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1、真誠為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當之處，請指正。大學生創(chuàng)新訓練計劃項目申報書 項目名稱：遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)在冷嘖鎮(zhèn)水土保持研究中的應用項目負責人： 郭霓 所在學院： 水利水電工程學院 專業(yè)年級： 2011 學 號： 1143062188 手 機：電子郵箱： 807373299qqaaa 指導教師： 魯恒 項目起止年月： 2013年12月-2014年5月 項目參與學生人數(shù)： 5 四川大學教務處制年 月填寫說明一、凡申報四川大學“大學生創(chuàng)新訓練計劃”必須填寫本申報書。創(chuàng)新訓練計劃項目是本科生個人或團隊，在導師指導下，自主完成創(chuàng)新性研究項目設計、研究條件準備和項目實施、

2、研究報告撰寫、成果（學術(shù)）交流等工作。二、“項目所屬一級學科”是指教育部1998年頒布的“普通高等學校本科專業(yè)目錄”中的哲學、經(jīng)濟學、法學、教育學、文學、歷史學、理學、工學、農(nóng)學、醫(yī)學和管理學11個一級學科門類中的一種或多種(跨學科)。三、“項目開展支撐平臺“指支撐本項目開展的校、院級教學實驗中心、科研實驗室等，表中填寫有關實驗室名稱，可以多個。四、“項目組成員”人數(shù)原則上不超過五人。五、報送本申報書時，一式2份，并報送申報書電子文檔。六、本書應該填寫完整、內(nèi)容詳實、表達準確，數(shù)字一律填寫阿拉伯數(shù)字。七、打印格式與裝訂（1）紙張為A4大小，雙面打印；（2）文中小標題為四號、仿宋、加黑；（3）欄

3、內(nèi)正文為小四號、仿宋；（4）左側(cè)距邊界1厘米裝訂。項目名稱遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)在冷磧鎮(zhèn)水土保持研究中的應用申請經(jīng)費 3000 元起止時間 2013年12月至 2014年 5 月項目所屬 一級學科 工學項目開展 支撐平臺四川大學工程測量實驗室項目負責人基本信息姓名學號專業(yè)年級所在學院郭霓11430621882011水利水電工程學院性別手機電子郵箱身份證號女18200273875807373299qqaa目組成員基本信息序號1234姓名/性別申嘉榮袁艷玲趙廣上蒙小雷學號1143062195114306220711430620021143061030 專業(yè)年

4、級2011201120112011所在學院水利水電工程水利水電工程水利水電工程水利水電工程手機18200288615182156278951367809996718200251630電子郵箱191749807qqaaa267278319qqaaa372979981qqaaa2284696587qqaaa身份證號142422199202053025422823199208032060320323199107177057452127199210272410 簽名指導教師基本信息姓名所在學院或單位研究方向職稱/職務魯恒水電學院水利現(xiàn)代化技術(shù)講師性別/年齡手機電子郵箱簽名2913882221763lu

5、bbb項目內(nèi)容概述(限200字以內(nèi)) 在工程進行中會遭遇到極端惡劣天氣（酸雨，霧霾，沙塵暴，極端高溫或則低溫等）對正在施工的項目的影響（混凝土的強度影響，里面的結(jié)構(gòu)的影響，材料的物理特性等影響）造成的后果是什么，(實驗方法)準備采用實驗模擬和實地調(diào)查的方式來進行研究，（研究成果）建立極端天氣強度對建筑物的后續(xù)影響，建立一整套的天氣數(shù)據(jù)和建筑物強度之間的關系用于指導施工過程的正確進行，以及施工過程遭遇的正確應對措施的指導方向。 項目特色創(chuàng)新點概述（限50字以內(nèi)）1：重視平時天氣對正在施工項目的影響，建立天氣與施工強度后續(xù)的影響 2:建立函數(shù)以后對指導建筑物的后續(xù)的維護以及使

6、用壽命的年限的評估會有影響3：對正在施工的項目做實際的指導項目組成員分工姓名主要研究工作郭霓資料收集，數(shù)據(jù)整理，論文撰寫申嘉榮資料收集，數(shù)據(jù)處理，論文撰寫袁艷玲資料收集，數(shù)據(jù)處理，論文撰寫趙廣上數(shù)據(jù)測量，軟件應用，論文撰寫 蒙小雷數(shù)據(jù)測量，軟件應用，論文撰寫一、項目簡介（研究內(nèi)容、目的意義、具體目標、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析及評價等）1、 研究內(nèi)容： 由于水土流失的復雜性和安全隱患問題，現(xiàn)我國已突破單一的信息源和依靠光譜特性的限制，提供了一套新的研究方法，即利用遙感技術(shù)和GIS技術(shù)計算某流域的水土流失量，本研究內(nèi)容就是以研究區(qū)ETM影像（分辨率10m）衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源，運用遙感圖像處理及信息

7、提取技術(shù)，結(jié)合土地利用圖和地形圖等資料，提取四川省瀘定縣冷磧鎮(zhèn)水土流失狀況信息。通過歸一化植被指數(shù)法轉(zhuǎn)化計算該地植被覆蓋度，通過GIS空間分析模塊計算獲取該地土壤侵蝕量及降雨侵蝕量，最后對該地水土流失狀況進行定量分析，并提出治理水土流失措施的建議，研究利用遙感技術(shù)和GIS技術(shù)在計算水土流失量過程中的相關問題，適當改進該方法。2、 目的意義： 據(jù)估算，由于自然因素引起的土壤侵蝕每年進入海洋的物質(zhì)約為93億噸，而人類活動進一步加劇了土壤侵蝕，現(xiàn)在每一年進入海洋的物質(zhì)約為240億噸，為天然土壤侵蝕量的2.6倍。我國復員遼闊，人口眾多，人類活動強度大，是世界上水土流失最為嚴重的國家之一。因此，研究水土

8、流失問題對我國的國民經(jīng)濟建設和社會發(fā)展具有重要意義。遙感技術(shù)可為水土保持監(jiān)測工作及時地獲取大量、大范圍的數(shù)據(jù)資料，并能對地面重復觀測且不受地形、交通條件等限制，以最少的時間、人力、物力完成水土流失調(diào)查，以直觀的圖像、統(tǒng)計圖表的形式傳遞給決策部門，使其及時了解水土流失最新動態(tài)及發(fā)展趨勢，以助決策部門制定水保對策，保障自然、人們的安全問題。GIS技術(shù)支持下的水保遙感監(jiān)測比以往遙感監(jiān)測更加詳細精確，在水保監(jiān)測、管理中應用前景廣闊。3、 具體目標： 通過對四川省瀘定縣冷磧鎮(zhèn)水土流失狀況信息的研究，掌握遙感和GIS技術(shù)計算水土流失量的方法，提出應用過程中存在的問題與不足，進一步完善并提高此方法，與此同時

9、，提出適用于研究區(qū)的水土保持措施建議。4、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析及評價： 隨著傳感器技術(shù)、航空航天技術(shù)和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代遙感技術(shù)已經(jīng)進入一個能動態(tài)、快速、多平臺、多時相、高分辨率地提供對地觀測數(shù)據(jù)地新階段。遙感技術(shù)已在水保監(jiān)測中有多方面多層次的應用，如土壤侵蝕的監(jiān)測、開發(fā)建設項目區(qū)水土流失的監(jiān)測、水資源污染的監(jiān)測、對滑坡泥石流的調(diào)查與應用以及大中流域或地區(qū)水土流失的動態(tài)監(jiān)測，并且均取得了大量成果。國外在模擬理論和模型建設方面取得較多成果。美國等國已將RS、GIS技術(shù)廣泛應用于水土流失動態(tài)監(jiān)測與預報，并開發(fā)出基于物理過程的土壤侵蝕預報模型。另外，RS、GIS、GPS等技術(shù)的集成應用，將

10、水保工作有定性分析發(fā)展到定性、定量、定位分析，從靜態(tài)的單一因素分析過渡到動態(tài)的多要素、多變量綜合分析，極大推動了水保事業(yè)的發(fā)展。 孫長安1通過對我國與世界其他國家在“3S”技術(shù)應用發(fā)展狀況、土壤侵蝕及水土流失因子研究、“3S”技術(shù)應用于水土流失監(jiān)測等方面的研究，分析了我國將“3S”技術(shù)應用于土壤侵蝕與水土保持的情況，并對今后進一步的應用與發(fā)展進行了展望。針對當前存在的問題，筆者提出以下建議：一是針對我國國土范圍廣、地域差異大的特點，需要盡快制訂和建立科學、規(guī)范、統(tǒng)一的技術(shù)標準體系；二是為了提高應用“3S”技術(shù)開展監(jiān)測工作的水平，更好地開展“3S”技術(shù)應用的研究、探索和推廣工作，需要加強各級水土

11、保持監(jiān)測網(wǎng)絡體系建設；三是應用“3S”技術(shù)開展水土流失監(jiān)測工作，成本高、技術(shù)含量高，需要加快對監(jiān)測成果質(zhì)量認定評價體系的建設。 胡興樹2等分析了遙感技術(shù)中各個分支領域的研究現(xiàn)狀，并對將來的發(fā)展趨勢進行了討論。在遙感影像處理理論研究上仍需不斷進步的方面有幾何糾正、去噪處理輻射糾正、影像增強處理、分類和信息自動提取、高光譜影像應用研究和目標識別。 蔣鑫鑫3等闡述利用遙感技術(shù)對流域內(nèi)進行水土流失生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)流域水土流失定量評價及水土保持效益全面準確的實時、動態(tài)監(jiān)測，從而可以掌握主要監(jiān)測區(qū)內(nèi)水土流失分布、面積與流失量的逐年變化情況的動態(tài)變化過程。探討高分辨率遙感圖像在水土流失定量評價中的應用

12、、存在問題及發(fā)展前景。遙感技術(shù)運用于水土流失定量評價中的問題有：一是自然條件惡劣，二是資金不足，三是傳感器研制問題，四是模擬理論和數(shù)據(jù)缺失，五是小流域水土流失評價體系的設計問題，六是儀器設備的布設問題。 邱超4以浙江省仙居縣為例，分析了地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)在水土流失定量監(jiān)測和調(diào)查中的應用。在地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)的支持下，選取6個評價因子，并對各個園子進行評分，然后根據(jù)層分析法以及和積法確定各個因子的權(quán)重。最后進行綜合評價得到仙居縣水土流失分布圖。不足：沒有提出具體的解決當?shù)厮亮魇栴}的方案。 陳軍5等以流溪河國家森林公園為研究區(qū)域,采用通用土壤侵蝕方程為評價模型,對區(qū)域內(nèi)的土壤侵蝕強度進

13、行分析、評價。對比分析研究區(qū)內(nèi)土壤侵蝕強度及其空間分布特征與該地環(huán)境背景的空間分布特征,提出相應的水土流失治理措施。文章從問題的分析研究到結(jié)論還有最后的解決方案都比較全面。 馬熙民6基于長期工作實踐基礎上提出了開發(fā)建設項目水土保持監(jiān)測指標體系及各監(jiān)測指標的監(jiān)測方法，是在正處于起步階段的開發(fā)建設項目水土保持監(jiān)測研究方面的一次初探。但是，鑒于開發(fā)建設項目類型多、水土流失時空變化大、形式復雜，其規(guī)律的掌握有較大的難度，建議盡快開展各類開發(fā)建設項目水土保持監(jiān)測模式的研究，構(gòu)建統(tǒng)一完善的開發(fā)建設項目水土保持監(jiān)測指標體系，提出各指標更為實用、可行的監(jiān)測技術(shù)手段。 張登榮7等提出了建立基于GIS和遙感技術(shù)的

14、水土流失反演分析模型,實現(xiàn)水土流失的動態(tài)和快速監(jiān)測預報。現(xiàn)在利用衛(wèi)星遙感技術(shù)和GIS技術(shù)在Web技術(shù)的支撐下進行集成是實現(xiàn)水土流失監(jiān)測體系的必然手段。但要實現(xiàn)定量分析還需要對預測分析模型進行深入細致的研究工作。 許峰8在回顧了近年我國水土保持監(jiān)測這一年輕領域在發(fā)展中所面臨的主要理論和技術(shù)問題的基礎上，指出我國水土保持監(jiān)測在宏觀監(jiān)測途徑、微觀監(jiān)測方法、尺度轉(zhuǎn)換等方面都有不少薄弱環(huán)節(jié)；而監(jiān)測點布設、開發(fā)建設項目監(jiān)測、監(jiān)測預報模型、水土保持評價等方面的理論更是亟待發(fā)展.當前比較關鍵的技術(shù)問題則集中在自動化觀測技術(shù)、監(jiān)測信息管理技術(shù)和調(diào)查技術(shù)的發(fā)展和應用等方面，并對相應問題進行了一一歸納列舉.但不足的

15、是，我國水土保持監(jiān)測實踐和理論研究上都還是一個十分年輕的領域，要為全國微觀、宏觀的網(wǎng)絡化監(jiān)測提供有力支持還需要長期的努力和大量的工作。監(jiān)測的基礎性研究，包括土壤侵蝕與水土保持領域的相關理論研究之缺乏，限制了監(jiān)測方法的發(fā)展。尤其是監(jiān)測定量化方面的困難，很大程度源于土壤侵蝕和水土流失應用研究的局限。發(fā)展我國自己的侵蝕監(jiān)測預報模型（包括區(qū)域監(jiān)測模型），是監(jiān)測領域最為急迫的需要之一。 李相璽9,王輝文,彭冬水等針對水土流失區(qū)生態(tài)修復項目具有系統(tǒng)多樣性、措施多樣化、區(qū)域差異性及時效性強等顯著特點，從監(jiān)測原則、監(jiān)測程序、監(jiān)測指標、監(jiān)測方法和監(jiān)測站點布設等方面建立了一套成熟、完善的生態(tài)修復監(jiān)測體系。但水土保

16、持生態(tài)修復監(jiān)測評價是一項系統(tǒng)工程，當前項目監(jiān)測應根據(jù)不同水土保持生態(tài)修復項目的具體要求，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，合理布設監(jiān)測站網(wǎng)，開展長期監(jiān)測，才能確保監(jiān)測成果質(zhì)量。 田雷10等主要概述監(jiān)測方法，總結(jié)近期在水土保持監(jiān)測領域內(nèi)出現(xiàn)的一些實用的方法和技術(shù)，對這些技術(shù)等進行分類歸納，并列舉各方法中較為常用的監(jiān)測設備、實踐案例等對各監(jiān)測技術(shù)方法及發(fā)展趨勢進行簡要的分析。但是對各個方面的介紹并不是很深入，只是十分籠統(tǒng)的介紹目前水土監(jiān)測中使用到的監(jiān)測方法，并沒有著重就一種方法詳細描述，缺乏專業(yè)性。 詹曉敏等11依托大崗山電站水土保持監(jiān)測項目，對傳統(tǒng)地面監(jiān)測技術(shù)手段進行了改進和提高，同時拓展應用了疊圖法、地面遙感

17、地形量測、地面三維激光掃描、低空遙感等新的監(jiān)測方法。但是對水土保持的監(jiān)測方法改進不足，措施不夠完善，無法建立直觀立體的水土監(jiān)測保持體系。 許峰12等主要寫水土保持監(jiān)測理論存在的問題，分為水土保持監(jiān)測的基本問題、監(jiān)測方法和技術(shù)的應用理論、監(jiān)測管理問題三種層次類型。目前在我國其理論研究多屬于起步階段，但前景興旺。本文對GIS技術(shù)做一定的介紹，并指出了它在水土保持監(jiān)測中所起到的作用，但是在對3S技術(shù)在水土保持中具體的應用并沒有詳細介紹。 趙輝13提出了我國水土保持監(jiān)測的四種類型，及其相互之間的辯證關系，和對我國目前水土檢測現(xiàn)狀的思考和展望。研究性監(jiān)測、實驗性監(jiān)測、生產(chǎn)性監(jiān)測和預警預報性監(jiān)測四種檢測類

18、型在生產(chǎn)生活中的運用已經(jīng)很普遍，但是目前并沒有一個更高一級的數(shù)據(jù)網(wǎng)將它們更好的統(tǒng)一起來，更好的為人們服務。 李恩14對多種水土流失檢測方法進行了總結(jié)評價，包括調(diào)查監(jiān)測法、樁釘監(jiān)測法、植物樣方實測法、小區(qū)觀測法、簡易水土流失觀測場法等，并靈活的選取若干種監(jiān)測方法進行檢測。方法可行有效，但是一般性欠缺，如果進一步推廣，還需進行更深層次的方法概括總結(jié)。 1孫長安.國內(nèi)外應用“3”技術(shù)開展水土流失監(jiān)測的發(fā)展狀況J.中國水土保持SWCC,2008,6. 2胡興樹，龔健雅，潘建平. 當代遙感技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢J.武漢大學學報，2003（36），3A. 3蔣鑫鑫，李巧云，關欣.遙感在水土流失定量評價中的應

19、用J.安徽農(nóng)業(yè)科學，2011（39），22. 4邱超.GIS和遙感技術(shù)在水土流失定量監(jiān)測中的應用J.人民長江，2009（40），9. 5陳軍 ,黃光慶 ,周陽品. 基于GIS的區(qū)域水土流失評價研究J.貴州大學學報，2008（25），2. 6馬熙民,薛明.建設項目水土流失及保持監(jiān)測方法研究J.科技創(chuàng)新導報,2011（24），2-3. 7張登榮,朱建麗,徐鵬煒.基于衛(wèi)星遙感和GIS 技術(shù)的水土流失動態(tài)監(jiān)測體系研究J.浙江大學學報( 理學版),2001(28),5:577-581. 8許峰.近年我國水土保持監(jiān)測的主要理論與技術(shù)問題J.水土保持研究，2004(11),2:19-21. 9李相璽,王輝文

20、,彭冬水.南方水土流失區(qū)生態(tài)修復的監(jiān)測方法與體系J. 亞熱帶水土保持,2008（20），2:64-67. 10田雷,楊勝天,王冰.水土保持監(jiān)測方法與技術(shù)現(xiàn)狀初探C.全國第二屆水土保持監(jiān)測學術(shù)研討會論文集.武漢：中國水土保持協(xié)會，2006：150-156. 11詹曉敏,雷婉寧,戴松晨.水電工程水土保持監(jiān)測新技術(shù)方法探索以大崗山水電站為例J.科技創(chuàng)新與應用，2013（29）：43-44. 12許峰,郭華東,郭索彥.我國水土保持監(jiān)測的理論與發(fā)展之初步探討J.水土保持學報,2001,15（6）：1-5. 13趙輝.試論我國水土保持監(jiān)測的類型與方法J.中國水土保持科學2013，(11),1：47-50.

21、 14李恩.淺議水土流失監(jiān)測與調(diào)查方法J.水土保持應用技術(shù),2006（6）：19-20. 二、研究技術(shù)路線及可行性分析本文研究的技術(shù)路線如圖1所示。圖1 技術(shù)路線圖可行性論證：（1）數(shù)據(jù)采集可行性目前已收集到數(shù)據(jù)有研究區(qū)的ETM遙感影像，地形圖、土壤土質(zhì)圖，后續(xù)資料的收集正在進行中。（2）技術(shù)可行性通過“3S”技術(shù)課程的學習，本課題組已較全面理解和掌握了水土保持的相關專業(yè)知識，并能熟練運用專業(yè)軟件進行各項數(shù)據(jù)處理，并可運用Surfer、Excel、SPSS等軟件對結(jié)果進一步分析表達。在近期，本組主要收集閱讀目前可查的與本研究有關的文獻資料，對相關研究的理論知識及其發(fā)展有了全面的掌握，相關后續(xù)研

22、究正在進行。三、對項目的參與興趣和已有的知識積累或?qū)嵺`基礎為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求和科研發(fā)展的必要，遙感（RS）技術(shù)與地理信息系統(tǒng)（GIS)如今在很多領域諸如天氣、重大自然災害遙感監(jiān)測、影像地圖等等已經(jīng)得到了越來越廣泛的應用，技術(shù)也是日益成熟。運用這些技術(shù)對相應地區(qū)地理分布的數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述，然后用于為該地區(qū)的現(xiàn)狀與發(fā)展提供有效的科學資料，這已經(jīng)是不可避免的發(fā)展趨勢。另一方面，我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一，由于特殊的自然地理和社會經(jīng)濟條件，水土流失已經(jīng)成為主要的環(huán)境問題。我們組的本科專業(yè)方向是水利水電工程和熱能與動力工程，對于水土流失現(xiàn)狀方面的研究與

23、本專業(yè)是密切相關的。將遙感（RS）技術(shù)與地理信息系統(tǒng)（GIS)運用于某一小型區(qū)域水土流失現(xiàn)狀的研究，能得到具體可見的資料和實地的操作，能讓我們更好的把所學知識運用于實際，為我們更好的理解本專業(yè)發(fā)展方向和今后的事業(yè)打下堅實的基礎。 對ERDAS IMAGINE遙感圖像處理系統(tǒng)軟件和ArcGIS伸縮平臺相應的安裝與操作，掌握如何利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)得到我們所需的相關資料，是我們組著手研究本課題的實踐基礎。四、研究計劃和進度（可就文獻查詢、社會調(diào)查、方案設計、實驗研究、數(shù)據(jù)處理、研制開發(fā)、撰寫論文或研究報告、結(jié)題和答辯、成果推廣、論文發(fā)表、專利申請等工作逐項進行安排）2013年12月：進行文獻查詢、方案設計。就測定水土流失量的一般方法，遙感技術(shù)和GIS測定水土流失的原理，國內(nèi)外遙感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀趨勢等等，在進行大量文獻資料查詢之后，總結(jié)，進行方案設計。2014年1月至2月：前往瀘定縣進行實地考察，搜集數(shù)據(jù)，進行實驗研究。2014年3月：對所得數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，測出瀘定縣冷嘖鎮(zhèn)的水土