基于WorldView-2影像估算黄土高原六道沟小流域退耕还林(草)后的切沟发育速率

黄婷婷, 杨 扬†, 史扬子, 曹 琦, 冯 博, 刘宝元, 刘瑛娜

(1. 北京师范大学地理科学学部 地表过程与资源生态国家重点实验室, 100875, 北京;2. 北京师范大学地理科学学部地理学院, 100875, 北京; 3. 中国科学院 水利部 水土保持研究所, 712100, 陕西杨凌; 4. 沈阳农业大学水利学院 辽宁省水土流失防控与生态修复重点实验室, 110866, 沈阳)

切沟是黄土高原主要的土壤侵蚀类型之一。在黄土丘陵沟壑区，切沟侵蚀的产沙量通常占小流域总产沙量的50%以上，部分地区甚至可以达到70%以上[1-2]。21世纪以来，GPS技术发展迅速，其中实时动态差分GPS(real-time kinematic GPS, RTK GPS)因其定位精度高、作业速度快等优势，成为切沟监测的重要手段之一[3]；然而，RTK GPS测量成本高、野外负担重，多用于较小时空尺度的监测研究。近年来，高分辨率遥感产品不断涌现，兼具监测时间长、覆盖范围大等特点，为研究较大时空尺度的切沟分布特征与发育速率提供便捷可靠的数据源[4-5]。利用高精度野外测量仪器如三维激光扫描仪[6]、RTK GPS[7]评估遥感影像的切沟解译精度，分析误差来源并总结解译经验，对于提高遥感影像解译精度具有重要意义。

切沟发育与集水区面积、降雨强度、土地利用和土壤物理性质等密切相关[8-9]。黄土高原切沟侵蚀严重，退耕还林(草)工程大规模实施后，土地利用格局改变，必然导致切沟侵蚀的相应变化。笔者以六道沟小流域为研究对象，利用RTK GPS进行切沟实地测量，评价WorldView-2影像的切沟解译精度；在此基础上，对比2012年和2018年WorldView-2影像的切沟解译结果，估算退耕后的切沟发育速率并分析其影响因素，以期为治沟治坡决策、水土保持措施配置提供科学依据。……