量纲量；
E——工程措施因子，无量纲量；
T——耕作措施因子，无量纲量；
图5 大田县2016年度植被盖度专题图5 成果与分析
本次工作依据《土壤侵蚀分类分级标准》，对水土流失强度进行了评价，掌握了不同强度流失的分布情况与不同土地利用类型的流失情况在水土流失计算上，采用中国土壤流失方程，利用七因子计算方法计算水力侵蚀模数，相比较以往的三因子计算方式更加精细化，成果更加科学、准确论语八则，水土流失分布图斑化，更够准确的反映水土流失的分布与强度等级。
大田县大田县辖8个镇、10个乡：均溪镇、上京镇、广平镇、桃源镇、太华镇、建设镇、石牌镇、奇韬镇、华兴乡、屏山乡、吴山乡、济阳乡、武陵乡、谢洋乡、文江乡、梅山乡、湖美乡、前坪乡及1个农雪之梦简谱场（东风农场），共计面积2233.12平方公里。
以均溪镇为例，水土流失土地利用类型分布情况和水土流失强度分布如图所示。
图6 均溪镇水土流失土地利用类型分布图
图7 均溪镇水土流失强度分布图
本次工作采用遥感监测和野外调查复核相结合的方法，以多源遥感影像为数据源，结合相关资料，对大田县开展了水土流失动态监测，依据此次水土流失动态监测成果，并对计算成果从不同土地利用、坡度等级以及各乡镇进行了统计分析，初步掌握了大田县2016年度水土流失状况。
图8 大田县水土流失强度分布图
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公司简介
杭州领见数据科技有限公司成立于2016年5月4日，是杭州大地科技有限公司的控股子公司。公司致力于遥感数据处理、挖掘、分析，及其在水利、国土、资源、电力、规划设计等行业的应用，在“天地一体化”遥感监测领域具有丰富经验。公司高管均为相关行业领域专家，80%具有博士学位或教授职称。公司董事长为浙江大学教授，CEO为浙江大学工学博士及香港大学工商管理硕士。
关于我们
▼市场专员：沈晓惠
▼T E L：13750879133
1 项目概述
水土流失动态监测是指对水土流失发生、发展、危害及水土保持效益进行长期的调查、观测和分析工作。通过水土流失动态监测鹊山鸡，摸清其类型、程度、强度与分布特征、危害及其影响情况、发生发展规律、动态变化趋势，对水土流失综合治理和生态环境建设宏观决策以及科学、合理、系统地布设水土保持各项措施具有重要意义。
为加大水土流失治理力度，完善治理规划，努力建设更加优美、更加和谐、更加幸福的福建。省级财政从2012年开始拨出专款资金用于治理水土流失和生态建设工作，划定了水土流失比较严重的22个省级水土流失重点治理县小武凉皮，开展第一轮2012-2015年的治理水土流失工作，而大田县是22个重点治理县之一。
2 主要工作内容
本次大田县水土流失动态监测项目利用多源遥感影像，采用遥感监测手段通过对水土流失的七个影响因素：降雨、土壤、坡度、坡长、植被覆盖与植物措施、工程措施以及耕作措施的定量计算域分析，结合野外现场实地勘察伍舜德，利用中国土壤流失方程模型对大田县的水土流失进行计算。掌握大田县2016年度水土流分布以及强度，综合评价全县水土流失状况。
依据项目要求，本次水土流失动态监测工作的主要内容包括：
（1）利用遥感监测技术手段及实地勘验黑龙故事，结合多源数据，通过中国土壤流失方程计算大田县水土流失影响因子。
（2）采用中国土壤流失方程模型计算大田县土壤侵蚀模数，按照《土壤侵蚀分类分级标准》获取大田县水土流失强度分布。
（3）按照乡镇区划对水土流失进行统计，获取各乡镇水土流失状况，包括水土流失空间分布、强度分布以及主要不同土地利用水土流失情况，并制作相应的成果图件。
（4）对大田县2010年以来所批复的145个矿区内的水土流失情况进行专题统计，获取各矿区内的水土流失面积、强度分布以及不同土地利用类型分布情况。3 技术规范
相关水土保持术语（GB/T20465-2006）：
水土流失：在水力、风力、重力以及冻融等自然营力和人类活动下食脸男 ，水土资源和生产能力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀和水的损失。
水土流失流失面积：水土流失面积为土壤侵蚀强度为轻度和轻度以上的面积，亦称土壤侵蚀面积。
水力侵蚀：土壤及其母质或其他地面组成物质在降雨、径流等水体作用下，发生破坏、侵蚀、搬运或沉积的过程，包括面蚀、沟蚀等。
容许土壤流失量：根据保持土壤资源及其生产能力而确定的年土壤流失量上限，通常小于或等于成土速率扫黄现场照片 。对于坡耕地，是指维持土壤肥力，保持作物能在长时期内能经济、持续、稳定的获取高产所容许的年最大土壤流失量。
土壤侵蚀强度：以单位面积和单位时间段内发生的土壤侵蚀量为指标土壤侵蚀等级。
土壤侵蚀量：土壤及其母质在侵蚀营力作用下，从地表处被击溅、剥蚀或崩落并长生位移的数量国防服役章。
宜治理面积：在现有技术经济条件下，需要并可能实施治理的水土流失面积。
水土保持措施：为防止水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，改善生态环境所采取的工程、植物和耕作等技术措施与管理措施的总称。4 技术方法与实现
1、技术路线
根据大田县水土流失动态监测项目主要工作内容、质量要求等，并根据项目组以往类似项目工作的经验，制定了如下的技术路线：
图1 技术路线图
2、数据源
此次大田县水土流失动态监测工作结合遥感技术手段结合现场实地勘察的工作方式展开，因此工作需要一定的数据支撑。此次工作主要需要包括以下数据：
（1）高分系列遥感影像
主要包括高分一号卫星影像与高分二号卫星影像。
（2）Landsat系列卫星
Landsat是美国陆地探测卫星系统，本次工作主要用到Landsat卫星影像主要是Landsat-7 ETM影像以及Landsat-8 OLI影像。
（3）大田县DEM数据
数字高程模型，简称DEM，是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟，描述了包括高程在内的各种地貌因子，如坡度、坡长、坡向、坡度变化率等信息。
（4）大田县行政界线
（5）大田县土地利用数据
（6）其他数据资料
本次工作所用到的数据还包括了大田县降雨观测站点的多年逐日降雨量数据（大于等于12mm的日雨量）惠泽雅轩 ，主要用于降雨侵蚀力因子计算；大田县土壤资料大南山紫园，主要用于获取大田乡土壤可蚀性因子。
3、土地利用类型解译
本次工作，遥感影像是主要的信息源，因此，首要任务是对收集的遥感影像进行处理。图像处理工作主要有三部分：几何校正、图像融合与增强、图像镶嵌。
图2 对比度增强效果图（左侧为原始图像阿茹茉妮，右侧为对比度增强后图像）
本次项目，结合工作需求与特点，土地利用分类参考了由水利部水土保持监测中心编著的《高分遥感水土保持应用研究》提出的水土保持高分遥感土地利用分类方案，并根据大田县实际的特征情况和高分遥感的可提取性，周盛俊杰制定了土地利用分类体系。
表1. 土地利用现状分类表
序号
SLC 一级类
SLC 二级类
SLC 三级类
编码
名称
编码
名称
编码
名称
1
SLC01
旱地
SLC011
水田
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SLC012
旱地
SLC0122
梯地
SLC0123
坡耕地
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SLC02
园地
SLC021
果园
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SLC022
茶园
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SLC023
其它园地
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3
SLC03
林地
SLC031
有林地
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SLC032
灌木林地
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SLC033
其它林地
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4
SLC04
草地
SLC041
天然牧草地
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SLC042
人工牧草地
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SLC043
其它草地
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5
SLC05
城镇村及工矿工程
SLC051
城镇居民点
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SLC052
农村居民点
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SLC053
采矿用地
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SLC054
其它建筑用地
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6
SLC06
交通运输用地
SLC061
一般交通运输用地
/
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SLC062
机场用地
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7
SLC07
水域及水利设施用地
SLC071
水面
/
/
SLC072
滩涂
/
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SLC073
水利设施用地
/
/
8
SLC08
其它土地
SLC081
盐碱地
/
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SLC082
沙地
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SLC083
裸地
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确定了土地利用现状分类后，在进行遥感解译之前必须要先建立解译标志。
图3 大田县水田遥感解译标志
在建立解译标志基础上，利用GIS采用人机交互解译判读方法进行遥感解译。根据建立的解译标志，对影像现状地类依据直接判读法、对比分析法、信息覆合法、地理相关分析法以及综合推理法等进行室内判读。
图4 大田县土地利用类型分布图
本次工作采用中国土壤流失方程（CSLE）计算模型对大田县水力侵蚀进行计算，中国土壤流失方程是将影响水土流失的7个因子用连乘的形式组成高唐政务网。该方式是刘宝元教授在美国RUSLE方程的基础之上，根据我国土壤特性的实际情况进行修改制定的，目前已在全国土壤侵蚀计算中得到广泛应用。其定型模式为：M=RKLSBET
式中M——土壤侵蚀模数，t/(h㎡﹒a)；
R——降雨侵蚀力因子，MJ﹒mm/(h㎡﹒h﹒a)；
K——土壤可蚀性因子，t﹒h㎡﹒h/( h㎡﹒MJ﹒mm)）；
L——坡长因子，无量纲量；
S——坡度因子，无量纲量；
B——植被覆盖与植物措施因子东史郎日记，无量纲量；
E——工程措施因子，无量纲量；
T——耕作措施因子，无量纲量；
图5 大田县2016年度植被盖度专题图5 成果与分析
本次工作依据《土壤侵蚀分类分级标准》，对水土流失强度进行了评价，掌握了不同强度流失的分布情况与不同土地利用类型的流失情况在水土流失计算上，采用中国土壤流失方程，利用七因子计算方法计算水力侵蚀模数，相比较以往的三因子计算方式更加精细化，成果更加科学、准确论语八则，水土流失分布图斑化，更够准确的反映水土流失的分布与强度等级。
大田县大田县辖8个镇、10个乡：均溪镇、上京镇、广平镇、桃源镇、太华镇、建设镇、石牌镇、奇韬镇、华兴乡、屏山乡、吴山乡、济阳乡、武陵乡、谢洋乡、文江乡、梅山乡、湖美乡、前坪乡及1个农雪之梦简谱场（东风农场），共计面积2233.12平方公里。
以均溪镇为例，水土流失土地利用类型分布情况和水土流失强度分布如图所示。
图6 均溪镇水土流失土地利用类型分布图
图7 均溪镇水土流失强度分布图
本次工作采用遥感监测和野外调查复核相结合的方法，以多源遥感影像为数据源，结合相关资料，对大田县开展了水土流失动态监测，依据此次水土流失动态监测成果，并对计算成果从不同土地利用、坡度等级以及各乡镇进行了统计分析，初步掌握了大田县2016年度水土流失状况。
图8 大田县水土流失强度分布图
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杭州领见数据科技有限公司成立于2016年5月4日，是杭州大地科技有限公司的控股子公司。公司致力于遥感数据处理、挖掘、分析，及其在水利、国土、资源、电力、规划设计等行业的应用，在“天地一体化”遥感监测领域具有丰富经验。公司高管均为相关行业领域专家，80%具有博士学位或教授职称。公司董事长为浙江大学教授，CEO为浙江大学工学博士及香港大学工商管理硕士。
关于我们
▼市场专员：沈晓惠
▼T E L：13750879133