地理信息科学研究进展精选(九篇)

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第1篇：地理信息科学研究进展范文

1研究进展和成就

土地信息科学作为一门新兴的信息科学技术,已走过了近40年的发展历程。目前正以每年25%~40%的速度快速增长。毫无疑问,土地信息科学是国土现代化无可替代的重要技术支撑,它的广泛应用,必将给土地资源的研究和发展带来革命性的变革[3]。

1.1土地利用遥感动态监测研究我国土地利用/土地覆被变化遥感动态监测研究始于20世纪70年代。1974年开始引进美国地球资源卫星图像,开展遥感图像处理和解译工作。1978年全国第二次土壤普查,许多地区利用航片借助计算机技术勾绘出了土地利用现状图和土壤图。20世纪80—90年代,微型计算机的出现促进了遥感技术的发展,我国土地信息科学研究进入新的阶段。1980—1983年我国利用陆地卫星图像资料对全国土地进行遥感调查,编制了1∶250000和1∶2000000土地利用现状图。利用航空遥感图像判读编制了1∶10000、1∶25000、1∶50000的土地利用现状图和土地利用类型图。航空遥感与GPS应用到城镇大比例尺(1∶2000~1∶500)地形图测绘工作中,为城市土地规划建设提供了依据。90年代初,在国家土地管理局的组织下,东部采用航空遥感信息完成1∶10000土地利用调查,西部以航空遥感和卫星遥感信息相结合完成1∶50000、1∶100000和1∶200000土地利用调查。近十几年以来,随着卫星遥感分辨率的不断提高,遥感技术在土地利用动态变化监测中发挥越来越重要的作用。在国家科委和国家科学基金委“九五”到2010的重点发展领域和优先资助领域中,将土地利用动态变化遥感监测作为研究重点之一[4]。目前,遥感技术因其能提供动态、丰富和廉价的数据源已成为获取土地利用/土地覆被变化最为行之有效的手段。卫星遥感在全球和区域尺度土地利用/土地覆被变化研究与应用方面均取得了突破性进展[5]。

1.2土地信息系统建设研究1980年中国科学院遥感所成立了第一个地理信息系统研究室,并于1985年组建了“资源与环境信息系统”国家重点实验室。1990年,武汉大学建立“测绘遥感信息工程”国家实验室。在此基础上我国开展了大量的土地信息相关的开发研制工作,如中国测绘局在全国大地测量和数字地面模型建立的基础上,建成1∶1000000国土基础信息系统和全国土地信息系统[2]。国土资源部已将“加强信息系统建设,实现信息服务社会化”列为国土资源部门的五大任务之一,并已成立了以部长为首的部信息化领导小组,组建了部信息中心。在新一轮国土资源大调查中设立了“数字国土工程”专项,我国国土资源信息化工作已全面展开[6]。与此同时,我国一大批土地信息化相关的重点项目已经或者正在开发、实施。例如,黄杏元等根据城市土地定级因素所具有的空间特征和相关性,采用地理信息系统的技术和方法,运用空间数据库存贮、管理和操作各类与城市土地定级估价有关的信息和数据,完成了南通市土地定级信息系统的设计,建立了土地定级估价数据库[7]。武汉大学资源与环境学院开发了农用地分等定级估价信息系统,不但可以减少农用地分等定级估价工作中大量烦琐的计算工作,而且可以大大提高分等的速度和精度。

1.3人才培养和学术交流成果研究近年来,我国研究者出版了一系列有关论述土地信息科学的专著,如由胡月明等编著的《土地信息系统》(华南理工大学出版社2001年出版)、海等编著的《土地管理信息系统》(中国农业大学出版社2000年出版)等。同时,我国学者也发表了大量的土地信息科学相关的学术论文,如彭俊等就“土地信息学”的建设进行了深入的探讨。严泰来等就土地信息学科前沿的若干问题作了深入的剖析。孙静等就土地利用遥感动态监测技术方法作了详细介绍。近年来,许多高校科研院所开设了与土地信息科学有关的专业、课程和培训班,培养出了一大批从事土地信息科学教学、研究和实践的工作人员。

2前沿领域

无论从发展土地信息科学的角度,还是从国家社会经济进步的需求来看,土地信息科学面临着不少困难和新的挑战,同时也迎来发展的有利契机。本文主要从空间信息数据库角度提出一些土地信息学科的前沿问题。

2.1空间数据表达与系统开发标准化土地信息的标准化程度决定了系统的兼容性、可移植性,同时也保证信息的共享和可持续利用[8]。土地信息系统的标准化包含两方面的含义。首先,要服从软件系统工程的标准,服从系统的设计、开发标准和网络协议标准。其次,土地信息系统要遵从土地行业及地理界的标准,服从空间地理信息(点、线、面)的描述、管理和表示的数据标准。目前我国土地信息系统建设缺乏统一的技术标准,系统低水平设计、软件重复开发现象严重。土地信息化基础设施薄弱,基础数据库建库与更新仍是一个瓶颈问题。应确定基础数据生产和利用的法定地位,加快制定有关国家标准,加强数据质量控制,统一土地空间数据模型[9],具体如土地信息系统中名词术语标准、图形与影像数据采集技术规程、数据交换格式标准、数据精度和质量标准、土地数据的分类与代码等[3]。值得一提的是,宋其友等编著的《土地信息学》较为系统地介绍了土地信息的数据模型、数据获取、应用模型等[10]。

2.2空间数据信息挖掘问题当前全国各地国土资源部门构建了多层次、多类型的国土资源数据库。数据库的数据规模、质量与数据的完备性都达到前所未有的高度,这种情形为数据库的信息挖掘提供了良好条件[11]。随着国土信息化进程的深入,不同时间、不同区域、不同方式来源的土地信息数据越来越多,积累了大量的空间数据资料,如何在系统支持下由“死”数据变为“活”数据,挖掘深层次的信息成为当前土地信息科学的热点问题[12]。事实上,不少人对这个问题也做了深入研究。比如,有人利用一个地区各个图斑的周长面积比的平均值来衡量这个地区的土地开发程度,也有人从城市各个商业网点布局来发现一些经济现象[13]。

2.3时空数据结构问题时间、空间、属性是构成GIS的三个基础成分。黄杏元等指出时间是土地信息系统中不可缺少的一维,它不仅仅作为数据的一个组成部分,而且与空间数据相互关联地存在着[14]。然而,目前的土地信息系统软件除三维表面模型外,基本上是二维模型,难以描述土地时空的三维性。若要实现这一目标,二维的土地信息系统模型需要作根本性的改进[15]。

2.4数据压缩和数据更新淘汰问题土地空间数据涉及跨部门、跨行业的多种数据格式和多种数据类型的大量资源、环境和社会经济图形、属性数据。这些空间数据在以几何级数的形式增长,而计算机数据存储空间却是以算术级数在增加,势必有一天存储空间容纳不下巨量的地学信息数据[13]。研究科学的空间数据压缩方法显得十分必要。

2.5遥感影像数据解译精度与可信度问题遥感影像数据解译精度与可信度是贯穿于土地利用动态变化监测过程的核心问题之一,也是困扰遥感技术在土地利用动态监测中应用的重要限制因素。多数据源的数据融合问题、确定信息与不确定信息问题、人—机交互界面设计等是今后土地信息科学发展所面临的主要问题。

3发展趋势

3.1多学科的集成性研究张荣群[16]指出土地信息科学涉及遥感与测绘技术、计算机信息技术、数学和统计学、地图学,以及与土地相关的地理学、环境生态学、土壤学、气象学、城市科学和管理学等学科。遥感测绘技术以及全球定位技术为土地信息系统提供丰富的数据来源;计算机科学为土地信息系统的发展提供强大的软、硬件环境;环境资源(土地资源相关)科学则是土地信息系统工作的对象。

3.2土地信息的网络化研究土地管理业务具有业务种类多样性、数据量大、手续繁杂等特点,要求各个部门共享信息,协同处理。Internet具有不受时空限制能快速、直观地土地信息,对于合理保护、利用和开发土地资源,整合资源优势,最大限度地挖掘土地生产力,保证土地资源的可持续利用等方面具有积极作用[17]。正如朱明仓[18]指出的在网络信息技术的强大推动下,具有时间特性的土地信息数据也必将通过先进的网络技术实现各种土地信息用户的互连和信息资源共享,不仅实现增强协同处理业务能力,进行业务监督,更能把土地信息传给千家万户,真正使普通老百姓加入到土地管理中来,最终实现土地信息的开放性和实用性[3]。目前土地网络化研究前沿是通过WebGIS实现的。利用web技术可以实现基于地图的浏览、查询、分析应用等功能,从而能够构建智能化、个性化、交互式的土地信息管理和服务平台,实现开放的、互操作的数据共享LIS系统。当前用于WebGIS的浏览器的中间键有多种,对客户端,主要有Ac-tivex,JavaApplet,P1ug-in,Autodesk公司Mapguide等方式;对服务器端,主要有CORBA,CGI和JavaServerlet,武汉大学研制的GeosuIf等方式[17]。

3.3土地信息系统的智能化研究土地信息系统是一个基于土地空间数据的信息系统,它必须具有自动采集和处理空间数据的功能,而且能智能式分析和运用数据,提供科学的决策咨询,以回答用户可能提出的各种复杂问题[3]。在土地信息系统中加入专业领域的知识和有关空间推理知识形成知识库和专家系统(ES)模块,实现对空间土地数据综合分析人脑思维化。我国学者在智能化的土地信息系统开发中也做了大量工作。如,郑顺义等基于对知识工程的土地信息系统的研究,开发了交通建设用地分析系统TransLand,该系统开发了智能决策部分,包括知识库、模型库的管理,以及推理、解释等模块。系统的运行证明,建立基于知识的土地信息系统可以克服传统土地信息系统的一些缺陷和不足,利用其进行土地分析,能够从定量、定性、定位的角度对交通建设用地的有关问题进行全方位的分析和决策[19]。

3.4地面、航空、航天的多层次综合遥感监测近年来,地面、航空、航天的多层次综合遥感在LUCC研究中的应用越来越受到人们的重视。通过地面、航空、航天的多层次综合遥感监测,建立国土资源卫星监测网络,系统地获取土地利用、土地覆被变化不同分辨力的遥感图像数据。

3.5综合“3S“技术应用,发挥整体功能遥感技术作为一种勘查技术手段和一种信息源,其应用是非常有限的,但是,当遥感(RS)与地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS)集成后,其技术应用的能力和范围将会得到极大的提升和拓展。可见,3S技术(GIS、RS、GPS)充分集成,建立适合LUCC监测领域应用的综合多功能型的遥感信息技术是今后的发展方向。

第2篇：地理信息科学研究进展范文

1河北农业旱灾的特点及其对农村经济社会的影晌

1.1河北农业旱灾的特点

河北农业旱灾与其他自然灾害相比，呈现出以下几个特点：一是旱灾发生频率高，受灾面积大。二是旱灾呈上升趋势。据河北省1952~2001年主要年份农业的受灾面积和成灾面积资料，1952~2001年50年中，河北水灾和旱灾无论是受灾面积还是成灾面积均呈现上升趋势，但旱灾的趋势更为明显。三是河北干旱类型分布呈现明显的地域性。对农作物影响较大的主要是春旱；中部为春、夏、伏旱的交错区，但对农作物威胁最大的是夏旱、伏旱；东部主要是伏旱区；攀西地区即河北西南山地，雨季、旱季比较明显。

1.2旱灾对河北农村经济社会发展的影响

1.2.1旱灾对农业生产的影响

持续旱灾导致农作物减产或甚至绝收；树木枯死，草场退化，土壤沙化；农作物和森林病虫害明显上升，森林火情、火灾加剧。根据农业部种植管理司和农业部信息中心公布的资料，1971年~2003年的33年间，河北每年都有不同程度的旱灾发生，农作物年均受灾面积1996万亩，年均成灾面积784万亩，占受灾面积的39.特别是2001年，河北遭受的严重旱灾，造成4881万亩农作物受灾；成灾面积3367.5万亩，占受灾面积的68.9;绝收面积706.5万亩，占成灾面积的21.1;有556万人和589万牲畜发生饮水困难。

1.2.2旱灾对河北农村经济的影响

主要表现在：①受旱地区农业总产值增幅降低，甚至出现负增长，农业生产经济效益下降，进而影响河北整体实力增强。②影响农民增收，如广元市2001年遭受几十年不遇的旱灾，农民人均收入比上年减少74元。③影响农业资金投入结构。为了抗御严重的旱灾，政府要投入大量的抗旱、抗灾资金和救灾救济款，帮助灾区农民抗灾和农民渡过暂时困难，从而使原计划安排用于农业其他方面的资金和用于其他产业的资金不得不重新调整，使农业的其他方面和其他产业的发展受到影响。

2实施农业旱灾风险管理的必要性

所谓农业旱灾风险管理，就是对造成农业旱灾的各种因素的发生、发展 规律 进行分析和把握。对其发展趋势进行预测预报，并采取相应的对策措施，尽可能地避免或减少旱灾对农业造成的损失。从而努力实现农业计划目标的过程。随着河北社会经济的快速发展和人口的增长。水资源短缺现象还将日趋严重，必然导致干旱区域的扩大与干旱化程度的进一步加重。干旱化趋势，客观上要求各级政府、社会，各界和农户注重对干旱的预防，实施农业旱灾风险管理，做到早预防、早控制，采取 科学 手段。将农业旱灾造成的损失减少到最小，促进河北农民增收和全面实现小康社会。

3河北实施农业旱灾管理的现状

目前，河北在实施农业灾害管理中采取的是分灾类、分部门、分地区的减灾管理模式。以旱灾管理为例，旱灾管理的目标主要是减灾安民。旱灾管理的组织形式：省市县都有两套组织体系，一是抗旱防汛指挥部。二是救灾办公室。

为了更有效地抵御旱灾，减轻旱灾对社会经济的影响，各地还建立了市、县、乡（镇）抗旱服务组织，实行公益性和经营性相结合的运作模式，在抗旱工作中发挥了主力军作用。同时，通过各种媒体宣传普及抗旱减灾知识，提高公众防旱意识，增强抗旱减灾能力。

4实施农业旱灾风险管理的对策

从经济管理的角度看，对旱灾的管理应该由控制旱灾向灾害管理的理念转变，切实增强系统意识、风险意识和资源意识，建立有效的旱灾风险管理组织体系，综合运用各种措施。

4.1明确界定农业旱灾风险管理的主体

从理论和实践两个角度界定清楚谁是农业旱灾风险管理的主体，有利于明确各自的责任，有效地实施农业旱灾风险管理。长期以来，我国农业干旱风险管理（当然也包括其它灾害的风险管理）的主体基本上只有政府。从抗旱的组织、指挥、救济到灾后重建的物资、资金提供，几乎都由政府承担。而按照责任和利益对等的原则，政府、产业化龙头 企业 （含协会等合作经济组织）和农民都应当是旱灾风险管理的主体。

4.2建立旱灾风险研究咨询机构，为旱灾风险管理主体回避旱灾风险提供咨询服务

目前，我国还没有专门咨询研究机构从事农业旱灾风险的科学研究，这对旱灾风险的研究和实施旱灾风险管理是极为不利的。政府可以通过科研立项、招标、合同形式，依托大学、科研院所组建旱灾风险研究咨询机构，针对不同区域影响旱灾因子的变化及其变化趋势，对旱灾风险及其管理进行全面系统的研究，定期和不定期地旱灾发生时期、发生区域、发生程度、控制措施等方面的信息，并为政府提供旱灾应急预案，以指导农业经营者回避风险。

4.3建立多元化投资机制，加大水利资金投入

解决河北旱灾风险的主要措施就是建设水利工程。在水利建设方面，应坚持大中小微水利建设并举，开源与节流并重，新建和挖潜改造并行。一是建设一批水利骨干工程，加强中型和小型水库的配套建设。加快各类水利设施的节水改造，大力推行节水灌溉。二是切实解决旱缺水问题。加大丘陵地区旱治理力度把旱治理与农业结构调整结合起来。三是抓好病险水库整治和堤防建设，提供防洪和抗旱水源保证。

4.4加大科学技术应用力度，尽快实现旱灾风险管理技术现代化

旱灾风险管理涉及的因素多，而且复杂。为实现旱灾风险管理的预期目标，必须在旱灾灾害的预测预报、信息处理、调度指挥决策、抗旱减灾和抗旱后评价等方面提高科技水平，实现旱灾风险管理技术现代化。在预测预报方面，应用卫星遥感技术。雷达探测技术，不断丰富预报手段，完善预报模型，提高预报精度，延长预见期；在信息处理方面，应用 计算 机 网络 技术，数据仓库技术，GIS技术，开发先进实用的应用软件，实现信息资源共享，提高信息化水平；在调度指挥方面，运用现代化的通信传输手段，建立和完善异地会商系统，开发决策支持系统和智能化专家系统，提高调度指挥的科学性；在旱灾灾害评价方面，运用航测、遥感和模拟技术，制定旱灾灾害评价指标体系和制度，对旱灾的影响进行科学的评价。

4.5大力推广旱作技术和发展节水农业

旱作技术和节水农业也是抵御旱灾和实施旱灾风险管理的重要措施。要加大旱作农业技术措施的推广力度，综合运用农艺、生物、化学、农机和工程措施，尽量选种抗旱能力强或能避开干旱重发期的作物、品种，着力发展旱作节水、保护地栽培等避灾农业。要采用行政、经济、技术、 法律 、工程等各种手段，大力推行节水技术，强化节水措施，加大节水力度。总之，发展节水农业要围绕当地的区域特色和农业主导产业，因时、因地、因作物制宜，发展适合本地特点的节水农业，建立符合区域特征的多种节水模式和技术体系。

参考文献：

第3篇：地理信息科学研究进展范文

关键词：环首都山地；土壤侵蚀；树轮地貌学方法；环境因子

中图分类号：S157文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）06-0074-05

AbstractBased on the dendrogeomorphological method and soil erosion rate temporal variation analyze method，the soil erosion rate of 4 representative distracts in Hebei mountains around Beijing were researched. The results showed that the erosion intention of research points were all above middle degree erosion. Most of the research points were very intensive erosion or violent erosion. The soil erosion rate was related to slope， geomorphology， lithology， vegetation conditions and human activity. These research points as follows were easy to occur very intensive erosion or violent erosion， such as human activity district， steep slope district， foothill district， clastic rock district， diabase district， limestone district， gneiss district or loess-like soil district and tree or undergrowth sparse areas. The results of the same slope surface showed that the soil erosion was the most sensitive to slope and human activity， then was vegetation conditions and geomorphology. The results of points with different tree ages showed that the soil erosion rates in the last hundred years had a considerable increase. For all-round management of water and soil erosion， the sensitiveness zone of soil erosion in Hebei mountains around Beijing should be comprehensively designated，and the zonal and hierarchic control should be carried out.

KeywordsHebei mountains around Beijing；Soil erosion；Dendrogeomorphological method； Environmental factor

山地坡面侵蚀为山洪、崩塌、滑坡、泥石流等灾害提供了松散物质来源，容易造成山区土地资源破坏、土壤肥力下降、库塘湖泊淤积等一系列危害[1]。我国土壤侵蚀面积大、分布范围广、侵蚀强度大、侵蚀区域差异明显、成因复杂[2]。河北为多山地区，山地以太行山、燕山为主，土壤侵蚀敏感区分布面积广泛[3]。对河北省土壤侵蚀的研究主要以侵蚀现状综合评价[4，5]、侵蚀敏感性分析[3，6]、影响因子评价[7-12]、侵蚀速率测算[13，14]为主。其中侵蚀速率测算主要基于遥感测量和RUSLE模型法，难以全面反映地形复杂区域的土壤侵蚀特征。

河北省环首都山地主要是保定、张家口、承德等地的太行山、燕山山地，为我国地势第二级阶梯和第三级阶梯的过渡带，山势陡峻，气候、地质条件复杂，是京津冀生态环境重要的支撑区。本研究基于树轮地貌学方法，对环首都山地的部分代表性区域进行调查，对坡面土壤侵蚀速率进行实测，研究环首都山地土壤侵蚀特征及影响因素，以期为区域生态环境管理提供理论参考。

1材料与方法

1.1调查区概况

调查区主要位于河北省环首都山地的涞源、兴隆、丰宁、围场四县，分别代表环首都山地的夏季L迎风坡（涞源、兴隆）和背风坡（丰宁、围场）。调查地区的基本地理特征见表1。

1.2土壤侵蚀速率调查方法

传统的土壤侵蚀调查方法包括测量学方法、遥感研究法、地球化学方法、水文学研究方法、土壤学研究方法等[15]。其中常用的地球化学方法为同位素分析法，即通过同位素（如137Cs等）分析测定核尘埃产生至今的土壤侵蚀情况。水文学观测方法基于多年水文泥沙观测资料[16]，而一般资料缺乏溶解质及推移质泥沙统计信息，计算结果在反映坡面侵蚀总量方面存在一定误差。测量学方法基于测绘和遥感设备，多以提供近年内重复监测期内的土壤侵蚀速率为主。从调查成本、耗时、数据精度等方面综合考虑，这些方法在地形复杂的小区域内应用均存在一定不足。

为更直观、精确地分析山地复杂地形小区域的坡面侵蚀，20世纪60年代以来，研究者开始采用树轮地貌学方法[17-19]，以某一暴露树根自明显暴露至今的年龄为时间尺度，以该暴露树根最下部至正常地表的距离为侵蚀厚度，进而获得该树根暴露期间的土壤侵蚀速率。该方法近来已在欧洲[17，21]、北美[18，22]和国内部分地区[23-25]得到应用。为提高调查分析过程的便捷性和数据的代表性，结合坡面树木自生长即存在不同强度的土壤侵蚀的特点，对该方法进行改进，采用全树龄调查方法。侵蚀厚度为暴露最深的树根最底部至当前地表的高度。侵蚀时长采用树木主干的年轮。参照Gartner[17]公式，全树龄法的土壤侵蚀速率计算方法见式（1）：

式中，Era为土壤侵蚀速率，单位为mm/a；Ex为侵蚀厚度，单位为mm；P为树龄，单位为a。

依据该方法，选择自然植被分布或人类活动影响较小的调查区，调查点选择有树根暴露的地点。使用生长锥在树木主干距地面1.3 m处钻取宽约5 mm的树轮样品，通过晾晒、打磨、年轮测算获得树龄值。使用卷尺量算该树木所在地点的侵蚀厚度。此外，记录树木的GPS位置、坡度、岩性、地貌、植被等信息。计算调查点土壤侵蚀速率，并根据《土壤侵蚀分类分级》[26]标准划定不同调查点的土壤侵蚀强度。

1.3土壤侵蚀速率时间变化分析方法

利用调查点树木的主干树龄分析不同年代的土壤侵蚀特征。将所有调查点划分为不同的组，计算并比较每个树龄组的平均侵蚀速率。计算方法见式（2）：

式中，Era为某一树龄组的平均侵蚀速率，（Ex ）i为该组调查点的侵蚀厚度，（P）i为该组调查点的树龄。通过对不同树龄组的对比，可以反映不同时段以来的土壤侵蚀速率变化特征。

2结果与分析

2.1调查点土壤侵蚀总体特征

调查共获取样品82个，各调查区的调查点数量及其侵蚀强度分析结果见表2。调查点侵蚀速率介于2.86～38.71 mm/a，侵蚀强度均在中度以上，以极强度侵蚀和剧烈侵蚀为主。迎风坡山区（兴隆、涞源）调查点的侵蚀强度多高于背风坡（丰宁、围场），其中涞源调查点的侵蚀强度最高。

2.2土壤侵蚀与环境因子的关系

2.2.1土壤侵蚀与坡度的关系自然坡面的土壤侵蚀速率与调查点坡度呈现为较好的相关性。如图1所示，坡度45°时，侵蚀速率随坡度变大表现为类指数关系。受人类活动影响的调查点，其侵蚀速率均较高，和坡度变化无相关性。

2.2.2土壤侵蚀与植被的关系坡面土壤侵蚀速率和当地土地覆被特征相关，其中受乔木密度影响尤为显著。如图2所示，三种不同树木密度区的平均侵蚀速率分别为孤树18.32 mm/a，稀树12.55 mm/a，树丛9.58 mm/a，树木密度低值区出现强度级别以上土壤侵蚀的可能性更高。此外，林下植被特征对坡面的保护作用显著，裸地的土壤侵蚀速率明显高于灌丛和草地。

2.2.3土壤侵蚀与地貌的关系土壤侵蚀速率与调查点地貌部位的相关性见图3，山麓、山腰及山顶的平均侵蚀速率为17.27、11.19 mm/a及12.79 mm/a。其中山麓地区碎屑物质丰富，降水汇集所导致的地下或地表水流速较高，所以出现强烈级别以上土壤侵蚀的可能性更高。山顶地区水分相对较少，土壤侵蚀主要以风化剥落为主，除个别外土壤侵蚀速率相对较低。

2.2.4土壤侵蚀与岩性的关系土壤侵蚀与基岩岩性的相关性见图4。其中基岩为角砾岩（含断层角砾岩、凝灰质角砾岩）的调查点平均侵蚀速率达18.05 mm/a，且大多数调查点的侵蚀速率高于10 mm/a。基岩为辉绿岩、灰岩的调查点侵蚀速率均高于10 mm/a。基岩为片麻岩或土质为黄土状土（主要为冲积黄土）的调查点侵蚀速率多高于10 mm/a，少数调查点侵蚀速率高于30 mm/a。

2.3土壤侵蚀对环境的敏感程度分析

为了考察土壤侵蚀速率对环境响应的特点，将同一山体（基岩岩性多相同）的调查点编为一组，调查点数量超过3的组为有效组，共有15个有效组。若土壤侵蚀速率与因子之间呈现如上述章节所示的相关关系，则定义为敏感。据此，各有效组土壤侵g速率对环境的敏感程度见表3。由表3可知，在同一山体环境下，调查点土壤侵蚀速率对坡度变化最敏感，其次为植被、地貌、人类活动。

此外，有效组内共有三组中调查点附近有人类活动痕迹（山路），这三组均对人类活动敏感。且有人类活动痕迹的调查点，其土壤侵蚀速率远高于组内其他调查点。可见土壤侵蚀速率变化对人类活动同样非常敏感。

2.4近百年来土壤侵蚀速率的变化特征

根据调查点的树轮特征对调查点进行分组，树龄小于70年的，每10年分为一组；树龄大于70年的，分为70～89、90～119、120年及以上组。根据式（2），计算每组的平均侵蚀速率，结果见图5。树龄39年以内调查点的平均侵蚀速率在15.83～17.57 mm/a，树龄40～69年以内调查点的侵蚀速率为11.51～12.19 mm/a，树龄70年以上调查点的侵蚀速率为7.20～8.18 mm/a。由此可见，20世纪50年代以来，土壤侵蚀强度愈加严重，尤其是80年代以来，平均土壤侵蚀速率显著增加。

3讨论与结论

（1）通过研究调查点土壤侵蚀速率的规律性特征可以发现，坡度、地貌、岩性、植被等因子均是影响土壤侵蚀的重要因素。坡面侵蚀速率与坡度有良好的相关性。土壤侵蚀速率与调查区土地覆被特征相关，孤树、稀树分布区或林下植被稀疏区土壤侵蚀速率普遍较高。此外，地貌为山麓的区域，或基岩岩性为角砾岩、辉绿岩、灰岩、片麻岩及黄土状土分布区也有可能出现较严重的土壤侵蚀。

（2）调查样品的分组分析结果显示，同一山体或坡面（即基岩岩性相同或相似），土壤对坡度和人类活动最为敏感，其他依次为植被和地貌部位。

（3）通过分析近百年来土壤侵蚀速率变化特征可以发现，近百年来土壤侵蚀速率呈现逐渐增加的趋势。尤其是20世纪80年代以来，平均土壤侵蚀速率显著增加。

（4）河北省环首都山区是京津冀地区重要的生态环境保障区，是京津冀协同发展的重要生态屏障。为全面治理水土流失，有必要结合调查分析结果，综合划定环首都山区土壤侵蚀敏感分区，开展分区分级治理，严格禁止高敏感区开发，在裸地地区、山麓地区、碎屑岩及黄土状土等土壤侵蚀高敏感性分布区开展森林或地表灌草植被修复与维护，建设水土保持工程，推进生态移民。

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