丁 超，張晟旻，胡 偉，嚴(yán) 月，祁 志，韓 興，張興義?

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，130118，長(zhǎng)春；2.中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，150081，哈爾濱)

東北黑土區(qū)是我國(guó)水土流失嚴(yán)重區(qū)域之一[1]，水土流失2種表現(xiàn)形式面蝕和溝蝕均較為嚴(yán)重，且主要發(fā)生于已墾坡耕地上，已成為當(dāng)前黑土退化的主要的驅(qū)動(dòng)因素[2]。坡面侵蝕表現(xiàn)在僅存的約30 cm的黑土層不斷被剝離變薄，年均變薄速率為2～3 mm，對(duì)維持作物生產(chǎn)力至關(guān)重要的黑土層造成嚴(yán)重傷害，急需遏止[3]。作為土地退化最重要的表現(xiàn)形式溝蝕也十分嚴(yán)重，損毀耕地的同時(shí)，還造成土地支離破碎，阻礙農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的障礙，也需修復(fù)。

東北黑土區(qū)溝蝕危害得到了國(guó)家重視，2010—2012年首次對(duì)東北黑土區(qū)侵蝕溝進(jìn)行了專項(xiàng)普查，并將結(jié)果于2013年發(fā)布公告[4]。普查主要基于遙感解譯和野外核查的方法，以2.5 m分辨率遙感影像和1∶5萬(wàn)地形圖為主要數(shù)據(jù)源，采用人機(jī)交互辨識(shí)，提取侵蝕溝水平面溝道長(zhǎng)度、面積、比降、地理位置及所處土地利用類型等信息，匯總后每個(gè)縣野外核查10條侵蝕溝，最終完成東北黑土區(qū)侵蝕溝普查成果并公布[5]。該專項(xiàng)普查為東北黑土區(qū)侵蝕溝首次，也是目前唯一的區(qū)域國(guó)家公布的侵蝕溝數(shù)據(jù)，成為東北黑土區(qū)溝蝕危害的認(rèn)知和侵蝕溝治理主要依據(jù)。

東北黑土區(qū)具有獨(dú)特的地理環(huán)境，水土流失尤其溝蝕也明顯有別于我國(guó)其他區(qū)域[6]。東北黑土區(qū)開(kāi)發(fā)歷史短，水土流失主要發(fā)生在坡耕地，地塊大，坡緩坡長(zhǎng)，匯水區(qū)面積大，微地形變化大，地表徑流匯集沿水線易形成淺溝和切溝，所發(fā)育形成的侵蝕溝具有新成溝、長(zhǎng)度短、面積小、比降緩、多為發(fā)展溝等顯著特點(diǎn)。東北黑土區(qū)侵蝕溝專項(xiàng)普查存在著一些制約因素，2.5 m分辨率遙感影像影響小型溝準(zhǔn)確判讀[7]，從影像上路邊溝較難辨識(shí)，林地溝由于遮擋不能全部提??；此外，普查侵蝕溝長(zhǎng)度范圍界定在100～5 000 m，東北黑土區(qū)<100 m的侵蝕溝數(shù)量分布較多，不應(yīng)忽視。近幾年來(lái)，黑土區(qū)侵蝕溝專項(xiàng)普查結(jié)果準(zhǔn)確度，以及溝蝕的真實(shí)現(xiàn)狀受到關(guān)注[8]；此外無(wú)論溝蝕危害評(píng)估還是侵蝕溝生態(tài)治理均需侵蝕溝立體形態(tài)特征參數(shù)，諸如治理措施的具體布設(shè)還需侵蝕溝的深度和體積等信息。本研究選取溝蝕嚴(yán)重的漫川漫崗黑土區(qū)中的黑龍江省海倫市南部典型區(qū)域，采用實(shí)地測(cè)量的方法，獲取區(qū)域溝蝕現(xiàn)狀與立體形態(tài)特征信息，開(kāi)展侵蝕溝專項(xiàng)普查結(jié)果實(shí)測(cè)驗(yàn)證，旨在為東北黑土區(qū)溝蝕客觀認(rèn)知和科學(xué)防控提供依據(jù)。

1 調(diào)查區(qū)概況

在東北黑土區(qū)溝蝕嚴(yán)重的漫川漫崗黑土區(qū)，于黑龍江省海倫市東南部選取450 km2區(qū)域作為調(diào)查區(qū)，位于E 126°77′～127°04′、N 47°04′～47°28′(圖1)；土地利用以耕地為主，70%以上為耕地。屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫1.5 ℃，年平均降雨量530 mm；土壤均為典型黑土，農(nóng)耕多采用順坡/斜坡壟作，種植作物為大豆和玉米，一年一季。

圖1 調(diào)查區(qū)域Fig.1 Survey area

本調(diào)查區(qū)的主要數(shù)據(jù)來(lái)源：2013年國(guó)家公布的基于遙感解譯的東北黑土區(qū)溝蝕普查結(jié)果，作為本底數(shù)據(jù)用于和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比；調(diào)查區(qū)2018年衛(wèi)星遙感影像(地面分辨率0.5 m)和DEM數(shù)據(jù)(分辨率15 m)，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪制調(diào)查區(qū)的侵蝕溝分布圖；實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)包括調(diào)查區(qū)侵蝕溝數(shù)量、位置、長(zhǎng)度、寬度、深度、面積和體積。

2 研究方法

2.1 實(shí)驗(yàn)方法

1)在實(shí)測(cè)前用2018年遙感影像首先確定溝的大致位置，目的是為實(shí)測(cè)提供路線，文中的數(shù)據(jù)是2018年的人工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果，而不是遙感解譯結(jié)果。比較實(shí)測(cè)(2018年)和普查(2013年)的侵蝕溝結(jié)果，中間存在5年的時(shí)差，基于已有的研究成果，黑土區(qū)侵蝕溝主要發(fā)育形成于大面積墾殖的初期[9]，現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)溝道數(shù)量幾無(wú)變化，但長(zhǎng)度略有變化。比較差異以數(shù)量為主，長(zhǎng)度、寬度等為輔，總體影響不大。

2)侵蝕溝的實(shí)地測(cè)量。于2018年秋季對(duì)調(diào)查區(qū)進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，利用手持激光測(cè)距儀(型號(hào)：SW-100A，±0.5 m，美國(guó))對(duì)每條侵蝕溝的從溝頭至溝尾間隔50 m進(jìn)行測(cè)量，在轉(zhuǎn)彎處、溝道變化大的部位、溝明顯分叉處加測(cè)，記錄觀測(cè)點(diǎn)侵蝕溝橫截面的寬度、深度，同時(shí)利用GPS記錄觀測(cè)點(diǎn)的地理坐標(biāo)，記錄侵蝕溝所在的土地利用類型、溝道發(fā)育狀況、溝線與耕地壟向夾角等。實(shí)地標(biāo)記人工修筑的排水溝，將其從侵蝕溝調(diào)查結(jié)果中剔除。

3)按侵蝕溝所在的土地利用類型將研究區(qū)侵蝕溝分為4類：耕地溝、路邊溝、林地溝和主干溝。出現(xiàn)在耕地中的侵蝕溝被稱為耕地溝；在公路、道路兩旁出現(xiàn)的侵蝕溝被稱為路邊溝；出現(xiàn)在樹(shù)林里的被稱為林地溝；分布于坡面間“谷地”的“侵蝕溝道”，類似于黃土高原的“沖溝”，不滿足小河道的定義，只在降雨時(shí)溝內(nèi)才有水流定義為“主干溝”?？缭讲煌恋仡愋偷那治g溝，以侵蝕溝最先發(fā)展的溝頭處在的土地類型為主。

2.2 數(shù)據(jù)處理

1)將遙感解譯的東北黑土區(qū)溝蝕普查數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGIS 10.2軟件中，獲得調(diào)查區(qū)侵蝕溝的矢量數(shù)據(jù)，通過(guò)目視解譯法得到：普查得到的侵蝕溝數(shù)量、位置、長(zhǎng)度、寬度、面積(圖2a)。

2)在ArcGIS 10.2軟件中加載調(diào)查區(qū)分辨率0.5 m的衛(wèi)星遙感影像，結(jié)合調(diào)查區(qū)數(shù)字高程模型(分辨率15 m)，制作調(diào)查區(qū)數(shù)字正射影像。將實(shí)測(cè)記錄數(shù)據(jù)錄入到Excel中，按照地理坐標(biāo)屬性值導(dǎo)入ArcGIS 10.2軟件中。在ArcGIS 10.2軟件中，在 ArcToolbox工具箱中執(zhí)行命令Spatial Analyst工具-提取分析-按掩膜提取得到調(diào)查區(qū)實(shí)測(cè)的每條侵蝕溝的溝長(zhǎng)、溝寬、溝深、面積，并標(biāo)注每條侵蝕溝按耕地、路邊、林地、主干溝劃分的屬性(圖2b)。

3)對(duì)步驟1)得到的結(jié)果和步驟2)得到的結(jié)果在ArcGIS 10.2軟件中執(zhí)行命令分析工具-疊加分析，分別得到普查和實(shí)測(cè)的重復(fù)數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)中有普查未有的數(shù)據(jù)(圖2c和圖2d)。

圖2 調(diào)查區(qū)普查和實(shí)測(cè)侵蝕溝分布Fig.2 Erosion gully distribution in the survey area by water resource census and field survey

3 結(jié)果與分析

3.1 普查結(jié)果的驗(yàn)證

3.1.1 侵蝕溝數(shù)量的比較 450 km2調(diào)查區(qū)域內(nèi)，依據(jù)東北黑土區(qū)侵蝕溝普查設(shè)定了溝長(zhǎng)100～5 000 m的范圍，普查獲得的侵蝕溝574條，實(shí)測(cè)得到侵蝕溝796條，普查準(zhǔn)確率達(dá)到了72.1%。依據(jù)侵蝕溝所在的土地利用類型將研究區(qū)侵蝕溝劃分為4類：耕地溝、路邊溝、林地溝和主干溝(圖3)，其中耕地中侵蝕溝實(shí)測(cè)421條，普查獲得415條，普查跟實(shí)測(cè)得到的侵蝕溝數(shù)量近似；道路旁侵蝕溝實(shí)測(cè)獲得303條，普查獲得120條，普查準(zhǔn)確率為39.6%；林地侵蝕溝實(shí)測(cè)獲得72條，普查獲得39條，普查準(zhǔn)確率54.2%；13條主干溝沒(méi)有被普查統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。

圖3 調(diào)查區(qū)普查和實(shí)測(cè)數(shù)量的比較Fig.3 Comparison of the number of water resource census and field survey in survey area

3.1.2 侵蝕溝形態(tài)指標(biāo)的比較 依據(jù)東北黑土區(qū)侵蝕溝普查設(shè)定了溝長(zhǎng)100～5 000 m的范圍，普查得到調(diào)查區(qū)侵蝕溝總長(zhǎng)度350.7 km，實(shí)測(cè)總長(zhǎng)度424.2 km，侵蝕溝長(zhǎng)度準(zhǔn)確率達(dá)到82.6%；普查得到調(diào)查區(qū)侵蝕溝面積647.1 hm2，實(shí)測(cè)面積1 102.8 hm2，侵蝕溝面積準(zhǔn)確率達(dá)到58.7%(表1)。

表1 侵蝕溝形態(tài)比較Tab.1 Comparison of erosion gully morphology

其中耕地溝普查總長(zhǎng)度為248.7 km，實(shí)測(cè)總長(zhǎng)度為231.0 km，普查準(zhǔn)確率達(dá)80.7%；路邊溝普查總長(zhǎng)度為83.1 km，實(shí)測(cè)總長(zhǎng)度為166.7 km，普查準(zhǔn)確率為49.9%；林地溝普查總長(zhǎng)度為18.9 km，實(shí)測(cè)總長(zhǎng)度為26.5 km，普查準(zhǔn)確率為71.3%。耕地溝普查總面積為469.6 hm2，實(shí)測(cè)總面積為724.6 hm2，普查準(zhǔn)確率為64.8%；路邊溝普查總面積為123.8 hm2，實(shí)測(cè)總面積為285.4 hm2，普查準(zhǔn)確率為43.4%；林地溝普查總面積為53.7 hm2，實(shí)測(cè)總面積為92.7 hm2，普查準(zhǔn)確率為57.9%。由于侵蝕溝專項(xiàng)普查是基于遙感影像，難以準(zhǔn)確判讀溝頭位置，造成溝長(zhǎng)誤差，加之路邊溝和林地溝未能全部解譯出來(lái)，是造成侵蝕溝長(zhǎng)度和面積誤差的主要原因所在。

3.2 實(shí)測(cè)調(diào)查區(qū)溝蝕現(xiàn)狀

實(shí)際調(diào)查侵蝕溝經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)調(diào)查共有1 044條，其中耕地中侵蝕溝571條，路邊溝353條，林地溝107條，主干溝13條，分別占侵蝕溝總數(shù)量的54.7%、33.8%、10.2%和1.2%，侵蝕溝詳細(xì)性狀指標(biāo)如表2所示，普查中未將主干溝的納入侵蝕溝。

表2 調(diào)查區(qū)實(shí)測(cè)現(xiàn)狀Tab.2 Actual situation of the survey area

調(diào)查區(qū)實(shí)測(cè)侵蝕溝總面積15.5 km2，侵蝕溝自身毀地占總土地面積的3.52%，其中耕地溝、路邊溝、林地溝和主干侵蝕溝面積分別占侵蝕溝總面積的47.6%、18.8%、6.1%和27.5%。侵蝕溝總長(zhǎng)度為524.2 km，其中耕地溝、路邊溝、林地溝和主干侵蝕溝長(zhǎng)度分別占侵蝕溝總長(zhǎng)度的44.1%、31.8%、5.1%和19.1%。溝壑密度為1.16 km/km2，遠(yuǎn)高于東北黑土區(qū)普查的溝壑密度0.78 km/km2。

基于遙感+實(shí)地驗(yàn)證的東北黑土區(qū)侵蝕溝專項(xiàng)普查只能提取侵蝕溝長(zhǎng)度、寬度和面積等信息，作為侵蝕溝立體形態(tài)指標(biāo)長(zhǎng)度、溝寬、深度以及由此換算得出的體積是衡量溝蝕程度和危害的要素，同時(shí)也是侵蝕溝防治必要參數(shù)。本研究采取實(shí)測(cè)目的除對(duì)普查結(jié)果驗(yàn)證外，是要對(duì)溝蝕量進(jìn)行量化，分析諸參數(shù)間的相關(guān)性。根據(jù)李志洪等[10]的研究結(jié)合實(shí)際情況選取土壤密度1.4 g/cm3，調(diào)查區(qū)侵蝕溝溝道總體積為2.5×108m3，侵蝕溝土壤總侵蝕量為1.8×109t，其中耕地溝、路邊溝、林地溝和主干溝土壤侵蝕量分別占3.2%、1.6%、1.8%和93.4%，單位面積侵蝕溝土壤侵蝕量為4.1×106t/km2。

3.3 普查誤差原因

3.3.1 長(zhǎng)度<100 m的侵蝕溝 東北黑土區(qū)侵蝕溝專項(xiàng)普查設(shè)定的侵蝕溝長(zhǎng)度范圍為100～5 000 m，故未將長(zhǎng)度<100 m的侵蝕溝納入普查結(jié)果中，是普查結(jié)果與實(shí)際偏差的原因之一。實(shí)測(cè)得到調(diào)查區(qū)<100 m的侵蝕溝共有235條(表3)，占侵蝕溝總數(shù)量的22.5%。其中<100 m的耕地中、道路邊和林地中侵蝕溝數(shù)量分別占總侵蝕溝數(shù)量的14.4%、4.8%和3.4%。在本文“3.1.1侵蝕溝數(shù)量的比較”中，耕地溝實(shí)測(cè)421條，普查獲得415條，而<100 m不在普查溝長(zhǎng)范圍實(shí)測(cè)的耕地中侵蝕溝數(shù)量為151條，主要是由于耕地中分布著諸多深度<0.5 m的淺溝，且淺溝又多與切溝相連，實(shí)測(cè)中侵蝕溝為切溝和沖溝(依據(jù)侵蝕溝分類，東北黑土區(qū)地形特征是坡緩坡長(zhǎng)，分布于坡面的屬“切溝”，分布于坡面間“谷地”的為“沖溝”。)即國(guó)際上定義的永久侵蝕溝[11]，未將淺溝納入，是以侵蝕溝上端有明顯下切位置作為溝頭，而普查主要基于遙感影像，難以準(zhǔn)斷定侵蝕溝溝頭位置，易造成侵蝕溝長(zhǎng)度誤差。

表3 實(shí)測(cè)侵蝕溝<100 m分布表Tab.3 Distribution of erosion gully <100 m in length

實(shí)測(cè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，<100 m耕地中的侵蝕溝主要位于主干溝兩側(cè)的坡耕地上，多為支溝，是目前對(duì)坡耕地危害最大的侵蝕溝類型，造成地塊破碎化，阻礙農(nóng)機(jī)作業(yè)。道路旁的侵蝕溝主要為田塊邊緣的農(nóng)田道路，農(nóng)機(jī)碾壓后形成的車轍，暴雨時(shí)形成的匯水通道，多為新形成的侵蝕溝，如果忽視，后期道路會(huì)向農(nóng)田中側(cè)移，侵占耕地。林地中的侵蝕溝大部分屬于發(fā)展侵蝕溝。

3.3.2 路邊溝和林地溝 普查得到道路旁的侵蝕溝和林地中的侵蝕溝數(shù)量分別為120條和39條，實(shí)測(cè)獲得路邊溝和林地溝數(shù)量分別為302條和70條，普查準(zhǔn)確率分別為39.7%和55.7%。普查所采用的2.5 m影響難以有效地將農(nóng)田道路和侵蝕溝區(qū)分，林木遮擋難以全部識(shí)別林下侵蝕溝所致。剔除普查中路邊溝和林地溝，余下未能普查出的路邊溝總長(zhǎng)度和總面積分別為87 m和167.8 hm2，分別占調(diào)查區(qū)侵蝕溝總長(zhǎng)度和總面積的20.5%和15.2%；余下未能普查出的林地溝總長(zhǎng)度和總面積分別為10.1 m和45.3 hm2，分別占調(diào)查區(qū)侵蝕溝總長(zhǎng)度和總面積的2.4%和4.1%(表4)。

表4 普查和實(shí)測(cè)路邊溝和林地溝的差別Tab.4 Difference between water resource census and field survey of roadside gully and woodland gully

3.3.3 主干溝 按侵蝕溝和小河道定義，主干溝只有降雨時(shí)才有水流，應(yīng)屬于侵蝕溝范疇，分布于兩相鄰分水嶺次崗間的谷地，是侵蝕溝最先發(fā)育形成地，長(zhǎng)度、寬度和深度顯著大于分布于兩側(cè)坡面的支溝，是坡面侵蝕溝連接河道的主排水通道，在溝蝕面積和侵蝕量中占有較大的比例。按照定義，實(shí)測(cè)得到調(diào)查區(qū)共有主干溝12條(表5)。

表5 調(diào)查區(qū)主干溝現(xiàn)狀Tab.5 Present situation of main gullies in thesurvey area

調(diào)查區(qū)主干溝雖然只有12條，但是無(wú)論是從單位長(zhǎng)度、單位面積都顯著大于其他類型的侵蝕溝。如不將主干溝納入侵蝕溝統(tǒng)計(jì)中，侵蝕溝長(zhǎng)度低估23.6%，溝蝕面積低估38.0%。

2.4 普查與實(shí)測(cè)對(duì)溝蝕評(píng)估比較

普查結(jié)果不包括主干溝數(shù)量，大多屬于小、中型侵蝕溝，雖處于發(fā)展危害加劇階段，但易于治理，應(yīng)及早防治。未被納入東北黑土區(qū)侵蝕溝專項(xiàng)普查的主干溝對(duì)區(qū)域溝道影響較大(表6)。

表6 不同條件下溝蝕評(píng)價(jià)差異Tab.6 Different conditions of channel erosion evaluation

在研究面積相同的情況下，實(shí)測(cè)比普查總數(shù)量、總長(zhǎng)度和總面積分別提高82%、54%和135%。SL 446—2009《黑土區(qū)水土流失綜合防治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[12]對(duì)溝蝕強(qiáng)度的分級(jí)有溝壑密度和溝谷面積比2個(gè)指標(biāo)，從2個(gè)指標(biāo)來(lái)看分別提高1到2個(gè)等級(jí)。剔除主溝道13條，實(shí)測(cè)溝道共有1 031條，溝谷面積比2.45%(強(qiáng)烈)，溝壑密度0.94 km/km2(輕度)，侵蝕強(qiáng)度均下降一級(jí)。水利普查時(shí)未將主干溝算作侵蝕溝，閆業(yè)超等[13]的研究結(jié)果指出應(yīng)屬于侵蝕溝的一種。本研究發(fā)現(xiàn)，是否將主干溝納入侵蝕溝調(diào)查結(jié)果，對(duì)溝蝕評(píng)估影響較大?？傮w來(lái)說(shuō)，研究區(qū)侵蝕溝數(shù)量多，溝壑密度大，溝谷面積大，溝蝕強(qiáng)度劇烈，東北黑土區(qū)溝蝕現(xiàn)狀不容樂(lè)觀。姜蕓等[14]通過(guò)對(duì)嫩江縣的研究和胡剛[15]通過(guò)對(duì)小興安嶺向松嫩平原過(guò)度的漫川漫崗地帶的研究和李浩等[16]對(duì)海倫市光榮村的研究得出的觀點(diǎn)與本文研究觀點(diǎn)類似。

4 討論

4.1 遙感解譯侵蝕溝的局限性

4.1.1 分辨率對(duì)侵蝕溝形態(tài)數(shù)量上的影響 普查采用的遙感圖是分辨率2.5 m的彩色/灰度圖，實(shí)測(cè)采用的是基于分辨率0.4～0.6 m的真彩色遙感圖+實(shí)地測(cè)量；普查是通過(guò)對(duì)遙感解譯影像和分辨率為30 m的地形圖的疊加來(lái)確定溝道的位置、形態(tài)，實(shí)測(cè)采用的是野外實(shí)測(cè)確定，結(jié)合室內(nèi)分辨率為15 m的地形圖進(jìn)行矢量化。例如以調(diào)查區(qū)1條具體的侵蝕溝為例，在實(shí)測(cè)和普查不同分辨率DEM的解譯下，得到不同長(zhǎng)度、面積的2個(gè)結(jié)果(圖4)。

紅色為實(shí)測(cè)侵蝕溝范圍；藍(lán)色為普查侵蝕溝范圍。The red box selection area is the field survey; the blue box selection area is the water resources census. 圖4 調(diào)查區(qū)普查與實(shí)測(cè)對(duì)比Fig.4 Comparison between water resources census and the field survey in survey area

隨著DEM精度的提高，地形更趨于真實(shí)情況，地形坡度變化整體偏大，地形起伏變化程度增加，地表形態(tài)趨于真實(shí)值。低精度的DEM地表平滑作用越明顯，顯示的信息更少，更少的信息意味著低分辨率的DEM無(wú)法準(zhǔn)確表達(dá)調(diào)查區(qū)的真實(shí)情況。因?yàn)榉直媛实挠绊?，普查并沒(méi)有解譯<100 m的侵蝕溝，雖然<100 m的侵蝕溝在長(zhǎng)度和面積上占比小，但<100 m的侵蝕溝大多處在耕地中。如果忽視，耕地中的侵蝕面積將被低估，不僅影響農(nóng)機(jī)的耕作，還會(huì)縮減耕地面積。雖然處在危害加劇的階段，但是現(xiàn)階段便于治理，應(yīng)該加以重視，及早防治。

4.1.2 不同類型侵蝕溝造成的差別 調(diào)查區(qū)實(shí)測(cè)共得侵蝕溝數(shù)量1 044條，普查得到的調(diào)查區(qū)侵蝕溝數(shù)量為574條。除了因?yàn)榉直媛实脑蛟斐啥咧g的差別之外，還有不同類型侵蝕溝造成數(shù)量上的差別(圖5)。

A.被樹(shù)林遮擋的侵蝕溝; B.主干溝; C.道路旁的侵蝕溝。A.Erosion gullies blocked by the forest. B.Depression of ditch. C.Erosion gullies next to the road. 圖5 不同類型侵蝕溝造成調(diào)查結(jié)果差別Fig.5 Different types of erosion gully resulted in different investigation results

由于被樹(shù)林的遮擋，從衛(wèi)星影像上無(wú)法分辨出的侵蝕溝；水利普查時(shí)未將主干溝算作溝蝕；由于道路旁的人工修筑的排水溝跟實(shí)際道路旁侵蝕溝的差別。采用遙感解譯加實(shí)測(cè)，林地侵蝕溝增加68條、主干溝增加12條、道路旁侵蝕溝增加233條。

4.2 遙感解譯與實(shí)測(cè)結(jié)合的探討

反映侵蝕溝形態(tài)的指標(biāo)：包括長(zhǎng)度、寬度、深度、占地面積。對(duì)調(diào)查區(qū)侵蝕溝溝道溝長(zhǎng)、溝寬、溝深、面積和溝道體積相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)- 面積、長(zhǎng)- 體積、寬- 面積、寬- 體積和面積- 體積擬合程度相對(duì)較好，R2分別為0.749、0.575、0.501、0.570和0.936，R2>0.5表明數(shù)據(jù)擬合的程度較好，其中以面積- 體積擬合程度最好，公式為：y=3.532 2x-0.866 8。

表7 相關(guān)性系數(shù)表Tab.7 Table of correlation coefficients

5 結(jié)論

1)調(diào)查區(qū)普查侵蝕溝574條，實(shí)測(cè)共得到侵蝕溝1 044條，二者相差470條，侵蝕溝被低估約1倍。其中包括未統(tǒng)計(jì)主干溝雖然只有13條，但是主干溝面積達(dá)到418.6 hm2，對(duì)調(diào)查區(qū)溝蝕強(qiáng)度評(píng)價(jià)影響較大。

2)調(diào)查區(qū)以溝壑密度計(jì)，普查得到溝壑密度為0.78 km/km2，溝蝕強(qiáng)度屬輕度，實(shí)測(cè)得到溝壑密度達(dá)1.16 km/km2，溝蝕強(qiáng)度屬中度；以溝谷面積比計(jì)，普查得到溝谷面積比1.44%，溝蝕強(qiáng)度屬?gòu)?qiáng)烈，實(shí)測(cè)得到溝谷面積比3.38%，溝蝕強(qiáng)度屬劇烈，調(diào)查區(qū)溝蝕強(qiáng)度被低估了1個(gè)等級(jí)。

3)通過(guò)對(duì)普查結(jié)果的實(shí)測(cè)驗(yàn)證，不同類型的侵蝕溝數(shù)量存在顯著性差異。主要在于DEM的分辨率和和部分溝道信息從衛(wèi)星影像上較難獲取，DEM分辨率的高低決定調(diào)查區(qū)所獲得信息的多少，此外衛(wèi)星影像上部分溝道信息被遮擋。

4)通過(guò)對(duì)侵蝕溝形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)面積- 體積擬合程度最好，R2=0.936。

5)調(diào)查區(qū)潛在待治理的侵蝕溝多為小型溝，大多處在耕地中，易于治理；本研究為后期調(diào)查區(qū)小型溝的治理、淺溝的處理、主干溝是否治理提供了科學(xué)依據(jù)。