水保所在土壤侵蚀下垫面形态监测技术研发方面取得新进展

　　近日，水土保持研究所水土保持监测与信息化团队在Journal of Hydrology上发表了题为“A digital close range photogrammetric observation system for measuring soil surface morphology during ongoing rainfall”的研究论文，西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室为第一单位，博士研究生姜艳敏为第一作者，史海静副研究员为通讯作者。  

　　土壤侵蚀是发生在地球表面的水文地貌过程。在精细的时空尺度上观察持续降雨期间的土壤表面形态对于土壤侵蚀过程研究至关重要。目前，仍缺乏能够在连续降雨条件下从时空两个维度对土壤侵蚀过程进行观测的观测技术与手段。基于此，该研究耦合数字近景摄影观测技术和无线组网技术，设计了一套能够在连续降雨条件下对土壤侵蚀下垫面形态演变过程进行动态观测的系统。该系统通过对降雨过程中不同时间节点对应的土壤侵蚀坡面数字影像的瞬时采集、雨滴噪声去除、点云匹配、三维重建等技术实现对土壤侵蚀形态演化过程的动态观测。结果表明，所建立系统能够在持续降雨期间动态监测土壤表面形貌的演变，该观测系统的时空分辨率分别为1min和2mm。与径流泥沙收集法相比，土壤流失估算系统平均相对误差为5.63%，单次观测准确率高达99.58%。该观测方法为土壤侵蚀过程监测提供了可靠的途径，有助于分析土壤侵蚀在地表水文过程中的作用和影响机制。 

　　 该研究受到中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金项目和中国科学院前沿科学重点研究项目资助。

　　 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129427

 

 

 

编辑：王容娜

终审：韩锁昌