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| 1 | 利用无人机倾斜影像与GCP构建高精度侵蚀沟地形模型显示文摘为了提高侵蚀沟立体建模与监测的精度,该文采用消费级无人机作为低空遥感平台,以黄土高原一典型切沟为研究对象,通过无人机采集的倾斜影像与部署的地面控制点,采用多视立体运动恢复结构方法(structure from motion with multi-view stereo,Sf M-MVS)构建了高精度侵蚀沟表面模型,对其建模精度与数字高程模型、正射影像等成果进行分析,并与传统正射航图建模成果进行了比较。结果表明:构建的侵蚀沟稠密点云模型的水平均方根误差约为0.096 m,高程均方根误差约为0.018 m,满足1:500比例尺数字线划图与正射影像图的要求。与正射航图建模成果相比,高程误差减小了50%;侵蚀沟稠密点云的整体密度与地面激光雷达相当,且避免了后者多站拼接造成的密度不均问题。除了沟头部分的小块内凹区域,沟壁、沟头部分没有明显的空洞,植被覆盖的区域也能够正常建模。而正射航图的建模成果中在沟头内凹部分以及植被覆盖部分存在大块的空洞;由侵蚀沟的数字高程模型与等高线图可见,构建的侵蚀沟模型能够准确地反映切沟的形态特征。总体而言,该方法在侵蚀沟的高精度建模与监测方面具有显著优势,具有推广应用的潜力。 | 冯林 李斌兵 | 2018 | 农业工程学报2018，34，3： | 16 |
| 2 | 陕北黄土区退耕前(1976—1997)坡面切沟发育特征显示文摘以陕北黄土区坊塌流域内7条大切沟及其谷缘上的小切沟为研究对象,通过Arc GIS和MATLAB从基于1976、1997年1:10 000比例尺地形图生成的数字高程模型(DEM)上提取沟沿线,进而获得1976、1997年大切沟的面积、周长和大切沟上小切沟沟头前进距离,并结合当时的土地利用图和植被覆盖图,定量研究了退耕前陕北黄土区切沟发育的速率,以及土地利用类型和植被覆盖度对切沟发育的影响。结果显示:在1976-1997年间,7条大切沟的面积、周长增长率分别为11.01%~180.46%和8.07%~86.75%,大切沟上小切沟沟头年均前进速率为0.26~0.84 m;由溯源侵蚀导致的小切沟沟头前进是研究区内大切沟上的主要侵蚀方式,大切沟沟谷拓宽和形成新的小切沟分别是对大切沟的面积和周长增长具有较高贡献率的侵蚀方式;林草覆盖能控制切沟发育,集水区内覆盖度大于65%的植被能更加有效地控制大切沟内以沟谷拓宽为主的、多过程、多部位的综合切沟侵蚀,覆盖度大于45%的植被能更加有效地控制大切沟上小切沟沟头的溯源侵蚀。研究表明基于GIS技术和不同年份的地形图,可以确定切沟侵蚀的方式及速率,实现对切沟发育的动态监测。 | 陈一先 焦菊英 魏艳红 赵珩钪 | 2017 | 农业工程学报2017，33，17： | 14 |
| 3 | 黄土区工程堆积体陡坡坡面径流调控工程措施的减沙效应显示文摘定量分析减少径流和改变水沙关系在泥沙调控中的不同作用,对于深刻理解径流调控措施的水土保持效益具有重要意义。以黄土区工程堆积体陡坡坡面(36°)为例,探讨了野外模拟径流冲刷试验条件下,不同工程措施及其组合调控坡面径流的水沙效应及其作用效率。结果表明:1)不同工程措施均能较好地调控坡面径流侵蚀过程,不同情形下的产流时间控制比为2~20,径流量控制比为0.45~0.78,产沙量控制比为0.20~0.59;平均含沙量控制比为0.38~0.79;2)减流控沙作用是工程措施调控坡面侵蚀产沙的主要原因,水沙关系调沙作用则受减流控沙作用的制约;3)水平阶类措施的水沙关系调沙量与减流控沙量呈线性正相关,当减流控沙量超过一定临界值时,水沙关系才开始发挥调沙作用;水平沟类措施的水沙关系调沙量与减流控沙量呈二次函数关系,水沙关系调沙量存在极大值;4)水平沟类措施调控泥沙的作用效率高于水平阶类措施,水平沟+鱼鳞坑的组合可很好地发挥减流控沙和水沙关系调沙作用的潜力(55%),使二者在较高的水平上维持相对平衡;因此,不同工程措施与组合的实际应用应以具体的水土保持效益和防治目标为布设依据。研究可为堆积体陡坡治理的工程措施优化提供理论参考。 | 张乐涛 董俊武 袁琳 朱雅琴 黄增玉 李婉璐 王慧慧 唐林昊 田红卫 高照良 | 2019 | 农业工程学报2019，35，15： | 10 |
| 4 | 豫西南土坎水平梯田田坎稳定性分析显示文摘坡改梯对提高耕地的经济效益和环境生态效益具有重要的作用,梯田断面设计是保证梯田功能实现和运行的关键,梯田断面稳定性与土壤的抗剪强度有关,土壤抗剪强度与土壤类型有着直接的联系,针对豫西南坡改梯的重大需求,选取豫西南坡耕地分布区5种主要土壤类型并进行基本的物理性试验和固结不排水三轴剪切试验,得到了5种土壤类型日常工况和暴雨工况下的抗剪强度指标,采用暴雨工况下不同土壤的抗剪强度指标,分别设计4种梯田田坎高度和田坎坡度样式,利用理正软件进行土坎梯田田坎稳定性分析。结果表明:在相同工况下,立黄土梯田在设定的4种田坎高度和边坡样式条件下,都满足稳定性要求,黄刚土在田坎高度为2.5m时,梯田最大边坡不宜超过60°时,当边坡超过60°时,土坎梯田稳定性不满足安全要求。棕壤、褐土和黄棕土壤土土坎梯田设计高度不宜超过2m,边坡不宜超过65°。这说明在相条件下,立黄土土坎梯田边坡稳定性最好,其次是黄刚土,棕壤、褐土和黄棕土壤土坎梯田稳定性相对较差,研究结果可为豫西南土坎水平梯田多样化的设计提供依据。 | 杨柳 郝仕龙 范云鹏 | 2018 | 水土保持研究2018，25，1： | 4 |
| 5 | 陕北黄土区植被恢复对切沟发育速率的影响显示文摘切沟是黄土高原常见的地貌形态,是流域产沙的主要来源,而植被常被看作抑制切沟发育的关键因子,为探究退耕还林(草)工程以来切沟发育速率的特征,本研究使用吴起研究区间隔6年的2期同时相Quick Bird影像和分辨率为5 m的DEM,应用GIS技术分析研究区内的切沟发育速率及其影响因子。结果表明:2007—2013年研究区内小流域的年均切沟面积变化比例均<0.5%,其中无淤地坝小流域的年均切沟面积变化比例为0.13%,淤地坝小流域的年均切沟面积变化比例为0.12%;相关分析表明:在该研究区内沟间地的植被覆盖度是影响切沟发育的最主要影响因子;通过对30个无淤地坝小流域的年均切沟面积变化比例和植被覆盖度做非线性回归(R2=0.713)可得,当植被覆盖度>0.6时,其抑制切沟发育的效果最明显;方差分析表明:其他影响因子值(植被覆盖度和地貌因子)相近的条件下,有无淤地坝的6组小流域切沟发育速率无显著差异。总之,沟间地植被覆盖度是影响切沟发育的主要影响因子,而淤地坝对发育在沟缘线上的切沟无显著影响,促进植被恢复有利于抑制切沟发育。 | 杨松 张岩 阿尼克孜.肉孜 李宏钧 刘彦 | 2016 | 中国水土保持科学2016，14，4： | 4 |
| 6 | Bank gully extraction from DEMs utilizing the geomorphologic features of a loess hilly area in China显示文摘As one of most active gully types in the Chinese Loess Plateau,bank gullies generally indicate soil loss and land degradation.This study addressed the lack of detailed,large scale monitoring of bank gullies and proposed a semi-automatic method for extracting bank gullies,given typical topographic features based on 5 m resolution DEMs.First,channel networks,including bank gullies,are extracted through an iterative channel bum-in algorithm.Second,gully heads are correctly positioned based on the spatial relationship between gully heads and their corresponding gully shoulder lines.Third,bank gullies are distinguished from other gullies using the newly proposed topographic measurement of 'relative gully depth (RGD).'The experimental results from the loess hilly area of the Linjiajian watershed in the Chinese Loess Plateau show that the producer accuracy reaches 87.5%. The accuracy is affected by the DEM resolution and RGD parameters,as well as the accuracy of the gully shoulder line.The application in the Madigou watershed with a high DEM resolution validated the duplicability of this method in other areas.The overall performance shows that bank gullies can be extracted with acceptable accuracy over a large area,which provides essential information for research on soil erosion,geomorphology,and environmental ecology. | Xin YANG Jiaming NA Guoan TANG Tingting WANG Axing ZHU | 2019 | Frontiers of Earth Science2019，13，1： | 1 |
| 7 | 黄土高原丘陵沟壑区浅沟对切沟发生和发育的影响显示文摘浅沟和切沟是侵蚀沟的重要组成部分,二者之间是否存在较为明显的关联性,成为新时期黄土高原沟道侵蚀治理的关键问题之一。为探究黄土高原切沟沟头上方浅沟对其下方连通的切沟发生、发育的影响,该研究在陕西子洲岔巴沟流域上、中、下游各选1个典型小流域为研究区,基于厘米级无人机航摄和高精度野外实测,系统分析黄土高原丘陵沟壑区浅沟与切沟连通性现状及这一连通性对切沟在极端暴雨情景下新成和之后3 a时间尺度发育的影响。结果表明:1)在极端暴雨情景下,有浅沟的坡面更有利于切沟的发生,3个小流域在陕北2017年“7.26”极端暴雨中共发生43条新成切沟,其中67.44%与浅沟连通。2)切沟沟头上方是否存在浅沟对切沟形态特征具有重要影响,和浅沟连通的切沟长度显著大于和浅沟不连通的切沟,在切沟宽度上这一影响不显著。3)切沟沟头上方浅沟对其下方连通的切沟发育也有显著的影响。在2017年“7.26”暴雨后3 a时间尺度上,相比与浅沟不连通的切沟,与浅沟连通的切沟在后续发展过程更加活跃。有浅沟连通条件下沟头发育的新成切沟和原有切沟的占比分别是无浅沟连通的1.67倍和3.11倍,沟头前进速率分别是其1.80倍和2.17倍。该研究可为黄土高原丘陵沟壑区沟道侵蚀精准治理提供理论依据。 | 王强 王春梅 庞国伟 龙永清 王雷 申华珍 杨丽娟 杨勤科 | 2023 | 农业工程学报2023，39，21： | 0 |
| 8 | 断面法测量切沟体积精度分析显示文摘以吴起县退耕还林森林公园合沟小流域为研究区,选择11条典型切沟,借助激光测距仪、塔尺等工具,分别采用均匀间距断面法和非均匀间距断面法确定断面位置,测量断面形态参数,对比2种测量方法下切沟形态特征的差异;以3D激光扫描数据为基准,比较2种断面法测算切沟体积的精度,最后分析不同数据源对构建切沟体积估算模型的影响。结果表明:研究区切沟形状大多为V~U形,以非均匀间距断面法测量体积的相对误差略小于均匀间距断面法。实地测量时,断面形状呈U形的切沟,采用均匀间距断面法测算体积更为准确;断面形状呈V形的切沟,适宜采用非均匀间距断面法;断面形状呈V~U形时,若顶宽从沟头到沟口变化较大时,适宜采用非均匀间距断面法,当变化较小时适宜采用均匀间距断面法测算切沟体积。对研究区内切沟体积进行估算时,建议采用最适宜断面法测量的切沟面积(A)与体积(V)建立模型。该研究结果可为断面法准确测量切沟体积提供科学依据。 | 冯甜 吴可 李镇 齐志国 | 2022 | 安徽农业科学2022，50，2： | 0 |
| 9 | 四川大凉山典型小流域切沟空间分布特征与影响因子显示文摘为探究大凉山区切沟空间分布特征及其影响因子,选择孙水河上游典型小流域,综合采用遥感监测、实地调查、GIS统计与分析等手段,研究切沟形态特征及空间分布规律,并运用地理探测器探讨影响切沟空间分布的关键因子。结果表明:1)研究区内切沟数量多,分布广,主要集中在流域东南一带(上游),向西北一带(中下游)呈逐渐下降趋势;流域内最大切沟密度6.53 km/km^(2),侵蚀强度轻度以上区域面积103.38 km^(2),占流域总面积的58.12%。2)地层岩性、高程、土壤类型和土地利用方式是影响小流域切沟空间分布的关键因子,小流域海拔3020~3150 m、地层为小坝组或窝头山组、土壤类型为亚高山灌丛草甸土、土地利用方式为裸地或撂荒地的区域切沟分布较为集中。研究成果可为大凉山区水土保持措施的布局提供决策支撑,为当地生态文明建设以及农业生产发展提供科学依据。 | 李琬欣 熊东红 袁勇 张闻多 张宝军 赵冬梅 | 2022 | 中国水土保持科学2022，20，5： | 0 |
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