趙春敬，焦菊英，，稅軍鋒，，王顥霖，陳同德，陳一先，安韶山，，郭明航，，楊力華

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所 黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 楊凌712100；2.中國科學(xué)院 教育部 水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心，陜西 楊凌712100）

西藏自治區(qū)位于中國西南邊陲，地處青藏高原的西南部，素有亞洲“江河源”、“生態(tài)源”之稱。區(qū)內(nèi)地域遼闊，地貌及氣候類型復(fù)雜多樣，土壤侵蝕類型眾多［1］。西藏水土流失面積1.03×106km2，占自治區(qū)總面積的85.43%［2］，嚴(yán)重的土壤侵蝕日益威脅著該區(qū)土地安全，制約著區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。從水土流失分布的地域來看，以拉薩、日喀則為代表的山地丘陵區(qū)水土流失最為嚴(yán)重，在該區(qū)植被差、土層厚的侵蝕溝中表現(xiàn)最為突出［3］。溝蝕作為一種最具破壞性的水蝕類型，導(dǎo)致了大量土壤的流失和退化，是土壤侵蝕劇烈發(fā)展的具體表現(xiàn)形式。中國對(duì)土壤侵蝕研究已有豐碩的成果，對(duì)侵蝕溝的研究多側(cè)重于其形 成 機(jī) 理［4-5］、分 類［6-8］、動(dòng) 態(tài) 監(jiān) 測［9-10］及 治 理 對(duì)策［11］等。目前，西藏地區(qū)的土壤侵蝕研究相對(duì)薄弱，主要圍繞土壤侵蝕類型和特點(diǎn)［1，12］、基于模型的土壤侵蝕分級(jí)與分布［13-16］、侵蝕分區(qū)及治理對(duì)策［17-18］進(jìn)行，加之自然條件限制，侵蝕溝的相關(guān)研究更加不足。準(zhǔn)確測量侵蝕溝的形態(tài)是溝蝕研究的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)測量方法利用皮卷尺、微地形剖面儀等工具測量侵蝕溝橫截面特征值［19-20］，操作簡單，但耗時(shí)耗力，不適合大范圍作業(yè)。而無人機(jī)航測技術(shù)以獲取的影像地面分辨率高且實(shí)時(shí)傳輸、適于高危地區(qū)探測、機(jī)動(dòng)靈活和操作技術(shù)難度低等優(yōu)點(diǎn)，為侵蝕溝形態(tài)測量提供了一種新方法［21］。但在西藏這樣的高海拔區(qū)域，無人機(jī)飛行受到自然條件的影響，很多時(shí)候仍然需要使用傳統(tǒng)的地面測量方法。本文通過對(duì)比分析傳統(tǒng)地面測量和無人機(jī)測量兩種方法提取侵蝕溝特征的差異，探討二者的適用性，以期為在西藏地區(qū)進(jìn)行侵蝕溝監(jiān)測合理選擇測量方法提供參考依據(jù)。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于西藏自治區(qū)拉薩及日喀則市，屬于高原溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。區(qū)內(nèi)人為活動(dòng)頻繁，平均海拔在4 500 m 以上，是凍融侵蝕作用的主要地帶［22］。土壤主要為高寒草原土、山地草原土和山地灌叢草原土。土地利用類型多為牧草地，以高寒草甸自然植被為主。拉薩和日喀則年均降水量分別為426.5 mm 和430.5 mm，年均蒸發(fā)量分別為1 217 mm和1 875.3 mm，降水都主要集中在6—9月；年平均氣溫分別是8.0 ℃和6.5 ℃，太陽輻射強(qiáng)，年均日照時(shí)數(shù)分別為2 992 h和3 205 h［23-25］。本次試驗(yàn)在研究區(qū)選取6個(gè)地點(diǎn)共20條侵蝕溝作為研究對(duì)象，6個(gè)地點(diǎn)的地貌如圖1所示。侵蝕溝的編號(hào)，實(shí)地測量的長度、寬度、深度等基本信息見表1。

1.2 侵蝕溝地面測量

于2018年8月，在6個(gè)研究地點(diǎn)選擇具有代表性的侵蝕溝，采用斷面測量法對(duì)某段或整條侵蝕溝的形態(tài)進(jìn)行測量。具體做法是：采用GPS（GARMIN GPSmap 629sc，測定精度±3 m）在斷面測量的起點(diǎn)、終點(diǎn)及明顯轉(zhuǎn)折處定位獲取地理坐標(biāo)，每隔3個(gè)測量斷面再次記錄地理坐標(biāo)。同時(shí)，利用奧維地圖在測點(diǎn)處添加定位點(diǎn)，在溝道分岔處用GPS再次標(biāo)記經(jīng)緯度，獲取這些點(diǎn)位的地理坐標(biāo)為后期在影像上確定所測量的侵蝕溝及對(duì)應(yīng)測量斷面位置做參考。在測點(diǎn)處，溝寬和溝深測量同時(shí)進(jìn)行。兩人在侵蝕溝的兩側(cè)拉直卷尺（鋼尺量程7.5 m，皮尺量程50 m）測量垂直于徑流方向、溝壁上沿左右間的距離作為溝寬（W）；另一人在溝中持鋼尺使其垂直于測量溝寬的卷尺，測從溝底最深處至侵蝕溝所在地表的距離為溝深（D）。一個(gè)斷面的溝寬和溝深測量完成后，一人站在測點(diǎn)處（一側(cè)溝緣或溝中心）不動(dòng)，另一人拉直卷尺沿一側(cè)溝緣線或溝中心線行走，根據(jù)侵蝕溝大小和形態(tài)，以5，10，15，20 m 作為兩個(gè)測量斷面的間隔，長度較長時(shí)適當(dāng)增加測量間隔。對(duì)于形態(tài)復(fù)雜的侵蝕溝，適當(dāng)加密測量斷面。

圖1 西藏中南部6個(gè)調(diào)查點(diǎn)地貌實(shí)景

表1 實(shí)地測量的侵蝕溝基本信息

1.3 無人機(jī)遙感影像獲取及處理

1.3.1 無人機(jī)野外航拍 采用四旋翼智能航拍無人機(jī)，型號(hào)為DJI大疆精靈Phantom 4 Pro V 2.0，其相機(jī)與云臺(tái)一體化集成，相機(jī)模型是FC 6310，焦距為8.8 mm，像素?cái)?shù)為5 472×3 648，像元大小為2.41×2.41μm。野外測量所用GPS 和無人機(jī)相機(jī)的POS文件的地理坐標(biāo)系統(tǒng)均為WGS 84。航攝時(shí)選擇晴朗無風(fēng)或微風(fēng)的天氣，以保證充足的日照采光條件和飛行穩(wěn)定性。在DJI GS Pro軟件中畫出無人機(jī)飛行區(qū)域，點(diǎn)擊航線規(guī)劃。該軟件將控制無人機(jī)按照規(guī)劃的航線執(zhí)行飛行和拍攝任務(wù)。在綜合考慮航拍范圍、飛行高度、無人機(jī)電池續(xù)航能力、地形起伏及影像精度等情況下，將無人機(jī)實(shí)地航拍的相關(guān)參數(shù)設(shè)置如表2所示。

無人機(jī)GPS的定位精度為垂直±0.5 m，水平±1.5 m；航拍影像分辨率在4.87～7.2 cm 之間；受研究點(diǎn)地形地貌等因素的影響，航拍高度控制在196～255 m 范圍內(nèi)；航線間隔及旁向重疊度在30%～40%之間，航向重疊度在65%～75%之間；像片傾斜角小于2°，旋偏角小于7°，航線彎曲度小于3%。以上航拍參數(shù)設(shè)置均符合《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》對(duì)航拍作業(yè)的要求［26］。

表2 無人機(jī)航拍設(shè)置參數(shù)

1.3.2 正射影像生成 航拍完成后，首先生成正射影像（DOM），進(jìn)而基于正射影像提取侵蝕溝的溝長、溝寬值。制作高分辨率正射影像主要由圖像預(yù)處理、空中三角測量、正射鑲嵌三部分構(gòu)成。針對(duì)本研究目的，在航攝影像質(zhì)量檢查合格后，將其導(dǎo)入Agisoft PhotoScan軟件，進(jìn)行特征點(diǎn)的檢測與匹配、相機(jī)自標(biāo)定、對(duì)齊照片、點(diǎn)云稀疏重建以及稠密重建工作，最后輸出正射影像（見圖2）。生成的正射影像要求色彩均勻清晰，顏色飽和無云影和劃痕，層次豐富，反差適中，可充分展現(xiàn)侵蝕溝的細(xì)節(jié)信息。根據(jù)Agisoft PhotoScan軟件生成的評(píng)價(jià)正射影像精度的質(zhì)量報(bào)告，區(qū)域網(wǎng)空三誤差的變動(dòng)范圍為0.444～0.662像素，符合1∶1000地形圖誤差要求［27］；相機(jī)自檢校誤差在2%以內(nèi)，符合相機(jī)焦距誤差需小于5%的要求。

圖2 研究地點(diǎn)的正射影像

1.3.3 侵蝕溝形態(tài)參數(shù)提取 將輸出的正射影像導(dǎo)入Arc Map 10.2軟件中，在影像上找到特征點(diǎn)，即野外測量時(shí)放置的白色紙張或某個(gè)明顯轉(zhuǎn)折處的石塊等，結(jié)合奧維影像和定位點(diǎn)確定測量起點(diǎn)、終點(diǎn)及其他測點(diǎn)位置。同時(shí)，以實(shí)地拍攝照片輔助判讀正射影像，以獲得基于影像的侵蝕溝溝長和溝寬。首先，建立線狀矢量圖層，利用目視解譯方法手動(dòng)描繪溝緣線。其次，在測點(diǎn)處畫出垂直于溝底流水線、且和溝緣線相交的線段作為溝寬。根據(jù)沿溝緣或溝中心線的測量間隔確定下一個(gè)測量斷面位置后，方法同上畫出溝寬線段。連接相鄰兩個(gè)溝寬線段的中點(diǎn)作為兩個(gè)測量斷面的溝長，各斷面間溝長的總和即為所測量某段或整條侵蝕溝的溝長。最后，為該線狀圖層添加“l(fā)ength”字段，利用Arc Map的“計(jì)算幾何”功能計(jì)算各溝寬、溝長線段的值。

1.4 無人機(jī)航測與地面測量結(jié)果對(duì)比分析

基于地面實(shí)際測量的溝寬、溝長值，對(duì)正射影像提取結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。以偏離度DE（deviation extent）反映影像提取值偏離實(shí)測值的程度；平均偏離度MDE（mean deviation extent）反映多次提取偏離結(jié)果的集中趨勢。各指標(biāo)的計(jì)算公式如下：

即使傳統(tǒng)地面測量方法存在諸多弊端，但通過對(duì)比和經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在野外實(shí)地測量的溝長、溝寬值與真實(shí)值相比不會(huì)超過1 m。而即使是利用精度較高的影像提取溝寬、溝長時(shí)，也會(huì)出提取偏差現(xiàn)超過1 m的現(xiàn)象。所以本研究選擇地面測量值為目標(biāo)數(shù)據(jù)。式中：X——影像提取值即實(shí)際數(shù)據(jù)；A——實(shí)地測量值即目標(biāo)數(shù)據(jù)；n——樣本個(gè)數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 溝長的對(duì)比分析

影像提取20條侵蝕溝溝長的絕對(duì)偏差在0.3～9.1 m 之間，其中絕對(duì)偏差小于5.0，4.0，3.0，2.0，1.0 m的比例分別為85.0%，75.0%，60.0%，40.0%，15.0%。溝長的MDE 在0.7%～8.57%之間，集中分布于2%～5%（見圖3）。這表明，就溝長而言，利用無人機(jī)影像提取和傳統(tǒng)實(shí)地測量均能得到較好的測量結(jié)果。進(jìn)一步分析侵蝕溝所處位置對(duì)溝長提取結(jié)果的影響，發(fā)現(xiàn)BL-9和BL-10的溝長提取值最接近實(shí)測值；MX-7和MX-8提取溝長的MDE 僅高于BL-9，BL-10；而斯希和才烏研究點(diǎn)各侵蝕溝提取溝長的MDE 相差較大，分別在2.84%～8.57%和2.13%～8.31%之間，均值分別為4.81%和4.64%；葉巴村和茶巴朗村研究點(diǎn)的侵蝕溝提取溝長的MDE相差較小，分別在2.09%～4.00%和4.33～5.58%之間，均值分別為3.22%和5.12%。出現(xiàn)以上結(jié)果的主要原因是在野外條件下，地形高低起伏，侵蝕溝中心線并不總是處于同一個(gè)平面。實(shí)地測量得到的溝長是包含實(shí)際地形起伏的長度，而基于正射影像提取的溝長是投影后的水平長度。如溝長MDE 最大的侵蝕溝出現(xiàn)在斯希洪積扇和才烏坡面，其中斯希的侵蝕溝形狀不規(guī)則且拐點(diǎn)較多，地形破碎；才烏的侵蝕溝所處坡面坡度變化大，溝道淺且隆起多，這些因素導(dǎo)致了溝長測量結(jié)果出現(xiàn)較大偏差。位于百林村坡面上的侵蝕溝所處坡面的坡向單一，相對(duì)平坦，侵蝕溝形狀規(guī)則且拐點(diǎn)少，因此野外測量和影像提取的溝長值更加接近，其MDE僅有0.70%和0.85%。

圖3 侵蝕溝提取溝長的平均偏離度

2.2 溝寬的對(duì)比分析

2.2.1 不同范圍溝寬提取的對(duì)比分析

（1）依據(jù)259個(gè)侵蝕溝實(shí)測斷面，統(tǒng)計(jì)分析各溝寬范圍內(nèi)實(shí)地測量與影像提取的寬度。實(shí)地測量和影像提取的溝寬范圍分別在20～2 320 cm 和19～2 210 cm之間，其中實(shí)測0～200 cm 和200～400 cm溝寬范圍內(nèi)的測點(diǎn)占總數(shù)的35.9%，23.6%，溝寬值集中分布在0～400 cm 范圍內(nèi)。結(jié)果表明，提取溝寬的絕對(duì)偏差小于2 m 的斷面占89.58%，其中小于1 m的部分占73.75%；DE范圍為0～92.1%，主要集中在0～40%，其中溝寬的DE＜15%，＜10%和＜5%的比例分別為43.63%，28.57%和15.44%。實(shí)測溝寬在0～200 cm 和200～400 cm 范圍時(shí)，MDE 均高于20%，分別為27.6%和23.9%；溝寬在400～1 200 cm范圍時(shí)，MDE均低于20%，介于14.9%～19.9%。

（2）為了直觀分析影像提取不同范圍溝寬的偏離情況，以探明影像提取不同溝寬的侵蝕溝的適宜性。本文對(duì)不同溝寬范圍內(nèi)，提取溝寬的MDE 在＜5%，5%～10%和10%～20%范圍內(nèi)的測點(diǎn)數(shù)占該范圍內(nèi)測點(diǎn)總數(shù)的百分比進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。除0～100 cm（實(shí)測）區(qū)間，其余區(qū)間MDE小于20%的溝寬測點(diǎn)均占區(qū)間測點(diǎn)總數(shù)的一半以上，其中600～700 cm（實(shí)測）區(qū)間達(dá)到76.92%，此區(qū)間內(nèi)接近實(shí)地測量值的提取值所占比例最大。當(dāng)實(shí)測溝寬在200～300，400～500，700～800，900～1000 cm 時(shí)，MDE小于10%的溝寬測點(diǎn)分別占區(qū)間總測點(diǎn)的37.50%，37.50%，42.10%，50.00%，高于其他區(qū)間所占比例；當(dāng)實(shí)測溝寬在400～500 cm 和900～1000 cm 時(shí)，MDE 小于5%的溝寬測點(diǎn)所占比例明顯高于其余區(qū)間，該區(qū)間內(nèi)提取值接近真實(shí)值的概率更大。就MDE 小于20%，10%和5%的測點(diǎn)數(shù)所占比例來看，溝寬在400～1 000 cm 范圍內(nèi)，影像提取值和實(shí)測值較接近，偏離程度較?。ㄒ妶D4）。出現(xiàn)以上結(jié)果的原因是無人機(jī)航拍時(shí)未布設(shè)地面控制點(diǎn)，導(dǎo)致影像上溝道斷面位置和實(shí)地測量的溝道斷面位置不完全一致，溝寬提取的偏差總體較大。當(dāng)溝寬小于400 cm 時(shí)，受分辨率影響，在影像上不易識(shí)別出侵蝕溝的具體形狀，只能看到較模糊的輪廓。尤其當(dāng)侵蝕溝寬度小于100 cm且較淺時(shí)，影像放大后這類溝幾乎與坡面或洪積扇融為一體，提取的溝緣線往往包含裸地，造成結(jié)果偏大；溝寬大于1 000 cm 的侵蝕溝內(nèi)側(cè)通常有灌木生長且長勢良好，導(dǎo)致在影像上看到的溝緣線往侵蝕溝內(nèi)側(cè)偏移，此時(shí)提取的溝寬值偏小。

圖4 不同溝寬區(qū)間內(nèi)MDE小于5%，10%，20%的測點(diǎn)比例分布

2.2.2 不同地貌上侵蝕溝溝寬提取的對(duì)比分析 影像提取20條侵蝕溝溝寬的MDE 集中分布在13%～20%之間（12條），其中14條侵蝕溝提取溝寬的MDE＜20%。MX-8溝寬的MDE最小為9.5%，YB-2最大為38.34%。一般來說，同一研究地點(diǎn)內(nèi)，侵蝕溝的平均寬度越大，影像提取的MDE 越小，如YB-1，YB-2和YB-3；CBL-4，CBL-5 和CBL-6（圖5）。6 個(gè)研究點(diǎn)中，葉巴村、茶巴朗、百林和斯希研究點(diǎn)溝寬提取的MDE 非常接近，分別達(dá)到22.90%，24.97%，24.22和23.62%（圖6）。不同于其他研究點(diǎn)所測侵蝕溝僅分布在一種地貌上，百林村研究點(diǎn)所測侵蝕溝既有位于坡面的也有位于洪積扇的，位于坡面和洪積扇的侵蝕溝提取溝寬MDE 分別為19.82%和27.66%。出現(xiàn)以上結(jié)果的原因是，在葉巴村研究點(diǎn)，YB-2的平均寬度為154 cm，在該溝測量斷面最窄處，地面測量溝寬僅20 cm，而提取值為55 cm，導(dǎo)致影像提取溝寬值的偏離程度最大。茶巴朗和斯希研究點(diǎn)的侵蝕溝下墊面為沙地，在影像上邊緣不清晰，易受兩側(cè)流沙的影響，導(dǎo)致對(duì)溝寬的判別偏大。調(diào)查發(fā)現(xiàn)百林村研究點(diǎn)植被（蓋度30%）沿著溝緣生長且存在放牧情況，土質(zhì)相對(duì)疏松，溝緣線因動(dòng)物踩踏受到破壞，使溝寬的準(zhǔn)確界定受到影響；與坡面相比，該研究點(diǎn)洪積扇上的侵蝕溝形狀復(fù)雜且下墊面地形破碎，故洪積扇上提取溝寬的偏離程度更大。馬鄉(xiāng)研究點(diǎn)地表土質(zhì)堅(jiān)硬，侵蝕溝切割較寬且深，在影像上容易識(shí)別，其MDE最小。才烏研究點(diǎn)的侵蝕溝CW-17的平均溝寬為158 cm，但其溝中及溝兩側(cè)幾乎無植被，且在實(shí)地測量時(shí)經(jīng)歷一場降雨，目睹侵蝕溝匯流，有助于準(zhǔn)確界定溝寬，在此情況下，實(shí)地測量溝寬值和影像提取值的接近程度更大。

圖5 侵蝕溝提取溝寬的平均偏離度

圖6 影像提取不同位置溝寬的偏離程度

3 討論與結(jié)論

本研究利用無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)，通過Agisoft PhotoScan 軟件對(duì)航拍影像進(jìn)行處理。在ArcGIS軟件中基于生成的正射影像對(duì)侵蝕溝形態(tài)進(jìn)行測量，比較實(shí)地測量和影像提取侵蝕溝形態(tài)的差異。

（1）和實(shí)地測量相比，基于無人機(jī)影像提取20條侵蝕溝溝長的平均偏離度集中分布在2%～5%范圍內(nèi)，這和李鎮(zhèn)等［28］利用Quick Bird影像提取切溝溝長的偏差結(jié)果一致。6 個(gè)研究點(diǎn)中侵蝕溝BL-9 和BL-10溝長提取的偏離度最低，絕對(duì)偏差分別為0.3 m 和0.4 m，平均偏離度分別為0.70%和0.85%。這可能是無人機(jī)在百林村研究點(diǎn)的飛行高度相對(duì)較低（196 m），侵蝕溝在影像上表現(xiàn)的更為清晰，易于準(zhǔn)確識(shí)別溝緣線。這一結(jié)果也表明在合適的飛行參數(shù)條件下，如飛行高度較低時(shí)，影像提取的侵蝕溝溝長值與實(shí)地測量的溝長值相比偏差較小，能滿足試驗(yàn)要求，無人機(jī)航測可取代地面測量方法。然而，在實(shí)際試驗(yàn)中，由于西藏地區(qū)山高坡陡且無人機(jī)的飛行時(shí)長有限，往往會(huì)設(shè)置較高的高度，以覆蓋更大的飛行面積，這也是本次野外試驗(yàn)存在的弊端。此外，對(duì)比不同研究點(diǎn)溝長的測量偏差發(fā)現(xiàn)，溝長測量偏離度受地形起伏及測量拐點(diǎn)的影響較大，溝緣線隨地形高低起伏的區(qū)域是產(chǎn)生測量偏差的主要位置，在實(shí)地測量溝長過程中應(yīng)該特別注意。

（2）就侵蝕溝寬度測量而言，在青藏高原地區(qū)，獲取0～400 cm 的溝寬值最好采用實(shí)地測量方法，獲取400～1 000 cm 的溝寬值可采用無人機(jī)航拍方法。侵蝕溝溝寬提取的平均偏離度較小的多為中、大型溝，其中當(dāng)溝寬在600～700 cm 和900～1 000 cm 范圍內(nèi)時(shí)提取溝寬的平均偏離度最小，提取值最接近地面測量值。這和影像本身的分辨率有關(guān)，當(dāng)溝寬小于400 cm 和大于1 000 cm 時(shí)，在影像上不易準(zhǔn)確勾畫出溝緣線，因此溝寬提取值和實(shí)測值的偏離程度較大。此外，當(dāng)溝寬較小時(shí)，即使絕對(duì)偏差很小，也會(huì)出現(xiàn)影像提取值與實(shí)測值偏離程度較高的情況。這也說明即使遙感成像技術(shù)發(fā)展迅猛，但目前野外實(shí)地測量仍有其重要意義。在6個(gè)研究點(diǎn)中，坡面和洪積扇侵蝕溝提取溝寬的偏離度高低沒有明顯的規(guī)律。這是由于在西藏自治區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，在不同地貌部位其地表物質(zhì)有明顯差異，導(dǎo)致各個(gè)研究點(diǎn)的下墊面情況不同。如洪水季節(jié)坡面沖刷的大量泥沙導(dǎo)致洪積扇上砂質(zhì)洪積物廣泛分布，位于洪積扇的侵蝕溝邊緣不清晰，不易識(shí)別，如YB-1和SX-13；而坡面地表大多為巖石，侵蝕溝切割明顯，如CW-17和CW-20。此外，位于洪積扇的侵蝕溝由于海拔相對(duì)較低且地勢相對(duì)平坦，表層土壤是坡面水土流失的沉積物，養(yǎng)分含量及土壤質(zhì)地條件較好，該環(huán)境下侵蝕溝覆蓋著長勢良好的植被，對(duì)影像反映侵蝕溝真實(shí)輪廓也造成一定影響，往往因?yàn)樵谟跋裆峡吹降那治g溝包含了裸土及荒草地導(dǎo)致提取溝寬數(shù)值偏大，如SX-15。

（3）本研究認(rèn)為在采用適宜的無人機(jī)航拍參數(shù)條件下，生成正射影像并提取侵蝕溝形態(tài)參數(shù)的方法是可行的。該方法和傳統(tǒng)地面測量相比，節(jié)省了大量人力和物力，特別是在海拔高、地形陡峭、地勢險(xiǎn)要的青藏高原地區(qū)，具有一定的實(shí)際借鑒意義。然而，航拍時(shí)未能布設(shè)地面控制點(diǎn)，這對(duì)在影像上準(zhǔn)確提取侵蝕溝參數(shù)產(chǎn)生了一定影響；在今后的試驗(yàn)中應(yīng)選用精度較高的儀器如RTK、全站儀測量地面控制點(diǎn)，避免此類問題。分析6個(gè)研究地點(diǎn)中20條侵蝕溝的長度和259個(gè)侵蝕溝測量斷面上的溝寬發(fā)現(xiàn)，影響侵蝕溝形態(tài)參數(shù)提取的主要原因是部分侵蝕溝的邊緣不清晰。同時(shí)，在野外試驗(yàn)過程中，受測量人員視線及對(duì)溝緣線位置判斷的主觀影響，也會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果和在影像上勾畫的溝緣線不一致。此外，一些形態(tài)較為復(fù)雜的侵蝕溝，下墊面破碎或拐點(diǎn)較多導(dǎo)致在影像上提取溝寬、溝長時(shí)偏差較大，從而影響了侵蝕溝形態(tài)的準(zhǔn)確提取。如何準(zhǔn)確界定侵蝕溝的邊緣線，也是今后溝蝕研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。本試驗(yàn)研究的侵蝕溝形態(tài)參數(shù)僅有溝長和溝寬，在未來的試驗(yàn)中，可考慮利用雷達(dá)測量溝深，以獲得更多的侵蝕溝形態(tài)信息。