我国冻融侵蚀调查手册

中国冻融侵蚀调查手册1.1野外调查单元布局（1）样点布设根据《全国土壤侵蚀分布与强度普查技术细则》（以下简称《细则》）的要求，结合融冻区地广人稀，交通条件差的特点，经与水利部监测中心领导反复协商，在全国布点要求的基础上，对融冻区网格布点密度进行适当调整。布点原则是以全国统一的国际分幅地形图网格为基础，以水利部划分的水土流失防治重点区的类型为布点密度的依据。融冻区非重点防治区域以1:10万地形图为一个网格（面积约1800km2），样点布设在图幅中心位置；重点预防保护区以1:5万地形图为一个网格（面积约450km2），点位布设在图幅中心；重点监督区、重点治理区以1:2.5万地形图为一个网格，点位布设在图幅中心位置。无人区、墨脱县等目前尚未通公路的区域，以及冰雪覆盖区、湖泊、湿地、海拔6000m以上的区域不布设调查点。根据《细则》的要求，调查点应尽量布设在每个网格的中心位置，因受交通或其它因素的限制难以达到中心位置的，应尽量在靠近中心的位置布设调查点。所有调查点位在野外调查前应全部布设到位，编制调查点位布设图和各县调查点的编号、位置（经纬度）表。全国冻融侵蚀区共布设野外调查单元3276个，其分布见图和附表。（2）调查单元

在布设的调查点位对应的1:1万的地形图上选择具有代表性的1000m×1000m（即1km2）样地或0.2～1km2左右的小流域作为调查单元，对调查单元范围内各种土地利用类型进行冻融侵蚀调查。在调查单元范围内按地类选择具有代表性的地块进行各因子的样方测量和测试。1.2野外调查准备工作（1）点位布设图所有调查点布设到位，并按地（市）或县编制点位布设图，图上除标注水系、交通线路、居民点等基础要素外，还要标注各调查点的经纬度、海拔高度等信息。（2）地形图、卫星影像图准备1:1万、1:5万比例尺的数字或纸质地形图（没有1:5万的区域用1:10万或1:25万的替代），包括等高线、高程点、河流和湖泊、交通线等基础地理信息；由于冻融侵蚀区大部分地区缺乏1:1万地形图，用中巴资源卫星空间分辨率2.36m的全色卫星数据（或2.5mSpot全色卫星数据）和空间分辨率为19.5m的中巴资源卫星多光谱数据融合制作野外调查点的遥感影像图替代。图幅大小以1:1万地形图为标准。（3）地貌图、地质图、土地利用图、土壤类型图

收集调查区的地貌图、地质图、土地利用图、土壤类型图等的电子版，把调查点位叠加在上面，并以地（市）或县为单位切割打印，便于野外调查查阅。（4）记录表格、记录本根据《细则》要求，印制各种表格。包括野外记录表（见附表）、植被盖度表、植株高度表等。每个组准备一本记录本，对调查单元的调查内容进行记录和描述。（5）资料收集目录

（6）调查设备及设施的准备在调查中需要收集区域社会、经济、自然资源等资料，特别是区域水土流失现状、特征、治理程度及发展趋势等资料，以及地方对土壤侵蚀特别是冻融侵蚀的认识和防治要求等，如2010年统计年鉴、气象、水文、自然资源等方面的资料，调查前准备好资料收集目录。①调查工具GPS（每个组保证有一个），坡度尺（或锣盘）、皮尺或测绳（>100m）、卷尺（1-3m）、细钢（铁）钎（2mm直径，30cm长）、铁锹、细绳（长度>4m）、标牌、方格纸等。②野外装备高山、高原野外考察装备：帐蓬、气垫床、鸭绒睡袋、羽绒服、炊具等。1.3野外数据采集（1）数据采集内容数据采集内容包括:1）调查单元的数据采集和2）样地样方的量测数据两部分。1）调查单元的数据采集内容根据点位布设图标注的经纬度，利用GPS确定点位和调查单元的范围，制作标牌插立在调查单元中心位置，标牌上书写调查单元编号及经纬度，然后开始数据采集以下调查内容：1000m×1000m标牌调查单元的位置用GPS记录调查单元中心位置的经纬度、海拔高度（GPS使用方法见附录1），用访问法（访问老乡或向导）调查记录调查单元所在行政位置，最好到乡、村。地貌类型和地貌部位调查和记录调查单元所在的地貌类型、地貌部位及坡度、坡向信息。土地利用类型调查和记录调查单元范围内所拥有的土地利用类型、分布等，并在卫星影像图上勾绘各种土地利用类型的边界，即勾绘土地利用类型图。耕作方式调查和记录调查单元范围内所拥有耕地的耕作方式。植被类型型调查和记记录调查查单元范范围内所所拥有的的植被类类型。冻融侵蚀蚀类型及及方式根据调查查单元及及周边主主要的冻冻融侵蚀蚀地貌表表现形态态，调查查确定调调查单元元内所属属的冻融融侵蚀类类型（见见填表说说明）、、地貌表表现形态态及分布布范围，，并在调调查底图图上勾绘绘和标注注冻融侵侵蚀地貌貌表现形形态。2）调查单元元内样方方的测量量盖度测量量（1）草地：草地盖度度的测量量采用针针刺法。。在调查查单元内内，选取取1m××1m的的小样方方，测绳绳每10cm处处用细针针（φ=2mm）做标标记，顺顺次在小小样方内内间隔10cm的点上上，从草草的上方方垂直插插下，针针与草相相接触即即算有，，不接触触则算无无。针与与草相接接触点数数占总点点数的比比值，即即为草地地盖度。。用此法法在调查查单元内内不同位位置取三三个小样样方求取取平均值值，即为为样方草草地的盖盖度。草地盖度度51%草地盖度度测量表表123456789102345678910（2）林地：林地郁闭闭度的测测量采用用林冠投投影法。。在典型型地块内内选定20m××20m的样地地，用皮皮尺将样样地划分分为5m×5m的方格格，测量量每株立立木在方方格中的的位置，，用皮尺尺和罗盘盘测定每每株树冠冠东西、、南北方方向的投投影长度度，在方方格纸上上按一定定比例尺尺勾绘出出树冠投投影，在在图上求求出林冠冠投影面面积和样样地面积积，即可可计算林林地郁闭闭度。（3）灌木林：：灌木林盖盖度的测测量采用用线段法法。用测测绳或皮皮尺在所所选定样样方灌木木上方水水平拉过过，垂直直观察灌灌丛在测测绳上的的投影长长度，并并用卷尺尺测量，，灌木总总投影长长度与测测绳或样样方总长长度之比比，即为为灌木盖盖度，用用此法在在样方不不同位置置取三条条线段求求取平均均值，即即为样方方灌木林林盖度。。样方面面积可为为10m×10m。（4）林地的郁郁闭度或或灌草地地的盖度度计算公公式为D=fd/fe*100%式中：D——林林地的郁郁闭度（（或灌草草地的盖盖度），，%；fd———样方面面积，m2；fe———样方内内树冠（（或草冠冠）的垂垂直投影影面积，，m2；（2）填填写野外外调查表表格1）填写野外外调查表表详细阅读读野外地地调查表表填写说说明，并并根据野野外调查查结果，，对照野野外调查查表填写写说明，，完成野野外调查查表的填填写工作作。野外外调查表表见下表表:冻融泥流□冻融分选□冻融风化□冻融滑塌□其他□冻融侵蚀方式（13）0-45°□45-90°□90-135°□135-225°□225-270°□270-315°□315-360°□坡向（12）0-3°□3-8°□8-15°□>15°□坡度（11）洼地□扇形地：扇顶□扇中□扇缘□阶地：后缘□前缘□台地：台缘□台中□河漫滩：后缘□前缘□平原：边缘□中部□坡向：阴坡□阳坡□山丘地：坡麓□坡中□坡顶□地貌部位（10）山地□平原□河谷阶地□河漫滩□台地□扇形地□其他□地貌类型（9）平均植株高度（m）（8）郁闭度/植被盖度（%）（7）乔木□灌木□草木□农作物□（其他：

）植被类型（6）水浇地□旱地□乔木林地□灌木林地□疏林地□草地□未利用土地□（其他：

）土地利用类型（5）°′″纬度（4）海拔高程（m）（2）°′″经度（3）野外调查单元编号（1）

行政区划代码（普查机构填写）省(自治区、直辖市)地区(市、州、盟)县(区、市、旗)表号：P504制表机关：国务院第一次全国水利普查领导小组办公室批准机关：国家统计局文号：国统制[20

]

号有效期至：20

年

月

日土壤侵蚀普查冻融侵蚀野外调查表2011年全国水利普查NationalWaterResourcesCensus普查人员员：联系电话话：日期：年月日复查人员员：联系电话话：日期：年月日单单位位公章：：审核人人：负责人人：日期：年月日2）填表表说明1、野外调调查表按按野外调调查单元元填写，，即：每每个野外外调查单单元填写写一份。。2、表中各各项指标标的调查查时间为为2011年6-8月月，各项项指标的的数量是是指调查查时的现现状值，，其值应应按给定定的单位位填写。。表中必必须填写写或选择择相关选选项，不不得空缺缺。3、填表、复核核、审核人员员及其电话，，相关日期以以及单位公章章等不得空缺缺。4、表中指标含含义：［1］野外调查单元元编号(1)：是指冻融融侵蚀调查点点位布设图上上的野外调查查单元编号。。［2］海拔高高程和经度纬纬度：是指调调查单元中心心位置的海拔拔高程(2)和经度(3)、纬度度(4)。用用GPS测量量，GPS使使用方法见附附录1.［3］土地利利用类型(5)：指按照照《国家土地地利用分类标标准》所属的的类别，在对对应类型上打打“√”。如如未列出的土土地利用类型型，在其他选选项后填写土土地利用类型型名称。冻融融侵蚀区涉及及的主要土地地利用类型有有：①耕地：12旱地121水水浇地122旱旱地：记录坡坡度②林地：21有林地：：树木郁闭度度大于0.3的天然林、、人工林等：：如阔叶林、、针阔叶混交交林等22灌木林林地：灌木林林郁闭度大于于0.323其它林林地：疏林地地（郁闭度为为0.1-0.3），未未成林造林地地，迹地、各各类园地③草地：调查查草地类型及及草地盖度，，类型如高山山草甸、高寒寒草原、荒漠漠草原。31高覆盖盖度草地：覆覆盖度大于50%32中覆盖盖度草地：覆覆盖度为20～50%33低覆盖盖度草地：覆覆盖度为5～～20%④水域41河流：：宽度、两岸岸的情况，在在调查单元范范围内的位置置42湖泊：：湖泊的大小小，在调查范范围内所占的的面积43水库：：水库大小，，在调查单元元内所占的面面积44滩地：：滩地的类型型，如河流滩滩地，还是湖湖泊滩地，面面积，在调查查单元中的范范围45冰川、、永久积雪：：面积发育状状况，在调查查单元中的范范围⑤城镇用地、、交通用地⑥未利用土地地61沙地：：植被盖度<5%62盐碱地地：63沼泽地地：64裸地：：植被盖度<5%65裸岩：：66沙砾地地：植被盖度度<5%对耕地要记录录耕作方式旱地：A、平坦耕地地B、梯地C、坡耕地：：C1横坡耕耕作C2顺坡耕作作［4］植被类类型(6)：：在表中所列列对应类型上上打“√”，，如未列出的的植被类型，，在其他选项项后填写植被被类型名称。。［5］郁闭度度/植被盖度度（%）(7)：草地覆覆盖度用针刺刺法或目测法法确定盖度，，灌木林和乔乔木林用对角角线法或目测测法确定盖度度，单位百分分比，具体调调查方法见野野外数据采集集2）调查单单元内样方测测量部分。［6］平均植植株高度(8)：选取有有代表性的5至10棵植植株，以平均均值作为植株株高度；或目目估植被平均均高度，作为为植株高度。。植株名称植株高度……平均［7］地貌类类型(9)：：在表中所列列对应类型上上打“√”，，如未列出的的其他选项后后“√”。冻冻融侵蚀区涉涉及的地貌类类型有：平原：海拔3500m以以下，相对高高度<30m的平坦地区区，坡度小于于7°。丘陵：海拔3500m以以下，相对高高度30m-200m。。高平原：海拔拔3500m以上，相对对高度<30m的平坦地地区，坡度小小于7°。高原丘陵：海海拔3500m以上，相相对高度30m-200m。低丘：海拔3500m以以上，相对高高度30m-50m。中丘：海拔3500m以以上，相对高高度50m-100m。。高丘：海拔3500m以以上，相对高高度100-200m。。山地：低山：海拔1000m以以下，相对高高度>200m。中山：海拔1000-3500m，，相对高度>200m。。高山：海拔3500-5000m，，相对高度>200m。。极高山：海拔拔>5000m，相对高高度>200m。河谷阶地和河河漫滩：分布布在河流两侧侧，距河流水水面有一定高高度的平坦地地面，阶地具具有阶坎和阶阶面，河流阶阶（地）面为为长条形向河河床微倾的平平缓地面，河河流阶（地））坎为连接上上下两级阶面面的陡坎。阶阶地可根据距距水面高度分分为多级，用用T1、T2、…表示阶阶地的级别。。河漫滩为分分布在河道两两侧汛期被水水淹没的平缓缓地面，可分分为两级即低低河漫滩和高高河漫滩。扇形地：分布布在主支流汇汇合处的扇形形地形。台地：分布在在山坡上的台台状地形，台台坎<200m，台面坡坡度<7°。。低海拔台地：：海拔高度<3500m高海拔台地：：海拔高度>3500m湖滨平原：分分布于湖泊周周围的平坦地地区，起伏度度小于30m，坡度小于于7°。低海拔湖滨平平原：<3500m高海拔湖滨平平原：>3500m［8］地貌部部位(10)：是指对于于各种地形地地貌，由于地地势的高、低低、陡、缓的的起伏而形成成的各个地段段。记录调查查单元在上述述地貌类型的的部位并在对对应的选项上上打“√”。。不同地貌类类型的地貌部部位如下：山（丘）地：：山（丘）坡坡（麓）、山山（丘）坡上上部、中部、、下部、山（（丘）顶。平原、台地：：中心位置、、边缘。阶地、河漫滩滩：边缘、中中心。扇形地：扇顶顶、扇中、扇扇缘。洼地［9］坡度(11)和坡坡向(12)：用罗盘测测量，在对应应类型上打““√”。测量量方法同岩层层倾角和倾向向，详见附录录罗盘使用说说明。［10］冻融融侵蚀类型(13)：根根据调查点冻冻融侵蚀所产产生的地貌表表现形态确定定冻融侵蚀类类型，在对应应类型上打““√”。不同同冻融侵蚀类类型所产生主主要地貌表现现形态如下：：冻融泥流侵蚀蚀：舌状泥流流、鳞片状草草皮坡坎、泥泥流扇、冰川川式泥流、泥泥流阶地冻融分选侵蚀蚀：石多边形形、斑状土、、石堤、石带带和石冰川冻融风化侵蚀蚀：石柱和土土柱、岩屑锥锥与岩屑裙、、岩屑坡、石石海和石河、、平底谷冻融滑塌侵蚀蚀：热融洼地地、热融滑塌塌、沟壁融塌塌（3）景观拍拍照先插好标牌，，然后对调查查单元景观进进行拍照，包包括一张近景景照片和一张张远景照片，，用调查单元元点位号+1和调查单元元点位号+2分别作为该该调查单元近近景照片和远远景照片的文文件名，拍照照时要将标牌牌包含在近景景照片内。对对典型的冻融融侵蚀地貌表表现形态可加加拍照片，编编号依次为调调查单元点位位号+3、+4……。（4）野外勾勾绘调查图实地到达野外外调查单元，，在卫星影像像图上勾绘调调查单元内各各类土地利用用类型的边界界，形成各土土地利用类型型的图斑，并并对每个图斑斑标注土地利利用类型代码码。并将调查查单元内明显显的冻融侵蚀蚀地貌表现形形态进行勾绘绘和标注。1.4室内内数据整理分分析将野外记录、、景观照片、、野外调查记记录表、野外外调查图、GPS数据（（包括航迹数数据）整理并并输到电脑中中。在电脑中中，将野外勾勾绘图件数字字化生成矢量量文件。所有有成果都保存存到电脑相应应文件夹下。。具体包括：：①输入、整理照照片；②输入、整理野野外调查登记记表和文字记记录；③数字化野外勾勾绘的图件。。形成包括野野外记录、记记录表、照片片、图件、航航点航迹电子子文档的系列列成果，逐级级上报。1.5质量控控制县里将调查成成果整理后，，抽取调查点点的10%进进行自查，自自查内容包括括点位确定精精度，GPS航点和航迹迹是否完整，，记录内容是是否完整，野野外调查表填填写是否规范范，照片是否否拍摄，图件件绘制是否规规范，自查后后对存在问题题进行纠正，，然后上报省省级主管部门门。省里对县县里上报的成成果抽取5%的调查点进进行抽查，抽抽查内容同县县里自查内容容，对存在问问题纠正后上上报国家。最最后由国家抽抽取2%的调调查点进行检检查。5冻融侵蚀蚀专题信息提提取技术规定定（刘）5.1冻融侵侵蚀区范围界界定术语：冻融侵蚀区：：侵蚀营力以冻冻融作用为主主的区域。冻冻融侵蚀区具具有能够产生生强烈冻融作作用的寒冷气气候条件，冻冻融作用是最最普遍、最主主要的外营力力侵蚀过程，，同时有相应应的冻融侵蚀蚀地貌形态表表现。数据处理：冻融侵蚀区范范围界定所需需数据为涉及及西藏、四川川、云南、青青海、新疆、、甘肃、内蒙蒙古、黑龙江江等省、自治治区1:50000DEM数据，需需对以上区域域DEM数据据进行拼接处处理，同时需需要最新全国国县（市、区区）一级行政政区划图电子子版。界定方法：我国冻融侵蚀蚀区面积广大大，不同区域域由于地理位位置的差异，，冻融侵蚀区区的下限海拔拔高度差异很很大。须根据据不同位置的的经纬度利用用冻融侵蚀分分布下界海拔拔公式计算其其冻融侵蚀区区下界海拔高高度。按该式式计算的海拔拔高度以上的的区域，且剔剔除冰川、湖湖泊、沙漠等等区域即为冻冻融侵蚀区。。（式）式中：H为冻冻融侵蚀区下下界海拔高度度（m），X1为纬度（（º），X2为经度（ºº）。因子计计算调查技术术流程如图。。图冻融侵侵蚀区调查技技术流程MAPXMAPY式DEM–H冻融侵蚀区下界海拔分布图（H）DEMX1X2冻融侵蚀区下界海拔以上区域冻融侵蚀区分布图土地利用类型图具体计算步骤骤如下：（1）用DEM提取公式式所需要的纬纬度（X1））图层和经度度（X2）图图层；（2）利用式式做出冻融融侵蚀区下界界海拔高度（（H）图层；；（3）把DEM和H图图层做减法运运算，获得冻冻融侵蚀区下下界海拔以上上区域图层；；（4）把冻融融侵蚀区下界界海拔以上区区域图和土地地利用类型图图叠加，在冻冻融侵蚀区下下界海拔以上上区域图层中中剔出冰川、、湖泊、沙漠漠等分布区域域；（5）适当考考虑行政边界界的完整性，，与全国行政政区划图进行行叠加，对部部分区域进行行修正。质量控制冻融侵蚀区由由DEM数据据和土地利用用类型图数据据计算获得，，尽量用比例例尺较大的数数据，在计算算前要确保所所用DEM数数据和土地利利用类型图数数据准确可靠靠。此方法确确定冻融侵蚀蚀区范围和用用遥感调查的的冻融日循环环天数大于180天的范范围基本一致致。成果构成冻融侵蚀区分分布图。5.2 年冻冻融日循环天天数术语冻融日循环：：土壤温度日日最大值大于于0℃而日最最小值小于0℃时，即认认为土壤发生生夜间冻结白白天消融的日日冻融循环过过程。年冻融日循环环天数：是指指一年中冻融融日循环发生生的天数。数据处理地表的冻融日日循环通过星星载被动微波波辐射计AMSR-E进进行监测。AMSR-E数据可以通通过网络从美美国冰雪数据据中心免费下下载。通过选选取高时间分分辨率的AMSR-E辐辐射计数据，，对冻融日循循环进行监测测。由于AMSR-E亮亮温数据产品品在中低纬度度地区不能达达到每日的全全覆盖，则需需要根据拼接接算法进行相相邻两日亮温温数据的拼接接。因子计算根据拼接后得得到的辐射计计亮温数据，，计算衡量地地表温度和发发射率变化的的判据因子，，利用判别算算法对地表的的冻融状态进进行区分，标标记冻融循环环发生区域，，统计一年内内日循环发生生次数。主要要步骤是：（1）提取通通道36.5V亮温以衡衡量地表温度度的变化，计计算Tb18.7H同Tb36.5V的比值用用以衡量地表表发射率的变变化；生成地地表温度因子子图层和地表表发射率因子子图层；（2）将提取取得到以上两两个图层数据据代入下式式式进行计算，，并比较计算算结果的大小小，若F>T，则为冻土土，反之为融融土；（3）对计算算结果进行标标识，获取冻冻融日循环发发生区域，累累计年冻融日日循环发生天天数，统计得得到全国年冻冻融日循环天天数分布图。。冻融日循环因因子的计算流流程如下：图1日冻融融循环因子计计算流程质量控制对日冻融循环环天数因子计计算的数据质质量进行评估估，需要地面面实际测量的的地表状况参参数对地表冻冻融状况的判判别结果进行行对比验证。。因此，在本本次调查中，，需要对土壤壤和地表的实实际状况进行行实际测量和和调查，以进进一步对算法法进行校正及及检验，提高高判别精度。。需要观测的的地表参数包包括：土壤含含水量、土壤壤温度、土壤壤容重、土壤壤质地和地表表的粗糙度。。这些参数的的野外地面调调查为算法的的验证提供了了依据，也为为检验模型的的结果提供了了数据支持，，从而能够为为冻融侵蚀区区范围的界定定提供有力的的数据支持。。AMSR-E数据的象元元面积较大（（约25km*25km），因此此要实现对卫卫星算法的验验证，对地面面测量的观测测要求，布置置数据自动采采集系统对地地表温度和含含水量进行自自动采集，以以保证对卫星星算法精度的的验证。在调查区选择择3个同步区区域，观测区区域内垂直剖剖面（深度>5cm）的的土壤水分（（单位：%））和土壤温度度（单位：℃℃），在每个个同步区域内内布设100个点，每个个点上分别布布设一台数据据采集仪、一一个土壤水分分传感器和两两个土壤温度度传感器，分分别来测定土土壤0~5cm的含水量量、0~2cm和2~5cm的土壤壤温度。具体体方案如下：：测量仪器：土壤水分传感感器（数量：：100个；；型号：CY-TSC；；精度：±3%），土壤壤温度传感器器（数量：200个；型型号：CRZ-1632；精度：0.2℃），，数据采集仪仪（数量：100个；型型号：zigbee），，GPRS网网关（数量：：10个；型型号：zigbee），，数据接收模模块（数量：：1个），主主机（1台））。测量方法：选择同步区域域：同步区域域面积为25km*25km，位置置选择在重点点预防保护区区，要求地势势平坦，地表表利用类型较较均一，没有有大面积的水水体存在。布设数据采集集系统：在同步区域内内按照如图所所示的方法布布设数据采集集系统，保证证每部数据采采集系统距离离最近的另一一部数据采集集系统的距离离小于1.6km。图数据采集集系统布设方方法示意图，，图中圆圈代代表数据采集集系统数据采集：数据采集系系统实时采集集地表的温度度和液态水含含量，并将测测量的数据通通过GPRS模块发送到到数据接收模模块，进一步步保存到主机机硬盘中；布设好数据采采集仪后，对对同一地区进进行连续1个个月的测量；；在三个同步步区各取10个样进行手手工测量和观观测，选择点点离布置的探探头比较近，，以便对自动动采集数据进进行校正。手手工测量方法法如下：①土壤水分测量仪器：烘烘箱，电子天天平（精度0.01g）），铝盒，5号自封袋，，干燥器。测量步步骤：：a.在野野外采采样点点采集集土壤壤样品品（超超过15g）），用用自封封袋密密封，，在自自封袋袋上记记录土土样编编号（（日期期+采采样点点编号号+取取土层层次（（0-2cm，，2-5cm）），带带回实实验室室。b.回到到实验验室，，取一一个干干燥铝铝盒，，用电电子天天平称称量““铝盒盒重””为m1(g)。。c.在铝铝盒中中装入入10g左右右土壤壤，称称量““铝盒盒+湿湿土重重”为为m2(g)。d.将铝铝盒放放入烘烘箱，，105℃℃温度度下烘烘干6-8小时时，取取出放放置干干燥器器中冷冷却半半小时时，称称量““铝盒盒+干干土重重”为为m3(g)。e.计算算重量量含水水量为为：②土壤壤温度度测量仪仪器：：铂金金电阻阻针式式电子子温度度计，，10cm直尺尺，照照相机机，GPS测量步步骤：a.寻找找较平平坦的的地面面，记记录GPS显示示的采采样点点经纬纬度，，用照照相机机对采采样点点环境境进行行拍照照；；；b.挖出出6cm的的垂直直土壤壤剖面面；c.分别别将温温度计计探针针前端端5cm水水平插插入距距地表表0~2cm，，2~5cm处处，待待温度度计读读数稳稳定后后记录录温度度计的的显示示温度度。4）数数据处处理：对每每个采采样点点，选选取每每天1:30和和13:30的的土壤壤含水水量和和温度度数据据，通通过温温度判判断地地表是是否发发生冻冻融循循环，，如果果如果果地表表发生生冻结结，通通过两两个时时刻的的含水水量差差得到到相变变水量量；5）质质量控控制（（精度度评价价）：将各各点相相变水水量的的计算算值进进行等等权加加和，，得到到整个个象元元的相相变水水量实实测值值；将将相变变水量量算法法用于于AMSR-E卫星星数据据，得得到反反演的的相变变水量量值；；对比比相变变水量量实测测值与与反演演值，，计算算二者者的相相关性性，对对精度度进行行评价价。进行卫卫星同同步测测量验验证因因子提提取算算法的的流程程，还还需要要开展展地面面参数数的人人工测测量，，以辅辅助数数据采采集仪仪的测测量结结果。。人工工对地地表一一些参参数进进行测测量在在对土土壤和和地表表的各各个参参数进进行测测量时时，均均需利利用GPS记录录采样样点经经纬度度，用用照相相机对对采样样点环环境进进行拍拍照。。需要要测量量的地地表参参数及及测量量方法法如下下：1土土壤容容重定义：：自然然状态态下，，单位位体积积田间间土壤壤烘干干后的的重量量，单单位是是克/立方方厘米米（g/cm3）。。测量仪仪器：：100cm3体积积环刀刀，电电子天天平（（精度度0.01g）），烘烘箱，，铝盒盒，环环刀手手柄，，刮土土刀，，锤子子，铁铁锨，，7号号自封封袋。。测量步步骤：（1））出野外外前，，将干干净的的环刀刀编号号，并并记录录重量量m1(g)；（2））到达采采样点点后，，选取取较平平坦的的地面面，去去除地地表杂杂物，，将环环刀刀刀刃朝朝下，，环刀刀手柄柄放置置于环环刀上上，用用锤子子敲打打环刀刀手柄柄，将将环刀刀垂直直砸入入土壤壤，使使土面面刚好好超过过环刀刀上沿沿；用用刮土土刀刮刮平环环刀上上表面面，盖盖好上上盖；；用铁铁锨将将环刀刀挖出出；同同样的的方法法盖好好下盖盖。将将环刀刀表面面擦干干净，，用自自封袋袋密封封，编编写容容重采采样编编号（（日期期+采采样点点编号号）。。（3））将环环刀刀取取出出，，记记录录环环刀刀编编号号、、装装土土的的环环刀刀重重量量m2(g)；；将将环环刀刀中中的的土土壤壤移移出出放放回回自自封封带带。。（4））将自自封封袋袋带带回回实实验验室室，，测测量量自自封封袋袋内内的的土土壤壤重重量量含含水水量量Mg。。（5））计算算土土壤壤容容重重为为：：2土土壤壤质质地地定义义：：一一定定重重量量干干燥燥土土壤壤中中，，沙沙粒粒、、粉粉粒粒和和粘粘粒粒所所占占的的重重量量百百分分比比（（此此处处采采用用美美国国制制，，沙沙粒粒粒粒径径为为>0.05mm，，粉粉粒粒为，，粘粘粒粒为为<0.002mm））。。测量量步步骤骤：：（1））在采采样样点点选选择择较较典典型型的的地地类类，，记记录录采采样样点点编编号号，，用用10号号自自封封袋袋取取回回500g土土样样。。（2））回到到实实验验室室，，采采用用吸吸管管法法测测定定土土壤壤质质地地，，得得到到洗洗失失量量（（仅仅对对含含有有机机质质或或碳碳酸酸盐盐较较多多的的土土壤壤））、、沙沙粒粒含含量量、、粘粘粒粒含含量量、、粉粉粒粒含含量量。。3地地表表粗粗糙糙度度定义义：：是是指指地地面面凹凹凸凸不不平平的的程程度度，，即即地地表表微微地地形形，，是是一一种种随随机机粗粗糙糙度度，，使使用用均均方方根根高高度度和和相相关关长长度度来来分分别别描描述述垂垂直直方方向向和和水水平平方方向向上上的的土土壤壤表表面面粗粗糙糙程程度度。。①表面面粗粗糙糙度度的的高高度度标标准准离离差差对于于离离散散的的一一维维数数据据，，若若z(x)表表示示在在x位位置置上上的的高高度度，，N表表示示取取样样个个数数，，则则高高度度标标准准差差h可可以以定定义义为为：：式中中：：②表面面自自相相关关长长度度对于离散散数据，，相距x’=(j-1)x的归一化化自相关关函数，，则由下下式给出出（其中中：1≤≤j≤N的整数））：当相关函函数（x’））等于1/e时时的间隔隔x’值值被定义义为表面面相关长长度l，，即：（ι）=1/e测量仪器器：粗糙度度板，数数码相机机测量步骤骤：（1）将将粗糙度度测量板板垂直放放置在地地表（图图），使使粗糙度度板上的的挡针自自然地与与地表接接触，使使水平器器的水准准气泡居居中，并并尽量避避免在测测量板上上出现植植被遮挡挡和阴影影；（2）用用相机拍拍摄粗糙糙度板（（图），，记录照照片编号号。（3）将将照片导导入计算算机，提提取每个个挡针相相对地面面的高度度z(x)和间间隔x’’。（4）通通过提取取挡针间间隔x’’和相对对地面高高度z(x)计计算高度度标准差差和表面面自相关关长度。。图地表表粗糙度度野外测测量成果构成成野外测量量数据集集；中国区域域每日地地表冻融融循环动动态监测测结果分分布图；；中国区域域年冻融融日循环环天数分分布图；；5.3日均冻融融相变水水量术语日均冻融融相变水水量：是指土体体冻融循循环过程程中发生生相变的的水量。。相变水水量增加加，冻结结时由于于水体结结冰体积积增大而而对土体体的破坏坏作用增增加。在在冻融交交替过程程中，土土壤含水水量的增增大使得得土壤抗抗剪切力力减小。。日均冻冻融相变变水量反反映了土土壤含水水量对冻冻融侵蚀蚀强度的的影响数据处理理地表实际际发生的的相变水水量可以以通过AMSR-E数数据的表表现出的的微波辐辐射特征征变化来来反映。。AMSR-E数据据可以通通过网络络从美国国冰雪数数据中心心免费下下载。通通过选取取高时间间分辨率率的AMSR-E辐射射计数据据，对冻冻融日循循环进行行监测。。由于AMSR-E亮亮温数据据产品在在中低纬纬度地区区不能达达到全覆覆盖，要要根据拼拼接算法法进行相相邻两日日亮温数数据的拼拼接。因子计算算根据拼接接后的AMSR-E数数据，通通过相变变水量算算法估计计地表冻冻融循环环过程中中的相变变水量。。其计算算步骤为为（1）提取通道道36.5V和和10.65V的亮温温，计算算Tb10.65V同同Tb36.5V的比比值用以以衡量地地表发射射率的变变化，求求取升降降轨数据据的准发发射率的的差异；；（2）将提取得得到的图图层数据据代入下下式进行行相变水水量的计计算。（3）累计年冻冻融相变变水总量量，进行行平均获获取日均均冻融相相变水量量。图日冻冻融相变变水量因因子计算算流程质量控制制需要开展展地面观观测土壤壤水分和和温度等等参数来来验证冻冻融相变变水量因因子，已已保证其其获取精精度。对对于需要要开展的的地面测测量参数数布点、、观测步步骤与冻冻融日循循环天数数的观测测规范相相同。成果构成成野外测量量数据集集；中国区域域每日地地表冻融融相变水水量动态态监测结结果分布布图；中国区域域年均冻冻融相变变水量分分布图；；5.4年年均降雨雨量术语：年均降雨雨量：一个区区域多年年的年降降水量的的平均值值。数据处理理：收集西藏藏、四川川、云南南、青海海、新疆疆、甘肃肃、内蒙蒙古、黑黑龙江等等省、自自治区各各气象站站和水文文站1981-2010年的的降水量量资料。。计算多多年平均均年降水水量，绘绘制降水水量等值值线图。。将等值值线图空空间插值值成为30m空空间分布布率的栅栅格数据据。因子计算算:计算技术术流程如如图。。赋值标准全国各气象站和水文站近30年逐年降水资料全国多年平均年降水量等值线图及30m格网全国各地多年平均降水量年均年降水量因子图图年均均降水量量因子调调查技术术流程（1）利用各气气象和水水文台站站降水量量资料，，计算多多年平均均降水量量。（2）绘制降水水量等值值线图。。基于GIS软软件，利利用各地地多年平平均降水水量，绘绘制冻融融侵蚀区区降水量量等值线线图。（3）对降水量量等值线线图进行行空间插插值，建建立30m分辨辨率冻融融侵蚀区区年均降降水量栅栅格图。。（4）根据冻融融侵蚀年年降水量量因子赋赋值标准准将年均均降水量量分布图图分成四四级，得得到冻融融侵蚀年年均降水水量因子子图。质量控制制：确保收集集到的降降水资料料全面准准确，对对西藏、、青海等等气象台台站稀少少的区域域可以2000至2010年年间TRMM3B42数据据估算的的年均降降水量数数据进行行补充。。成果构成成：冻融侵蚀蚀年均降降雨量因因子图5.5坡坡度术语：同水蚀因子计算算：（1）计算冻融融侵蚀区区坡度图图，计算算方法同同水蚀；；（2）根据冻融融侵蚀坡坡度因子子赋值标标准将冻冻融侵蚀蚀区坡度度图分成成四级，，得到冻冻融侵蚀蚀坡度因因子图。。质量控制制：同水蚀坡坡度调查查一致。。成果构成成：冻融侵蚀蚀坡度因因子图DEM坡向图坡向因子图赋值标准5.6坡坡向术语：坡向：坡向为坡坡面法线线在水平平面上的的投影的的方向，，不同坡坡向的地地表由于于接受太太阳辐射射强度不不同，造造成坡向向小气候候和土壤壤理化性性质存在在差异，，进而影影响冻融融作用的的强弱程程度。因子计算算：坡向因子子由DEM生成成，调查查技术流流程如图图。（1）利用DEM，在在GIS软件中中生成坡坡向图；；（2）根据冻融融侵蚀坡坡向因子子赋值标标准将坡坡向图分分成四级级，得到到坡向因因子图。。质量控制制：同坡度因因子质量量控制。。成果构成成：冻融侵蚀蚀坡向因因子图。。5.7植植被覆覆盖术语：植被盖度度：是指指植被（（包括叶叶、茎、、枝）在在单位面面积内植植被的垂垂直投影影面积所所占百分分比。因子计算算：计算冻融融侵蚀区区植被盖盖度图层层，计算算方法同同水蚀；；根据冻融融侵蚀植植被盖度度因子赋赋值标准准将冻融融侵蚀区区植被盖盖度图分分成四级级，得到到冻融侵侵蚀植被被盖度因因子图。。质量控制制：同水蚀植植被盖度度调查一一致。成果构成成：冻融侵蚀蚀植被盖盖度因子子图。6.3冻冻融侵侵蚀强度度模型说明明冻融侵蚀蚀评价采采用指标标评价法法。选择择年冻融融日循环环天数、、日均冻冻融相变变水量、、年均降降水量、、坡度、、坡向和和植被盖盖度作为为评价指指标，对对各指标标赋予权权重，计计算综合合评价指指数，按按照分级级评价标标准判定定对冻融融侵蚀强强度。冻冻融侵蚀蚀采用国国内经验验模型评评价：式中：Wi———各评评价指标标的权重重，权重重分配见见表；；Ii———各评价价指标的的赋值，，赋值标标准见表表；I——综综合评价价指数，，综合评评价指数数分级标标准见表表。（式）指标年冻融日循环天数日均冻融相变水量年均降水量坡度坡向植被盖度权重0.150.150.050.350.050.25表冻融融侵蚀强强度分级级评价指指标及权权重评价指标赋值标准1年冻融日循环天数（天）≤100100-170170-240>240赋值12342日均冻融相变水量（v/v）≤0.030.03-0.050.05-0.07>0.07赋值12343年均降水量（mm）≤150150-300300-500>500赋值12344坡度(º)0-33-88-15>15赋值12345坡向(º)0-45,315-36045-90,270-31590-135,225-270135-225赋值12346植被盖度60-10040-6020-400-20赋值1234表冻融融侵蚀强强度分级级评价指指标赋值值标准计算方方法根据冻融侵侵蚀强强度分分级评评价指指标赋赋值标标准获获得冻冻融侵侵蚀评评价各各因子子图层层；将各因因子图图层代代入模模型计计算综综合评评价指指数图图层；；对冻融融侵蚀蚀综合合评价价指数数图层层按照照冻融融侵蚀蚀判别别标准准分级级得到到冻融融侵蚀蚀强度度分布布图判别标标准冻融侵侵蚀强强度判判别标标准见见表冻融侵蚀强度微度轻度中度强度极强度剧烈综合评价指数（I）1-1.71.7-2.22.2-2.52.5-2.82.8-3.33.3-4表冻冻融融侵蚀蚀强度度判别别标准准成果构构成制制冻融侵侵蚀区区土壤壤侵蚀蚀强度度分级级图；；各省、、县冻冻融侵侵蚀强强度分分级面面积统统计表表。质量控控制（1））遥感反反演的的的冻冻融相相变水水量数数据，，抽样样率1%，，抽样样合格格率要要求达达到80%以上上；（2））“冻融融侵蚀蚀野外外调查查表””数据据，抽抽样率率2%，抽抽样合合格率率要求求达到到100%以上上；（3））整个调调查抽抽取2%野野外调调查单单元进进行验验证，，合格格率要要求达达到100%。。附录1：GPS使用用方法法（以以GARMINMap60CSx为为例））1、名名词解解释定位位：是指指打开开GPS采采集器器后，，采集集器能能够捕捕捉到到足够够的卫卫星，，从而而确定定当前前的位位置。。导航航：GPS采采集器器定位位后，，可以以为您您指示示到达达您选选择的的目的的地点点的路路线、、距离离和方方向以以及声声音提提示等等，即即可称称作导导航。。航点点：由用用户设设定的的包括括经纬纬度、、高度度等位位置信信息的的点。。可以以直接接在电电子地地图上上选择择设定定，也也可以以在GPS采集集器定定位后后存储储当前前的位位置。。可以以用它它标记记去过过的地地方，，或生生活中中新增增加的的商场场、大大厦等等以补补充电电子地地图中中的信信息点点。航迹迹：GPS采集集器定定位后后，自自动将将用户户行进进过的的路线线的轨轨迹存存储在在机器器里，，称为为航迹迹。航航迹是是以点点的形形式存存在GIS采集集器中中，即即用户户行进进过程程中经经过的的点以以一定定的方方式分分布连连接而而成，，称为为航迹迹点。。航线线：用户可可以自自已编编辑起起点和和终点点，由由机器器计算算出来来的路路线。。2、按按键及及功能能介绍绍3、开开机定定位GPS是靠靠接收收卫星星信号号来提提供导导航信信息的的，所所在位位置的的天空空可视视情况况将决决定GPS的定定位速速度。。GPS信信号不不能穿穿过岩岩石、、建筑筑、人人群、、金属属、密密林等等障碍碍。因因此，，为得得到最最佳结结果应应尽量量在天天空开开阔处处使用用。卫星页页面显显示GPS卫星星分布布图和和信号号强度度图，，并告告诉您您什么么时候候可以以导航航。要要确定定出位位置至至少需需要三三颗GPS卫星星信号号。卫星分分布图图描绘绘了在在您所所处的的位置置仰望望天空空所看看到的的GPS卫卫星及及分配配数量量。卫卫星及及其编编号以以圆球球形式式在分分布图图中出出现，，接收收到信信号后后圆球球的颜颜色将将变深深。外外边的的圆表表示地地平线线，内内部的的小圆圆表示示头上上天空空45度角角的范范围。。每颗颗卫星星的信信号强强度用用竖条条显示示在卫卫星分分布图图下面面。信信号越越强竖竖条越越高。。正在搜索卫星—每次开机后，采集器都将首先进入这种工作状态。状态栏的图标是二维位置—页面上显示当前位置的坐标，但定位误差较大，采集器捕捉的GPS卫星数量和强度不够，还不能准确导航。状态栏的图标是三维位置—采集器至少捕捉到4颗GPS卫星，可以确定当前的位置和高度，位于导航状态。状态栏的图标是按菜单键可打开卫星页面的选项菜单，可以进行相关操作：打开/关闭GPS、设置地图方向(上为航向/上为北)、将卫星页面设置成单色或多色、初始化位置以及查看GPS高度。4、页页面介介绍主要页页面说说明集思宝宝Map60CS/Map60CSx出厂厂默认认的六六个主主页面面分别别是：：卫星星页面面、旅旅行计计算机机、地地图页页面、、罗盘盘、高高度计计以及及主菜菜单页页面,参见见。可可以按按翻页页键和和退出出键循循环显显示这这几个个页面面。卫星信信息页页面显示卫卫星信信号接接收强强度、、估计计误差差值等等信息息。地图页页面显示航航点、、兴趣趣点、、航线线、航航迹及及其他他地图图资料料，还还可以以进行行测量量距离离等操操作。。旅行计计算机机页面面以数据据的形形式来来显示示当前前的旅旅行信信息。。包括括速度度、里里程、、日出出日落落、高高度、、坐标标等...30多项项数据据。电子罗罗盘页页面用于显显示方方向信信息，，导航航状态态下可可用旋旋转的的罗盘盘为您您显示示出当当前的的行进进方向向和目目标方方位信信息。。高度计计页面面提供一一系列列的高高度信信息及及气压压变化化曲线线图。。主菜单单页面面显示本本机各各种功功能设设定的的选项项。5、保存航航点当集思思宝Map60CS/Map60CSx定定位后后，可可以在在任何何页面面按存存点键键将当当前位位置存存储为为一个个航点点，还还可以以对它它进行行编辑辑，可可以更更改航航点名名字、、图标标、注注释以以及航航点经经纬度度等信信息。。方法：（1））按存点点键都都会弹弹出航航点页页面。。（2））按方向向键移移动光光标，，如果果要修修改航航点名名称，，就将将光标标移到到页面面顶端端，图图中““001””的地地方，，按输输入键键将弹弹出的的文字字输入入界面面，输输入航航点名名称，，如果果这个个名称称已经经存在在，机机器将将会弹弹出一一条信信息提提示：：“航航点已已经存存在””，按按输入入键关关闭此此信息息后返返回到到航点点页面面，以以便让让您重重新选选择新新的航航点名名称。。（3）如果要修改改航点的图图标，就将将光标移到到航点名称称左侧的方方框上按输输入键，弹弹出的页面面参见上图图中的航点点图标，按按方向键将将光标移到到喜欢的图图标上再按按输入键确确定即完成成图标更换换，返回航航点存储页页面。按此此方法还可可以依次修修改注释、、经纬度、、高度等信信息；（4）将光标移到到“地图””，按输入入键可以查查看该航点点在地图中位置置，按退出出键返回航航点页面；；（5）将光标移到到“确认””，按输入键确确定即完成成航点保存存；按退出出键取消航航点保存。。6、保存航航迹如果打开了了航迹存储储的开关，，集思宝Map60CS/Map60CSx在在定位后会会在地图页页面上沿着着您的运行行线路自动动画出一条条轨迹，我我们称为““航迹”。。存储航迹设设置打开航迹页页面：按两两次菜单键打开主菜菜单，选择择“航迹””，按输入键进进入航迹页页面。打开/关闭闭航迹记录录开关在航迹页面面，在页面面顶部的““记录航迹迹”的开关关是关闭状状态，用方方向键将光光标移到““打开”上上，按下输输入键，将将打开航迹迹记录开关关。设置航迹记记录方式（1）在航迹页面面，将光标标移到“设设置”上，，按下输入入键；在弹弹出的页面面设置航迹迹记录方式式：☆记录满满后从头覆覆盖：确认认框中输入入“√”，，以选定记记录满后从从头开始的的航迹记录录方式，否否则，在航航迹记录到到99%后后将不再记记录航迹。。☆记录方方式：您可可以按“时时间、距离离、自动””三种记录录方式记录录航迹。（2）数据卡设置置：选择““数据卡设设置”后按按输入键，，进入数据据卡设置页页面；选择择“将航迹迹段存入数数据卡”后后，当前记记录的航迹迹会被自动动的存入到到数据卡中中，并且被被自动的命命名为当天天的日期，，同时会显显示数据卡卡空间的使使用量。删除航迹段段：选择““删除全部部”后按输输入键，弹弹出的小窗窗口中选择择“是”即即可删除数数据卡中所所有的航迹迹段；如果果只想删除除某一条航航迹段，则则将光标移移动到该航航迹段上按按输入键，，弹出的小小窗口中选选择“是””即可删除除该条航迹迹段。数据卡设置置页面下按按菜单键，，可以选择择将本页恢恢复到出厂厂设置。●选择“时间间”：在“记录方方式”栏选选择时间后后，将光标标下移到““记录间隔隔”并按输输入键，将将弹出数字字键盘供您您输入记录录航迹的间间隔时间。。即间隔多多长时间记记录一个航航迹点。●选择“距离离”：在“记录方方式”栏选选择距离后后，将光标标下移到““记录间隔隔”并按输输入键，将将弹出数字字键盘供您您输入记录录航迹的间间隔距离。。即间隔多多少米记录录一个航迹迹点。●选择“自动动”：在“记录方方式”栏选选择自动后后，将光标标下移到““记录间隔隔”并按输输入键，将将弹出一个个下拉菜单单：最大、、最小、正正常、较大大和较小五五个选项供供您选择。。机器将按按您的选择择自动地安安排航迹点点的密集度度。☆颜色：根据需要可可以选择航航迹在地图图上的显示示颜色，本本机提供10种颜色色供您选择择清空航迹在航迹页面面用方向键键将光标移移到“清空空”上，按按下输入键键，将弹出出“您是否否要清除航航迹记录？？”的提示示。选择““是”将删删除航迹。。百分比栏栏将显示为为0%。保存航迹在航迹页面面，用方向向键将光标标移到“保保存”上，，按下输入入键，将弹弹出一条信信息：您要要保存所有有的航迹吗吗？选择““是”将会会把百分比比栏的航迹迹压缩保存存为一条航航迹记录（（每条小于于500个个航迹点）），我们可可以给它取取名、可以以查看这条条航迹的总总长度，它它所围成的的面积数、、设置航迹迹的颜色以以及是否在在地图上显显示。保存存的航迹将将默认以当当天的日期期(00-00-00)命名名，且自动动转到这条条航迹的页页面。按页面中的的“删除””将删除这这条航迹记记录；选择择“地图””可以查看看航迹在地图图上的位置置；选择““返航”，，将以这条条航迹原路路重新走一遍，可可以从开始始端到结束束端，也可可以相反；；选择“确确认”将返回航迹迹页面。集集思宝Map60CS/Map60CSx一共共可以保存20条航航迹。附录2：地地质罗盘使使用方法一、地质罗罗盘的结构构：地质罗盘式式样很多，，但结构基基本是一致致的，我们们常用的是是圆盆式地地质罗盘仪仪。由磁针针、刻度盘盘、测斜仪仪、瞄准觇觇板、水准准器等几部部分安装在在一铜、铝铝或木制的的圆盆内组组成：（一）磁针——一一般为中间间宽两边尖尖的菱形钢钢针，按装装在底盘中中央的顶针针上，可自自由转动，，不用时应应旋紧制动动螺丝，将将磁针抬起起压在盖玻玻璃上避免免磁针帽与与项针尖的的碰撞，以以保护顶针针尖，延长长罗盘使用用时间。在在进行测量量时放松固固动螺丝，，使磁针自自由摆动，，最后静止止时磁针的的指向就是是磁针子午午线方向。。由于我国国位于北半半球磁针两两端所受磁磁力不等，，使磁针失失去平衡。。为了使磁磁针保持平平衡常在磁磁针南端绕绕上几圈铜铜丝，用此此也便于区区分磁针的的南北两端端。（二二））水平平刻刻度度盘盘---水水平平刻刻度度盘盘的的刻刻度度是是采采用用这这样样的的标标示示方方式式：：从从零零度度开开始始按按逆逆时时针针方方向向每每10度度一一记记，