移动式坡面水土流失高精度快速测评系统 |
针对目前国内外传统土壤侵蚀和水土流失监测手段与方法存在获取数据周期长、数据精度不高、人力物力投入高等问题,研发了国内首个移动式坡面水土流失高精度快速测评系统,主要包括以下两个方面的内容:①水土流失移动实验室,以坡面水土流失过程实验数据采集为切入点,建设现代化的水土流失过程实验采集系统,成功将人工模拟降雨装置、可变坡侵蚀、高压供水装置、土壤理化性质测试装置等一体化,真正实现了移动、模拟实验一体化。利用该设备能满足开展坡面土壤侵蚀产流、产沙规律、坡面流水动力学特征等方面的研究工作,还可以进行生产建设项目水土保持监测,无需在现场布设水土保持监测土建设施,可以节省大量人力、物力和财力,同时还可大幅度提高水土保持监测精度,特别是通过不同类型扰动和原状土壤降雨侵蚀试验可以直接获得扰动土壤加速侵蚀系数,以及原状土壤的侵蚀背景值,对于水土保持方案编制过程中的水土流失预测提供直接依据,其新颖的实验过程和水土流失参数快速获取引起了社会广泛关注。②基于HDS3000的坡面侵蚀形态高精度信息获取技术,在国内率先将HDS3000三维激光扫描系统应用于土壤侵蚀和水土保持监测领域,并进行技术消化吸收再创新。通过对侵蚀坡面实时、动态、高精度扫描采集数据,生成三维模型以及侵蚀坡面的平面和柱面切面模型,获取坡面数字空间信息,结合CYCLONE三维数据处理和建模软件,能高速处理扫描点云数据,建立对象的高精度三维模型,然后能根据此模型分析、计算坡面土壤侵蚀量的空间分布,为土壤侵蚀高精度研究提供了一种强有力的技术手段。与传统研究方法对比,该方法具有精度高、速度快、效率高、能清晰再现坡面各不同部位侵蚀、沉积信息、应用范围广等优点,为土壤侵蚀高精度研究提供了一种强有力的技术手段。此外,该技术还可利用三维激光扫描系统快速获取高精度的地形点云数据并生成DEM,尤其适合于小范围区域且对精度要求较高的DEM数据采集,这为水土流失空间尺度问题的研究提供了一种新思路和技术手段。同时高精度DEM的获取也为坡度、坡向、坡形等因子提取提供了更可靠的信息源。 移动式坡面水土流失高精度快速测评系统设计及应用 |