基于抽样技术的汉江上游土地利用现状调查研究
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作者: 冀文慧
摘要:本文从研究的主要内容、方法与技术手段等方面分别加以阐述,探索抽样调查法在土地利用动态监测中的积极作用.具有一定的现实意义。调查结果表明,研究区梯地、坡旱地、生态林地、经济林地、草地、居民地、水域分别占总土地面积的12.57%、12.97%、52.86%、8.43%、5.27%、3.36%、4.34%。
Abstract:This article from aspects and so on research primary coverage, method and technological means performs to elaborate separately, exploration sampling method in land utilization dynamic monitor positive role. Has certain practical significance. The monitoring result indicated that the research area ladder, the slope arid land, the ecology forest land, the economical forest land, the lawn, the resident, the waters occupy the total land area separately 12.57%, 12.97%, 52.86%, 8.43%, 5.27%, 3.36%, 4.34%.
关键词:汉江上游 抽样技术 土地利用
Key word:Hanjiang River upstream sampling technique land utilization
作者简介:冀文慧(1960-),河北省人,高级工程师,主要从事水土保持监测等工作
一、研究区自然概况
汉江上游的地貌格局为两山夹一川,中部为汉江川地,两翼北部为秦岭山脉,南部为与川、陕、鄂交界的大巴山和米苍山。土壤主要为黄褐土、棕壤、黄棕壤,这些土壤经长期的耕种和侵蚀变成目前熟化层很薄的黄泥土和山地渣土。植被属北亚热带常绿阔叶林地带,植物种类繁多。本区气候温暖,雨量丰沛,属亚热带半湿润气候区,区内年平均降雨量700-1400mm,多集中在夏季,汛期降雨量约占年总降雨量的75%,由于多气候条件制约及地形条件的影响,研究区的河流具有季节性变化特点,汛期多暴雨,沙多水浑;枯水期水量急剧减少,水清沙少。
二、研究方法
与林业和农业相比,抽样调查在水土保持工作中应用较少。主要是因水土保持经费和技术力量不够。水土保持抽样调查设计,首先必须遵循抽查的基本准则,即随即性。抽样调查技术设计方案的核心是采用有效的抽样方法和效果。
2.1 抽样设计
研究区总面积11303平方公里,属汉江上游区域,包括337条小流域。小流域的抽取采用分层多级随机抽样,假设Pc为由抽样均值推断所关心指标均值的精度要求,1-a为由抽样均值推断所关心指标均值的可靠性要求,预备调查的抽样均值为0,抽样方差为,N为总体单元数量,为标准正态分布关于a的双侧分位数,则抽样调查的样本容量应满足:
当按照一定的抽样推断精度和可靠性要求确定了总的抽样容量后,分层多级随机抽样中,区层的样本容量按各区层占总调查面地的比例分配,即第各区层的抽样容量满足:
其中n为总体抽样容量,S抽样调查的总面地,为确定的要调查流域面地和,L为区层个数。各阶段抽样容量以同样思想逐级确定。
首先进行预备调查,预备调查时在项目区随机调查12组数据,根据公式(1)来确定样本容量。本次调查规定可靠性精度。经计算,代入公式可以确定,即需要调查的样点数n=42。实际抽样调查中,在按照精度和可靠性确定了样本容量后,为使抽样推断结论更保险,在所确定样本容量的基础上增加10%,所以最终确定抽样流域为50个。
调查样方的确定采用成数抽样。规定抽样可靠性为90%,Pc精度为90%,最小地类面积预计值为5%,以此为依据确定样地数。成数抽样样本容量确定采用如下公式计算:
(不重复抽样)
式中:p=第1,2,3……k种地类占面积最小的地类总体成数预计值;
2.2抽样基本单元的确定
土地利用调查属于一个典型的面元调查,这种调查的基本单元应是一定面元。基于抽样单元选取可操作性和代表性的考虑,我们将抽样区域在1:5万地形图上以1km×1km的网格覆盖,网格形成我们抽样的框架。也就是说在抽取的小流域1:5万地形图上随机抽取5个1km×1km网格为二级单元中的调查基本单元。每个调查样地控制面积确定为200m×300m。
2.3数据的采集与整理
根据项目区自然特点,本次调查指标包括梯地、坡旱地、生态林地、经济林地、草地、居民地、水域等。
在抽取的样地中,采用手持GPS沿各调查指标边界测量,在GPS记忆屏上就可记录所测区域的形状,然后将监测结果输入计算机,通过计算机软件显示监测区域的图形和面积。同时认真填写野外调查表,详细记录调查样地的相关信息。
在一个抽样流域中,从流域上游至下游随机抽取5个样地,加权平均计算各项指标调查数据,根据250个样方的各地类平均百分数,推算区域土地利用现状数据。
3 结论
(1)土地利用是人类最基本的经济活动,是一个多目标、多层次的系统工程,在受到各种驱动力的作用下,又不断发生变化。但是,在实际工作中,由于经费少、时间紧和范围大等实际条件的制约,大多数情况下,实现全面动态调查几乎是不可能的,因此,通过抽样调查的方式获取土地利用数据,并以此对区域的整体特征进行推断,是一种新的水土保持监测方法尝试,具有一定的现实意义。
(2)通过对50条小流域,250个样方抽样调查,研究区梯地、坡旱地、生态林地、经济林地、草地、居民地、水域分别占总土地面积的12.57%、12.97%、52.86%、8.43%、5.27%、3.36%、4.34%。而丹江20个抽样小流域各地类平均百分数是:梯地9.49%、坡旱地13.46%、生态林地54.31%、经济林地10.45%、草地5.53%、居民地3.35%、水域3.41%(详见表1)。
(3)利用抽样调查法,可快速获取定量的土地利用现实数据,弥补由于经费、人力等因素而很难实现的监测大范围的土地利用动态变化,客观地反映水土保持治理情况,为流域治理提供科学的依据。
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