杨思齐1,2
, 金钊1,3
, 罗达1,2, 崔新盛4, 彭建兵4
(1 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 陕西 西安 710061;
2 中国科学院大学, 北京 100049;
3 中国科学院第四纪科学与全球变化卓越中心, 陕西 西安 710061;
4 长安大学地质工程与测绘学院, 陕西 西安 710054)
摘要:溯源侵蚀作为黄土高原最为活跃的沟谷侵蚀方式,是导致塬面萎缩和破碎化的主要原因,对黄土塬区的国土安全、民生安全和生态安全构成了严重威胁。董志塬是黄土高原面积最大、最为连续的塬面,但随着人类活动的不断增强尤其是城市化的快速发展,董志塬溯源侵蚀剧烈,完整的塬面被不断切割。本文以董志塬西峰城区火巷沟(35°44'24"N,107°39'03"E)为例,采用GIS与RS技术,通过对1964~2017年的7期高精度遥感影像进行解译分析,定量研究了1964年以来火巷沟沟头前进、后退和沟岸扩张的动态特征及其与城市发展和降雨因素的关系。研究结果表明:1)1964~1969年,火巷沟沟头平均每年以3.1 m的速度前进;1970~2002年,由于城区的发展和扩张,沟头因人工回填后退了359.8 m;2003~2017年,随着城市建设用地的进一步扩大,15年间沟头因回填后退了178.3 m;2)1964~2017年,火巷沟沟岸不断向两侧扩张。1964~1966年平均每年向外扩张1.1 m,1967~1969年每年扩张1.4 m,1970~2002年每年扩张1.1 m,2003~2008年每年扩张2.9 m,2009~2014年每年扩张8.0 m,2015~2017年每年扩张2.7 m;3)1964~2017年,西峰城区面积由2.1 km2扩大至19.8 km2,城区面积的不断扩大与火巷沟沟岸的扩张呈显著正相关关系;西峰城区与火巷沟沟头在早期接触面积较小,而现今随着城市的扩张,火巷沟沟头已被城区包围,致使沟道周围汇水能力增强冲刷沟岸,导致沟岸不断向外扩张;4)因受沟岸扩张和降雨数据时间分辨率的影响,本研究没有发现降雨与沟岸扩张之间存在明显的相关关系。本研究对深入认识黄土塬区城市化影响下沟头侵蚀演变特征和固沟保塬具有重要的参考意义。
关键词:沟道侵蚀遥感影像城市发展不透水层黄土高原
中图分类号S