土壤侵蚀遥感监测面临的困难与思考

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1、土壤侵蚀遥感监测面临的困难与思考基金项目：国家科技支撑计划（2006BAB07）、“高等学校学科创新引智计划资助”（Supportedbythe111Project）（NO.B06004）作者：李智广（1965-），男，博士，教高，从事水土土保持管理与研究：lizhiguang@mwr.gov.cn电话：69838536。通讯作者：杨胜天（1965-），男，博士，教授，主要从事自然地理、遥感和环境科学研究。E-mail：yangshengtian@bnu.edu.cn，电话：58805034。李智广1杨胜天2＊高云飞2严目绥

2、1曾红娟2（1水利部水土保持监测中心；2北京师范大学地理学与遥感科学学院遥感科学国家重点实验室环境遥感与数字城市北京市重点实验室）摘要土壤侵蚀一直是遥感、地理信息系统应用的一个重要领域。纵观国内外遥感、地理信息系统在土壤侵蚀研究中的发展，土壤侵蚀遥感监测方法概括为①目视解译方法监测土壤侵蚀、②遥感光谱分析方法监测土壤侵蚀、③人机交互式解译方法监测土壤侵蚀、④智能化土壤侵蚀监测方法和⑤模型参数化方法监测土壤侵蚀。分析这五种方法的优势，提出了在实际应用中所面临的困难；并针对水土保持管理工作的需要，提出了基于知识库与空间信息耦合的

3、土壤侵蚀监测方法。关键词：土壤侵蚀；遥感监测；水土保持；生态环境；土壤侵蚀土壤侵蚀是土地退化的主要要素，随着人口不断增长，对土地的承载压力愈来愈大，土壤侵蚀已经成为世界关注的重要问题。我国人口众多，地势复杂，是世界上土壤侵蚀最严重的国家，目前土壤侵蚀问题已经成为影响我国社会、经济持续发展的主要限制性因子之一，近几年来不断出现的洪涝灾害更加充分说明我们必须加强水土保持工作。18水土保持工作是由土壤侵蚀调查、水土保持规划、土壤侵蚀治理和水土保持监督等四个环节组成，土壤侵蚀调查是这四个环节的基础，没有准确的土壤侵蚀调查，就没有有效

4、的水土保持工作，所以应用高新技术，特别是计算机信息技术、遥感和地理信息系统技术进行土壤侵蚀调查是提高水土保持水平的必有之路。从目前国内外科学技术发展的现状和趋势看，土壤侵蚀调查不仅涉及到其本身的理论与方法，也涉及到遥感、地理信息系统等高科技的最新发展，同时还要积极地吸收其它新理论的精华，所以及时地把它们有机地综合在一起，进行土壤侵蚀调查研究，既能加深土壤侵蚀理论，提高土壤侵蚀调查水平，又能促进遥感、地理信息系统等高技术向前发展。土壤侵蚀一直是遥感、地理信息系统研究的一个重要领域，自从有了航空摄影以来，航空像片就在土壤侵蚀的调

5、查工作中发挥着重要的作用（陈述彭1992），当航天遥感和地理信息系统出现以后，更是为土壤侵蚀的研究提供了丰富的信息资料和处理手段，开辟了新的广阔空间，把水土保持工作推向更深的层次。纵观国内外遥感、地理信息系统在土壤侵蚀研究中的发展，可以概括为①目视解译方法研究土壤侵蚀、②遥感光谱分析方法研究土壤侵蚀、③人机交互式解译方法研究土壤侵蚀和④智能化土壤侵蚀监测方法和⑤模型参数化方法监测土壤侵蚀五个方面。1目视解译方法监测土壤侵蚀目视解译（Visualinterpretation）是一种早期的遥感信息获取、解读方式，是“判读者通过直

6、接观察或借助判读仪器（放大镜、立体镜、密度分割仪和彩色合成仪等）研究地物在遥感图像上的各种影像特征（如形状、大小、灰度、彩色、阴影、图形结构），并通过地物间的相互关系推理、分析，达到识别所需地物信息的过程”（陈述彭1990）。在八十年代初，由于计算机硬件、软件价格十分昂贵，这种方法曾是我国遥感工作者的主要方式，并在“腾冲遥感调查”，“山西太原盆地遥感调查”，“内蒙古草场资源遥感调查”等等项目中作出巨大贡献。水利部曾在1987－1990年间组织我国遥感和土壤侵蚀科技工作者，应用目视解译方法进行了全国1：50万土壤侵蚀遥感制图，

7、第一次获得了全国范围的土壤侵蚀数据，极大地推动了我国的水土保持工作；直到今天，这些数据仍然在实际工作中被广泛使用，并作为我国土壤侵蚀背景资料长期保存。在国外，目视解译方法也有应用，Bocco(1988)在SPOT立体影像图，用目视解译的方法绘制了Mexico城的土壤侵蚀图，Raina(1993)通过TM4，3，2波段的假彩色合成影像勾绘出了重度、中度和轻度土壤侵蚀类型。18虽然目视解译方法存在着主观性、非定量性、效率低等缺点，但目视解译在遥感技术不断高速发展的今天，仍然会长期与其它遥感信息提取方法共同存在，而且还会在遥感应用

8、工作者基本训练、专家系统开发和遥感信息处理评估中发挥巨大作用（陈述彭1992）。在实际工作中，事实也是如此，杨存建（1999）在对居民地的信息提取研究中，对提取精度检验，使用的标准是目视解译图；国土资源部在对城市土地动态遥感监测效果的评估中完全使用目视解译方法（1999），水利部在进行全国