基于历史卫星影像估算黄土丘陵区冲沟发育速率

摘要

沟谷侵蚀是黄土高原河流泥沙的主要来源,对土地资源的破坏性极大。为评估黄土高原丘陵沟壑区冲沟的中长期发育速率,该研究选取黄土高原丘陵区第一副区绥德县枣林坪流域为研究区,使用1968年的KH-4B卫星影像、2021年高分7号卫星影像及立体像对,估算近53年来冲沟的发育速率,探究冲沟体积-面积关系。结果表明:1)在35条调查的冲沟中,有10条没有明显增长,其余25条发育冲沟的沟长增长在0.09~0.93m/a之间,均值为0.30m/a;面积增长在0.74~51.93 m^(2)/a之间,均值为14.03 m^(2)/a。冲沟发育的主要部位在其支沟沟头。2)冲沟体积和面积具有良好的幂函数关系,判定系数R^(2)=0.934。使用该模型及1968和2021年冲沟面积,计算得到25条发育冲沟的体积增长量均值为161.21 m^(3)/a,最大值为723.62m^(3)/a。3)历史影像KH-4B覆盖面积广,在提取冲沟边界,估算冲沟沟长和面积发育速率等方面,具有较高的适用性,但其立体像对生成数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)精度较低,难以用于提取冲沟的沟深和体积。