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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于地學(xué)信息圖譜的坡耕地水土流失研究--以常寧市為例
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡(jiǎn)介：
- 本項(xiàng)目以ArcGIS作為開發(fā)平臺(tái)，結(jié)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(yùn)用回歸分析方法、Access數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、C#編程語(yǔ)言創(chuàng)建了常寧市坡耕地水土流失模型，并對(duì)常寧市坡耕地水土流失的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析、預(yù)測(cè)并通過(guò)地學(xué)圖譜進(jìn)行可視化表達(dá)，旨在更好地管理和分析土地信息，科學(xué)地指導(dǎo)坡耕地水土流失的防治工作，為管理層提供依據(jù)。
- 詳細(xì)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(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題的解決當(dāng)中，從而促進(jìn)常寧市水土流失防治工作高效開展。 本項(xiàng)目以ArcGIS作為開發(fā)平臺(tái)，結(jié)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(yùn)用回歸分析方法、Access數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、C#編程語(yǔ)言創(chuàng)建了常寧市坡耕地水土流失模型，并對(duì)常寧市坡耕地水土流失的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析、預(yù)測(cè)并通過(guò)地學(xué)圖譜進(jìn)行可視化表達(dá)，旨在更好地管理和分析土地信息，科學(xué)地指導(dǎo)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(nèi)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(guò)Access數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)常寧市坡耕地信息進(jìn)行建庫(kù)； 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(duì)常寧市坡耕地水土流失情況進(jìn)行建模； 3）在GIS軟件平臺(tái)上進(jìn)行二次開發(fā)完成常寧市坡耕地水土流失數(shù)學(xué)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(lái)趨勢(shì)，以地學(xué)圖譜的形式輸出結(jié)果； 5）在原有的基礎(chǔ)上，進(jìn)行三維可視化表達(dá)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)常寧市坡耕地水土流失情況的分析，對(duì)常寧市的防治工作具有科學(xué)的指導(dǎo)意義，是對(duì)水土流失研究的延伸和新探索也是對(duì)地學(xué)信息圖譜研究的創(chuàng)新實(shí)踐，具有一定的科研價(jià)值。 為了達(dá)到預(yù)期的目的，模型開發(fā)順序依次是:數(shù)據(jù)庫(kù)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(xué)圖譜顯示的思路進(jìn)行的。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1)研究理念是基于GIS技術(shù)來(lái)探索生態(tài)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。 2)對(duì)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(jí)到智能化、科學(xué)化的模型分析； 3)研究的項(xiàng)目是當(dāng)前討論的熱點(diǎn)問(wèn)題——環(huán)境保護(hù)，與當(dāng)前世界可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想相一致； 4)通過(guò)三維景觀圖譜對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行了初步地展示，形象直觀。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1）本項(xiàng)目綜合利用了GIS技術(shù)和通用土壤侵蝕方程，可以迅速、簡(jiǎn)便地對(duì)坡耕地水土流失的情況進(jìn)行科學(xué)研究和智能分析。對(duì)常寧市水土流失的防治工作具有科學(xué)的指導(dǎo)意義。 2）本項(xiàng)目是基于地學(xué)信息圖譜的坡耕地水土流失研究，是對(duì)水土流失研究的延伸和新探索也是對(duì)地學(xué)信息圖譜研究的創(chuàng)新實(shí)踐，在這一方面取得了一定得進(jìn)展，并為常寧市水土流失防治工作的開展提供了科學(xué)的技術(shù)手段。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本項(xiàng)目充分利用我們系二調(diào)工作組現(xiàn)有的常寧市土地信息數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合常寧市坡耕地近幾年的實(shí)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(xué)模型,并對(duì)常寧市坡耕地水土流失情況進(jìn)行分析處理，從而對(duì)常寧市坡耕地水土流失情況進(jìn)行了相應(yīng)的分析和預(yù)測(cè)，以地學(xué)圖譜的形式展現(xiàn)出常寧市水土流失的動(dòng)態(tài)變化。 研究的主要內(nèi)容是：1）在GIS軟件平臺(tái)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(xué)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(xué)模型中進(jìn)行分析、處理，以地學(xué)圖譜的形式輸出結(jié)果。 通過(guò)對(duì)常寧市坡耕地水土流失情況的研究，可以迅速、簡(jiǎn)便地對(duì)坡耕地水土流失的情況進(jìn)行科學(xué)研究和智能分析，對(duì)常寧市水土流失的防治工作具有科學(xué)的指導(dǎo)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(xué)依據(jù)。
獲獎(jiǎng)情況
- 1)曾獲院大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)； 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(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- 情況屬實(shí)，項(xiàng)目具有一定的創(chuàng)新性，具有一定的研究?jī)r(jià)值，分獲院、省一等獎(jiǎng)。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 我國(guó)是世界上水土流失最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。由于特殊的自然地理?xiàng)l件，加之長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)水土資源的過(guò)度開發(fā)利用，當(dāng)前我國(guó)水土流失現(xiàn)狀表現(xiàn)為面積大、分布廣、流失嚴(yán)重，防治任務(wù)十分艱巨。同時(shí),我國(guó)正處在城市化、工業(yè)化、現(xiàn)代化進(jìn)程當(dāng)中，人口、資源、環(huán)境矛盾異常突出，新的水土流失問(wèn)題不斷產(chǎn)生，這給水土保持提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)水土流失問(wèn)題的理論研究已趨于成熟。產(chǎn)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(fēng)力等；人為因素是指人們不合理的資源開發(fā)、生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)，如破壞地表植被、陡坡開荒、不合理的農(nóng)業(yè)耕作、人口的增長(zhǎng)，開發(fā)建設(shè)活動(dòng)如不注意水土保持等。 對(duì)水土流失問(wèn)題的定量分析，國(guó)外起步較早，無(wú)論是理論還是實(shí)際應(yīng)用的研究都已經(jīng)比較成熟。80年代末期開始了對(duì)土壤侵蝕空間模型的開發(fā)。1999年荷蘭研究開發(fā)第一個(gè)能與GIS完全集成并直接利用遙感數(shù)據(jù)的土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型(LISEM，Limburg5011ErostonModel)。目前，美國(guó)已經(jīng)建立了全國(guó)性土壤侵蝕監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。此外，澳大利亞、加拿大、新西蘭及許多發(fā)展中國(guó)家也在水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方面作了大量的研究與實(shí)驗(yàn)，在應(yīng)用方面取得了諸多進(jìn)展。 較之而言，雖然近年來(lái)我國(guó)在水土流失定量分析的研究方面發(fā)展迅猛，但與當(dāng)前國(guó)際研究水平還有一段差距。李文卿等人于1999年應(yīng)用通用土壤侵蝕方程(Universal Soil Loss Equa-tion,簡(jiǎn)稱USLE) 對(duì)江西省泰和縣灌溪鄉(xiāng)土壤侵蝕量進(jìn)行了評(píng)估；2003年何東進(jìn)等人用實(shí)例證明了用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法研究水土流失量與其主要影響因子之間的關(guān)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(dòng)態(tài)可視化技術(shù)來(lái)表達(dá)和描述地學(xué)信息圖譜的方法和原理，為我國(guó)水土流失定量分析研究的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。 總的來(lái)說(shuō)，目前中國(guó)在水土流失方面的研究已經(jīng)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(cè)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、開發(fā)評(píng)價(jià)模型系統(tǒng)等方面跟當(dāng)前國(guó)際研究水平還有一段差距。 然而，與國(guó)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(cè)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系以及開發(fā)評(píng)價(jià)模型系統(tǒng)等方面。
