【摘要】：土壤水是生態(tài)系統(tǒng)維系中不可或缺的組成部分,由于喀斯特地區(qū)特有的二元三維空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng),使得地表土壤水尤其珍貴,對喀斯特地區(qū)土壤水的監(jiān)測具有重要意義。研究以關(guān)嶺-貞豐花江示范區(qū)所屬的喀斯特高原峽谷區(qū)為研究對象,基于Sentinel-1A和Landsat 8 OLI遙感影像,利用“水云模型”剔除地表植被層對土壤水遙感監(jiān)測的影響,結(jié)合野外實測數(shù)據(jù),構(gòu)建土壤水遙感反演模型。并運用多源遙感中不同極化方式與不同指數(shù)參數(shù)的結(jié)合,對比不同組合下的反演結(jié)果;其中通過對比不同覆蓋度下的不同組合方式,得到土壤含水量反演模型中最佳組合方式,使反演結(jié)果更具全面性,最終進行精度驗證。反演得到研究區(qū)內(nèi)整體土壤含水量的分布情況,結(jié)合不同季節(jié)、不同石漠化等級,分析研究區(qū)土壤含水量的時空變化,結(jié)果表明:(1)“水云模型”能夠較好去除植被層對土壤水反演的影響,基于Sentinel-1不同極化反演的土壤后向散射系數(shù)分別和Landsat 8 OLI數(shù)據(jù)計算得到的三種指數(shù)進行反演,即六種組合下的反演模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn),六種組合均有顯著性,對比之下VV極化反演效果要優(yōu)于VH極化。其中VV+NDVI、VV+NDWI、VV+NDWI2整體反演程度非常相近,VV+NDWI2反演得到的相關(guān)性系數(shù)相對較高,R=0.59;VV+NDVI反演結(jié)果次之,相關(guān)性系數(shù)R=0.58。而VH+NDVI、VH+NDWI、VH+NDWI2反演后R值都偏低。(2)結(jié)合研究區(qū)地表植被覆蓋情況,將研究區(qū)根據(jù)不同覆蓋類型分為:低覆蓋度(裸地、復墾地)、中覆蓋(園地、草地、低灌木林等)、高覆蓋度(有林地、高密度灌木等)三大區(qū)域。采集樣點按不同覆蓋度及不同植被類型進行擬合分析,結(jié)果顯示在不同覆蓋度下VV+NDVI最為穩(wěn)定,進行精度評價R值為0.66。(3)將研究區(qū)內(nèi)土壤表層中含水量占比情況分為7層:0~10%、10~20%、20~30%、30~40%、40~50%、50~60%、60%,區(qū)內(nèi)土壤表層中含水量大部分區(qū)域土壤表層含水量處于30~40%,土壤水較高的區(qū)域(除水體外)主要分布在低海拔地區(qū),而山頂處的土壤含水量處于20%以下;除受海拔影響之外,區(qū)內(nèi)溝谷周圍的土壤水分較高,呈垂直于海拔梯度分布,空間格局上具有隨海拔的梯度變化以及不同微地貌類型分布的雙重影響。對比不同季節(jié)發(fā)現(xiàn),9月份土壤含水量整體數(shù)值較高。(4)根據(jù)不同石漠化等級分析土壤含水量的變化情況,發(fā)現(xiàn)其存在明顯的變化特征。無石漠化、潛在石漠化、輕度石漠化、中度石漠化的土壤含水在20~50%之間,部分地區(qū)土壤含水量在50~60%之間;重度石漠化、極強石漠化,相對含水量比較分散;非喀斯特區(qū)域土壤含水量相對較高且較為穩(wěn)定,主要分布在30~50%之間。(5)探究不同石漠化治理工程與不同季節(jié)下土壤含水量的變化特征發(fā)現(xiàn),在生態(tài)環(huán)境極脆弱易破壞難修復的喀斯特石漠化地區(qū),人為干預的治理工程石漠化顯得尤為重要。其中,防護林、坡改梯土壤含水量季節(jié)變化相對穩(wěn)定;人工草地、水保林、經(jīng)果林土壤含水量隨季節(jié)性變化明顯、人為干擾程度較大;封山育林區(qū)受季節(jié)影響程度顯著,在一定時間內(nèi)仍需加強保護。
【圖文】：

究區(qū)概況與數(shù)據(jù)預處理 研究區(qū)概況1 地理范圍花江峽谷石漠化綜合治理示范區(qū)（105°36′30″-46′30″E、25°39′13″-41′00″N）省關(guān)嶺縣和貞豐縣交界處的北盤江流域花江峽谷兩側(cè)，以高原峽谷為主的喀斯特地貌單元，2016），山高坡陡，喀斯特發(fā)育典型，河流溶蝕沖刷明顯，基巖裸露率高，植被覆蓋度瘠薄，生境干旱，生態(tài)脆弱，地表土壤侵蝕和地下漏失突出，石漠化嚴重，光熱資源豐富的喀斯特干熱河谷生態(tài)環(huán)境，面積為 5161.65hm2（圖 2-1）。

關(guān)嶺-貞豐花江示范區(qū)DEM圖
【學位授予單位】：貴州師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP79;S152.7

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本文編號：2596933