水土流失动态监测

重点项目土流失动态监测长江流域水土保持监测中心站二O一O年五月关于水土流失动态监测的“动态”解释按照国家法律规定水行政主管部门应定期对全国水土流失动态进行监测预报，并予以公告。“动态”是指将不同时期水土流失及其影响因子的状况进行对比，反映出区域中水土流失的变化情况。一般以一个规定时期的状况为本底，在此基础上定期开展监测，进行对比分析，找出变化的因子和原因。准确的动态变化必须建立在统一标准、同一技术路线的基础上。以金沙江下游水土流失动态监测为例金沙江从攀枝花(渡口)至宜宾市岷江口为金沙江下游，干流全长783km，流域范围涉及云南、四川、贵州3省10个地（市、州）的58个县（市、区），流域总面积8.83万km2。项目区范围云南：5个市（州）、38个县（市、区）,占项目区县数的65.52%。贵州：1个地区、2个县,占项目区县数的3.45%。四川：4个市（州）、18个县（市、区）,占项目区县数的31.03%。项目区：10个地（市、州）、58个县（市、区）。面积：总人口1494万人，耕地面积144.82万hm2，省地（市）县（市、区）名称县数(个)云南楚雄州楚雄市、南华县、牟定县、姚安县、大姚县、元谋县、永仁县、武定县、禄丰县、双柏县10昆明市昆明市、西山区、安宁市、呈贡县、晋宁县、禄劝县、富民县、嵩明县、东川区、寻甸县10玉溪市玉溪市、江川县、澄江县3曲靖市会泽县、宣威市、沾益县、马龙县4昭通市昭阳区、鲁甸县、巧家县、永善县、大关县、盐津县、彝良县、镇雄县、绥江县、水富县、威信县11四川凉山州雷波县、美姑县、越西县、金阳县、昭觉县、普格县、布托县、宁南县、会理县、会东县10攀枝花市攀枝花市、盐边县2宜宾市宜宾县、屏山县、筠连县、高县、南溪县5乐山市马边县1贵州毕节市威宁县、赫章县2合计58一、解译前期基本工作确定各解译因子的分类标准1、土地利用分类标准土地利用共划分为18种利用类型,其中林地和草灌根据植被覆盖度又各分为5个等级。土地利用类型编码土地利用类型编码水田810100园地820000梯坪地810201城镇310900坡地810202农村居民用地320200林地（覆盖度）30%830101工矿用地93010030～45%830102铁路41020045～60%830103公路40000060～75%830104机场46010075%830105河流210120草灌（覆盖度）30%840401水库24010030～45%840402坑塘24150045～60%840403滩涂25040060～75%840404裸岩79070275%840405松动裸土地7907012、坡度分区标准坡度划分为6个等级。坡度分区编码5°S0015°～8°S0028°～15°S00315°～25°S00425°～35°S00535°S0063、土壤侵蚀强度分级标准以《土壤侵蚀分类分级标准》拟定土壤侵蚀强度分级的参考指标，用以实现金沙江下游土壤侵蚀调查。地面坡度地类5°5-8°8-15°15-25°25-35°35°非耕地的林草覆盖度（%）7560-75微度轻度45-60度强度30-45中强度极强度30强度极强度剧烈坡耕地轻度中度4、基本指标坐标系统：北京--54坐标系、85国家高程基准；地球投影：高斯投影；成图比例尺：1/50000；等高距：20m；遥感解译最小图斑：图上2mm×2mm（1／5万图上对应实际面积为10000m2）。5、作业技术流程生成DEM坡度计算土壤侵蚀强度分析成果集成地形图扫描几何校正全要素矢量化影像融合影像纠正TM卫星影像地形图数字化空间分析影像处理野外调查影像解译二、解译工作1、地形图矢量化利用VECTOR软件和MAPCAD软件对项目区1：50000地形图逐要素进行矢量化，并对矢量化成果进行二阶多项式几何校正，矢量化图层包括等高线、高程点、特征线、线状水系、面状水系、居民用地和道路等7个层面。本项目共对项目区范围涉及的344幅1/5万地形图进行了矢量化。地形图矢量化将地形图数字化，生成地形图的矢量图在地形图矢量化建立的等高线、特征线和高程点等各GIS层的基础上，通过ArcGIS平台建立项目区的数字高程模型（DEM）。2、DEM生成等高线coverage高程点coverage构建TIN转化成latticeDEM特征线coverage3、坡度计算依据所建立的项目区数字高程模型（DEM），在GIS中进行项目区坡度分区计算，按照“坡度分级标准”，分成5°、5°~8°、8°~15°、15°~25°、25°~35°、35°6个等级，生成项目区的坡度分区图。DEM坡度分析坡度分区标准坡度分区本项目选择2002—2003年TM全色与多光谱融合影像开展水土流失动态监测，影像范围共涉及9景，影像时间为春、秋季。4、TM遥感卫星影像TM遥感影像处理与融合根据TM影像各波段的光谱效应和解译土地利用与植被盖度的监测要求，本项目选取TM4、TM3、TM2三波段进行假彩色合成数字影像，并将其与TM8波段影像进行融合，融合影像的每个象元的地面分辨率达到15m，从而提高解译精度。5、TM影像几何纠正采集控制点，采取多项式拟合法，对每景影像作基于地形图的三阶多项式几何校正变换；为保证精度，每一景影像在地形图覆盖区域内，至少选取30对控制点，影像上控制点精度在1个象元以内，地形图上控制点坐标采用实际地理坐标，精度达到米级。6、野外调查建立解译标志应用GPS定位仪结合地形图对调查地点进行精确定位，对每一景影像选取有代表性的遥感影像特征与实地的土地利用类型及植被覆盖度情况进行选点对比，确定不同地物的光谱特征，利用笔记本电脑现场在影像上准确勾绘出相应图斑，并在属性表中填写相应的土地利用代码。野外调查建立解译标志2004年11月至12月，长江流域水土保持监测中心站分4个组，对金沙江下游进行野外调查，建立卫星影像解译标志。共调查了流域范围内3省8个地市的46个县，调查线路138条，建立影像解译综合标志点388个，现场勾绘各类解译标志图斑7509个，其中耕地2636个、林地1579个、草灌1726个、水域247个、其它用地1312个。建立土地利用解译标志编码类别影像照片11水田16梯坪地建立土地利用解译标志编码类别影像照片17坡耕地20园地建立土地利用解译标志编码类别影像照片31林地30%32林地30-45%建立土地利用解译标志编码类别影像照片33林地45-60%34林地60-75%建立土地利用解译标志编码类别影像照片35林地75%41草灌30%建立土地利用解译标志编码类别影像照片42草灌30-45%43草灌45-60%建立土地利用解译标志编码类别影像照片44草灌60-75%45草灌75%建立土地利用解译标志编码类别影像照片51城镇85裸土地7、遥感解译以ArcView3.2软件为操作平台，根据建立的项目区影像解译标志，在计算机上进行图斑勾绘和属性判定，解译提取与土壤侵蚀有关的各种信息，包括土地利用类型、植被覆盖度，生成相关专题矢量图层。在ARC/INFO软件平台下，将解译生成的专题矢量图层（shp文件）转为Coverage，并建立拓扑关系。本项目共解译土地利用图斑158万个。以《土壤侵蚀分类分级标准》中地类、植被覆盖度、坡度之间的对应关系为模型，依次计算确定各个图斑的土壤侵蚀类型和强度，生成项目区的土壤侵蚀类型和强度图层。8、土壤侵蚀强度计算土地利用现状植被覆盖度坡度分区GIS分析土壤侵蚀分类分级标准土壤侵蚀图层+9、解译成果野外复核本次复核共随机抽样255个点，复核图斑62824个，其中抽查出解译错误图斑5588个，占复核总图斑的8.89%；解译正确图斑57236个，占复核总图斑的91.11%。本次解译的成果平均正确率为91.11%。10、解译成果修改各复核小组针对野外复核中发现的问题，提交了野外复核意见，明确解译成果存在问题的修改建议。2005年12月～2006年3月，项目组根据各复核小组提出的复核意见，组织力量对室内解译中存在的问题进行了修改。