基于遥感和GIS的流域保护措施土地利用规划研究
美国南达科他州Vikhe1*和K.A.帕蒂尔2
1政府工程学院土木工程系,奥兰加巴德,431001马哈拉施特拉邦印度
DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.12.2.28
地理信息系统是流域划分和流域规划的有效工具。通过土地能力进行土地利用规划是流域管理方案的基础。利用遥感和GIS方法对马哈拉施特拉邦奥兰加巴德地区苏卡纳盆地进行了流域保护措施土地利用规划。研究区位于东经75.33°、75.76°和北纬19.66°、19.98°之间。适宜种植的等级为II、III和IV,面积分别为134.41、150.12和165.80平方公里。占流域总面积的67.32%,不宜耕种类为101.68,占流域总面积的32.68%。在土地利用能力分类的基础上,土地利用规划参照二类、三类、四级保护规划为沟壑治理措施、农田围垦(如隔室围垦、等高线围垦和分级围垦)。然而,对于第VI类措施是连续等高线沟渠和交错沟渠,对于第VII类处理建议牧场发展。
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张建军,张建军。基于GIS和遥感的流域土地利用规划研究。生态学报,2017;12(2)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.12.2.28
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文章发表历史
收到: | 2017-02-02 |
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接受: | 2017-07-12 |
介绍
流域开发与管理规划是基于土地能力分类的。了解土地能力分类是规划、实施和执行水土保持方案的先决条件和重要条件。1应以可持续的方式管理自然资源,以便在不减少未来利用这些资源的潜力的情况下,提出满足发展需要的改变。2 - 3
利用卫星数据和地理信息系统制作土壤图,利用空间分析技术对土壤能力进行评价。4 - 9日
参考农业作物的土地利用规划已经被许多研究者尝试过。将航空照片、IRS-ID、IRS-ID LISS-III等遥感数据与PAN数据、LANDSAT TM图像、Cartosat图像、ARC/ INFO、ARCVIEW等GIS环境以及ILWIS、SWAT、ERDAS imagine、c#语言和GPS相融合,可以有效地用于土地利用规划。10
土地能力图以一种简单实用的语言提供。它指出了水土流失的危害和土地利用中遇到的困难。它还表明任何一块土地都能得到最集约、最有利可图和最安全的利用。本文在GIS环境下,综合考虑土壤质地、土壤深度、侵蚀严重程度、地形坡度等因素,对土地容量进行分类,利用RS和GIS技术规划工程保护措施。
材料与方法
研究区域
利用遥感和GIS方法对马哈拉施特拉邦奥兰加巴德区35个子流域的苏卡纳流域进行了流域保护措施土地利用规划。研究区位于东经75.33°、75.76°和北纬19.66°、19.98°之间。研究范围包括93个村庄。研究区域如图1所示,研究区域详情如表1所示。
表1:研究区域概况
分水岭名称 |
分水岭编号 |
流域面积 在SqKm |
没有村庄被覆盖 |
非盟/ GP-10 |
09 |
351.75 |
52 |
非盟/ GP-17 ' |
06 |
172.25 |
32 |
非盟/ GP-17 |
02 |
66.00 |
09 |
总- - - 03 |
17 |
590.00 |
93 |
|
数据使用
空间数据包括印度Survey的toposheets,研究区域的卫星图像和DEM,研究区域的确切位置的州和地区地图,数据详情如表2所示。
表2:数据详情
老不。 |
数据类型 |
源 |
1. |
研究区域图 |
地下水勘测发展局(GSDA) |
2. |
Toposheets |
印度部调查 |
3. |
卫星图像 |
www.earthexplorer.in |
4. |
土壤类型 |
那格浦尔马哈拉施特拉邦的NBSS |
5. |
降水 |
www.globalweather.tamu.edu |
确定陆地能力等级
将土壤质地、土壤深度、坡度、侵蚀等常用参数记录在土地承载力调查图上。根据各个参数,利用表格将土地划分为能力等级。3.能力类别将是根据限制的严重程度给予任何属性的较高的数字。
表3:土地能力评级表
Sr。 不。 |
特定的 |
课上我 |
二类 |
第三类 |
第四类 |
第五类 |
第六类 |
第七类 |
八年级 |
1. |
地图上的颜色 |
绿色 |
黄色的 |
红色的 |
蓝色的 |
深绿色 |
橙色 |
棕色(的) |
紫色的 |
2. |
土壤质地 |
壤土 (左) |
壤土 (左) |
粘土和壤土砂(LSC) |
粘土和沙子(CS) |
-- |
-- |
-- |
-- |
3. |
土壤深度 |
非常深(>90) |
深的 (45 - 90) d4 |
温和的 -45 (22.5) d3 |
浅 d2 (7.5 - -22.5) |
很深的 d5 (> 90) |
很浅 d1 (< 7.5) |
很浅 d1 (< 7.5) |
岩石 |
4. |
坡 |
接近水平(<1)(A) |
温柔的 (1 - 3) (B) |
温和的 (3 - 5) (C) |
强大的 (5 - 15) (D) |
近水平 (< 1) |
陡峭的 (15 - 25) (E) |
非常陡峭的 (> 25) |
-- |
5. |
侵蚀 |
没有人轻视(e)1) |
轻微的 (e1) |
温和的 (e2) |
严重的 (e3.) |
毫不轻视 |
非常严重的 (e4) |
非常严重的 (e5) |
-- |
(来源:E.M. Tideman, 2006)例如,映射符号L-d4/A-e1的详细信息如表4所示。
表4:确定土地类别的示例
参数 |
陆上能力等级 |
L =壤土(中等) |
我 |
D4 =土壤深度 |
2 |
A =斜率,水平(0-1%) |
我 |
e1 =没有腐蚀或非常轻微 |
我 |
上述类别的能力为II,其子类为d4(土壤深度限制),其作图符号为II。用这种方法对盆地内的113个地点进行了标记。流程如图所示。
|
结果与讨论
坡
坡度图如图3所示,最大面积276.82 sq.Km。1-3%坡度,约占总面积的41%,总面积159平方公里。在3%至5%以下,约占盆地总面积的24%,最小面积为19.85平方公里。在15-25%的类别中发现。
侵蚀
如图4所示,发现中度侵蚀面积为285平方公里。严重侵蚀116.84平方公里。占流域总面积的18%,轻度和轻度侵蚀面积为151平方公里。115平方公里。
土壤
深层和中等排水良好的土壤约341.75平方公里。占总面积的51%,其次是浅壤土,约270平方公里。和非常浅的壤土,大约56.78平方公里。在上游近山脊线处观测到的极浅土层分别占40%和9%。土壤图如图5所示。
土壤深度
观测到209.84平方公里。面积是在非常浅的深度小于7.5厘米。中等深度,约146.76平方公里。深层土壤面积为73.71 sq。Km如图6所示。
陆上能力等级
土地能力分类的详情载于表5,并附有类别符号及其限制。图7所示为找到土地类别符号的各个点。由表6可知,盆地内存在II、III、IV、VI和VII类土地。IV类土地占165.80平方公里,是盆地面积的优势类。(24.82%),其他II、III、VI、VII类占地面积分别为20.12%、22.47%、15.22%、17.46%,如图8所示。
表5:土地能力分类详情
点_ id |
象征 |
class_ e |
class_ d |
class_年代 |
class_斜率 |
land_类 |
限制 |
0 |
e4-d1 / ls-F |
4 |
6 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
1 |
e4-d1 / cs-F |
4 |
6 |
4 |
7 |
7 |
坡 |
2 |
e4-d2 / scl-B |
4 |
4 |
2 |
2 |
4 |
深度、水土流失 |
3. |
e4-d2 / cs-E |
4 |
3 |
4 |
7 |
7 |
坡 |
4 |
e4-d3 / scl-D |
4 |
3 |
2 |
4 |
4 |
坡、水土流失 |
5 |
e4-d4 /一体 |
4 |
2 |
3 |
我 |
4 |
侵蚀 |
6 |
e4-d1 / ls-F |
4 |
6 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
7 |
e4-d1 / scl-B |
4 |
6 |
2 |
2 |
6 |
深度 |
8 |
e4-d1 / ls-C |
4 |
6 |
3 |
3 |
6 |
深度 |
9 |
e4-d2 / ls-B |
4 |
4 |
3 |
2 |
4 |
深度、水土流失 |
10 |
e4-d2 / scl-C |
4 |
4 |
2 |
3 |
4 |
深度、水土流失 |
11 |
e3-d1 / cs-F |
3 |
6 |
4 |
7 |
7 |
坡 |
12 |
e3-d1 / cs-F |
3 |
6 |
4 |
7 |
7 |
坡 |
13 |
e3-d1 / cs-F |
3 |
6 |
4 |
7 |
7 |
坡 |
14 |
e3-d1 / ls-E |
3 |
6 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
15 |
e3-d1 / cs-E |
3 |
6 |
4 |
7 |
7 |
坡 |
16 |
e3-d1 / ls-F |
3 |
6 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
17 |
e3-d1 / ls-D |
3 |
6 |
3 |
4 |
6 |
深度 |
18 |
e3-d1 / scl-C |
3 |
6 |
2 |
3 |
6 |
深度 |
19 |
e3-d1 / ls-F |
3 |
6 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
20. |
e3-d1 / ls-F |
3 |
6 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
21 |
e3-d1 / ls-D |
3 |
6 |
3 |
4 |
6 |
深度 |
22 |
e3-d1 / ls-F |
3 |
6 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
23 |
e3-d1 / ls-F |
3 |
6 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
24 |
e3-d1 / ls-E |
3 |
6 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
25 |
e3-d2 / ls-B |
3 |
4 |
3 |
2 |
4 |
深度 |
26 |
e3-d2 / ls-F |
3 |
4 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
27 |
e3-d2 / ls-C |
3 |
4 |
3 |
3 |
4 |
深度 |
28 |
e3-d2 / ls-F |
3 |
4 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
29 |
e3-d2 / ls-E |
3 |
4 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
30. |
e3-d2 / cs-E |
3 |
4 |
4 |
7 |
7 |
坡 |
31 |
e3-d2 / ls-E |
3 |
4 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
32 |
e3-d2 / ls-B |
3 |
4 |
3 |
2 |
4 |
深度 |
33 |
e3-d2 / scl-B |
3 |
4 |
2 |
2 |
4 |
深度 |
34 |
e3-d2 / ls-B |
3 |
4 |
3 |
2 |
4 |
深度 |
35 |
e3-d2 / scl-D |
3 |
4 |
2 |
4 |
4 |
深度、坡 |
36 |
e3-d2 / ls-D |
3 |
4 |
3 |
4 |
4 |
深度、坡 |
37 |
e3-d2 / scl-B |
3 |
4 |
2 |
2 |
4 |
深度 |
38 |
e3-d2 / scl-C |
3 |
4 |
2 |
3 |
4 |
深度 |
39 |
e3-d2 / ls-D |
3 |
4 |
3 |
4 |
4 |
深度、坡 |
40 |
e3-d2 / scl-C |
3 |
4 |
2 |
3 |
4 |
深度 |
41 |
e3-d2 / ls-D |
3 |
4 |
3 |
4 |
4 |
深度、坡 |
42 |
e3-d2 / ls-B |
3 |
4 |
3 |
2 |
4 |
深度 |
43 |
e3-d3 / scl-B |
3 |
3 |
2 |
2 |
3 |
深度、水土流失 |
44 |
e3-d4 / scl-B |
3 |
2 |
2 |
2 |
3 |
侵蚀 |
45 |
e3-d3 / scl-C |
3 |
3 |
2 |
3 |
3 |
深度,erosion.slope |
46 |
e3-d3 / scl-C |
3 |
3 |
2 |
3 |
3 |
深度,erosion.slope |
47 |
e3-d3 / ls-E |
3 |
3 |
3 |
6 |
6 |
坡 |
48 |
e3-d3 / ls-E |
3 |
3 |
3 |
6 |
6 |
坡 |
49 |
e3-d3 / scl-A |
3 |
3 |
2 |
我 |
3 |
深度、水土流失 |
50 |
e3-d4 / scl-A |
3 |
2 |
2 |
我 |
3 |
侵蚀 |
51 |
e3-d3 / scl-B |
3 |
3 |
2 |
2 |
3 |
深度、水土流失 |
52 |
e3-d3 / scl-B |
3 |
3 |
2 |
2 |
3 |
深度、水土流失 |
53 |
e3-d2 / ls-B |
3 |
4 |
3 |
2 |
4 |
深度 |
54 |
e3-d3 / ls-D |
3 |
3 |
3 |
4 |
4 |
坡 |
55 |
e3-d4 / scl-B |
3 |
2 |
2 |
2 |
3 |
侵蚀 |
56 |
e3-d5 / scl-A |
3 |
我 |
2 |
我 |
3 |
侵蚀 |
57 |
e3-d4 / scl-D |
3 |
3 |
2 |
4 |
4 |
深度 |
58 |
e2-d5 / scl-B |
2 |
我 |
2 |
2 |
2 |
水土流失、土壤、斜率 |
59 |
e2-d1 / ls-D |
2 |
6 |
3 |
4 |
6 |
深度 |
60 |
e2-d1 / ls-D |
2 |
6 |
3 |
4 |
6 |
深度 |
61 |
e2-d2 / scl-D |
2 |
4 |
2 |
4 |
4 |
深度、坡 |
62 |
e2-d3 / ls-E |
2 |
3 |
3 |
6 |
6 |
坡 |
63 |
e2-d3 / scl-A |
2 |
3 |
2 |
我 |
3 |
深度 |
64 |
e2-d2 / ls-E |
2 |
4 |
3 |
7 |
7 |
坡 |
65 |
e2-d3 / ls-B |
2 |
3 |
3 |
2 |
3 |
深度、土壤 |
66 |
e2-d3 / scl-C |
2 |
3 |
2 |
3 |
3 |
深度、坡 |
67 |
e2-d3 / ls-B |
2 |
3 |
3 |
2 |
3 |
深度、土壤 |
68 |
e2-d1 / ls-D |
2 |
6 |
3 |
4 |
6 |
深度 |
69 |
e2-d1 / scl-D |
2 |
6 |
2 |
4 |
6 |
深度 |
70 |
e2-d1 / scl-D |
2 |
6 |
2 |
4 |
6 |
深度 |
71 |
e2-d1 / scl-E |
2 |
6 |
2 |
6 |
6 |
深度、坡 |
72 |
e2-d1 / scl-E |
2 |
6 |
2 |
6 |
6 |
深度、坡 |
73 |
e2-d1 / ls-F |
2 |
6 |
2 |
7 |
7 |
坡 |
74 |
e2-d1 / ls-F |
2 |
6 |
2 |
7 |
7 |
坡 |
75 |
e2-d2 / ls-D |
2 |
4 |
2 |
4 |
4 |
深度、坡 |
76 |
e2-d3 / scl-D |
2 |
3 |
2 |
4 |
4 |
坡 |
77 |
e2-d4 / scl-C |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
侵蚀、深度、土壤、斜率 |
78 |
e2-d4 / scl-C |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
侵蚀、深度、土壤、斜率 |
79 |
e2-d4 / scl-C |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
坡 |
80 |
e2-d4 / scl-B |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
侵蚀、深度、土壤、斜率 |
81 |
e2-d2 / scl-D |
2 |
4 |
2 |
4 |
4 |
深度、坡 |
82 |
e2-d3 / scl-B |
2 |
3 |
2 |
2 |
3 |
深度 |
83 |
e2-d2 / ls-E |
2 |
4 |
3 |
6 |
6 |
深度、坡 |
84 |
e2-d2 / ls-D |
2 |
4 |
3 |
4 |
4 |
深度、坡 |
85 |
e2-d3 / scl-B |
2 |
3 |
2 |
2 |
3 |
深度 |
86 |
e1-d2 / scl-C |
我 |
4 |
2 |
3 |
4 |
深度 |
87 |
e1-d3 / scl-B |
我 |
3 |
2 |
2 |
3 |
深度 |
88 |
e1-d3 / scl-C |
我 |
3 |
2 |
3 |
3 |
深度、坡 |
89 |
e1-d3 / scl-C |
我 |
3 |
2 |
3 |
3 |
深度、坡 |
90 |
e1-d3 / scl-C |
我 |
3 |
2 |
3 |
3 |
深度、坡 |
91 |
e1-d3 / scl-C |
我 |
3 |
2 |
3 |
3 |
深度、坡 |
92 |
e1-d4 / scl-B |
我 |
2 |
2 |
2 |
2 |
深度、土壤、斜率 |
93 |
e1-d4 / scl-B |
我 |
2 |
2 |
2 |
2 |
深度、土壤、斜率 |
94 |
e1-d4 / scl-A |
我 |
2 |
2 |
我 |
2 |
深度、土壤 |
95 |
e1-d1 / ls-E |
我 |
6 |
3 |
6 |
6 |
坡 |
96 |
e1-d3 / scl-D |
我 |
3 |
2 |
4 |
4 |
坡 |
97 |
e1-d3 / scl-B |
我 |
3 |
2 |
2 |
3 |
深度 |
98 |
e1-d4 / scl-D |
我 |
2 |
2 |
4 |
4 |
坡 |
99 |
e1-d4 / scl-B |
我 |
2 |
2 |
2 |
2 |
深度、土壤、斜率 |
One hundred. |
e1-d5 / scl-A |
我 |
我 |
2 |
我 |
2 |
土壤 |
101 |
e1-d5 / scl-A |
我 |
我 |
2 |
我 |
2 |
土壤 |
102 |
e1-d5 / scl-A |
我 |
我 |
2 |
我 |
2 |
土壤 |
103 |
e1-d5 / scl-A |
我 |
我 |
2 |
我 |
2 |
土壤 |
104 |
e1-d1 / scl-D |
我 |
6 |
2 |
4 |
6 |
深度 |
105 |
e1-d2scl-D |
我 |
4 |
2 |
4 |
4 |
深度、坡 |
106 |
e1-d4 / scl-A |
我 |
2 |
2 |
我 |
2 |
深度、土壤 |
107 |
e1-d4 / scl-A |
我 |
2 |
2 |
我 |
2 |
深度、土壤 |
108 |
e1-d3 / ls-B |
我 |
3 |
3 |
2 |
3 |
深度、土壤 |
109 |
e1-d3 / scl-D |
我 |
2 |
2 |
2 |
2 |
深度、土壤、斜率 |
110 |
e1-d5 / scl-D |
我 |
我 |
2 |
4 |
4 |
坡 |
111 |
e1-d5 / scl-D |
我 |
我 |
2 |
4 |
4 |
坡 |
112 |
e1-d5 / scl-D |
我 |
我 |
2 |
4 |
4 |
坡 |
从上表可以看出,在113个地点中,II、III、IV、VI和VIII类分别在15个、24个、33个、18个和23个地点可用。
表6:流域土地利用能力分类
老不。 |
区域 |
象征 |
1 |
134.4151 |
2 |
2 |
150.1243 |
3 |
3. |
165.8045 |
4 |
4 |
101.6851 |
6 |
5 |
116.6801 |
7 |
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结论
分析表明,盆地内存在II、III、IV、VI和VII类土地。适宜种植的等级为II、III和IV,面积分别为134.41、150.12和165.80平方公里。占流域总面积的67.32%,不宜耕种类为101.68,占流域总面积的32.68%。土地利用规划以土地能力分类为基础,参照保护规划的二类、三类、四级土地利用规划为沟壑治理措施、农田围垦如隔室围垦、等高线围垦和分级围垦。然而,对于第VI类措施是连续等高线沟渠和交错沟渠,对于第VII类处理建议牧场发展。
确认
作者感谢奥兰加巴德政府工程学院土木工程系主任兼指导K. A. Patil博士,并衷心感谢Vasantrao Naik Marathwada Krishi Vidyapeeth Parbhani当局在学习期间给予的宝贵支持。
参考文献
- Tideman E.M.(2006)流域管理,印度条件指南,Omega科学出版社,新德里。
- 吉萨·提鲁尼。基于地理信息系统的埃塞俄比亚高原shinfa流域土地利用能力分类。物理科学与环境研究杂志,1(2):17-20(2015)。
- Halus Satriawan, Erwin Masrul Harahap, Rahmawaty, Abubakar Karim。Krueng siumpo流域农业用地能力评价国际学术研究,5(3): 55 - 63(2014)。
- Ali R.R.和M.M. Kotb。利用卫星数据和地理信息系统进行土壤制图和能力评估。自然与科学,8(8): 104 - 115(2010)。
- 马里尼·罗伊·乔杜里和苏曼塔·达斯。农田特别是稻田土地利用能力综合地理空间研究。亚洲地理信息学报,15(2): 22-31(2015)。
- Sumbangan Baja, David M. Chapman Deirdre Dragovich。GIS环境下土地管理单元模糊定义与评价的概念模型环境管理,29(5): 647 - 661 (2002)
CrossRef - 萨钦·潘哈尔卡。基于遥感和地理信息系统技术的流域综合开发土地能力分类。农业与生物科学学报,6(4): 46-55(2011)。
- Jacek Malczewski。基于gis的土地利用适宜性分析:关键综述。规划工作的进展62: 3-65(2014)。
CrossRef - 阿帕拉·n·拉朱。利用遥感和GIS技术分析安得拉邦Vizianagaram地区的土地能力和适宜性。”人文社会科学学报(英文版),2009(7): pp 56-64 (2015)
- Vikhe, s.d., K.A. Patil博士。基于遥感和GIS的土地利用规划研究进展。机械与土木工程学报(英文版)[j]ISSN: 2278-1684,p-ISSN: 2320-334X, 11(5): 41-4(2014)。
- 陈达,H.,吴。Ci-fang,你们。闫梅,Y.亚由美。基于GIS的中老边境土地适宜性评价。林业研究杂志21 (3): 343 - 349 (2010)
CrossRef - 邱芳,Bryan Chastain,周玉红,张彩云,Harini Sridharan。基于模糊评价的土地适宜性/能力建模。地理杂志DOI 10.1007/s10708-013-9503-0(2013)。
CrossRef - Gizachew Ayalew和Tiringo Yilak。基于GIS的埃塞俄比亚高原广流域土地承载力分类环境与地球科学杂志,4(22): 161 - 166 (2014)
- Mokarrama, M ., F. Aminzadeh,基于gis的多准则土地适宜性评价——以伊朗沙乌尔平原为例[j]。国际摄影测量、遥感和空间信息科学档案,38(2): 508 - 512。
- Sachin S. Panhalkar。,Sagar, P., Mali, C.T. Pawar. Land Capability Classification in Hiranyakeshi Basin of Maharashtra (India): A Geoinformatics Approach.国际工程技术研究杂志(IJETR)ISSN: 2321 - 0869, 2(6): 21页(2014)。