[發明專利]基于GIS的中尺度流域土壤侵蝕時空動態分析方法有效
| 申請號: | 201410058769.9 | 申請日: | 2014-02-19 |
| 公開(公告)號: | CN103940974A | 公開(公告)日: | 2014-07-23 |
| 發明(設計)人: | 張宏鳴;楊勤科;李書琴;韓文霆;黃玉祥;王美麗;劉晴蕊;程琳 | 申請(專利權)人: | 西北農林科技大學 |
| 主分類號: | G01N33/24 | 分類號: | G01N33/24 |
| 代理公司: | 暫無信息 | 代理人: | 暫無信息 |
| 地址: | 712100 陜*** | 國省代碼: | 陜西;61 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 基于 gis 尺度 流域 土壤侵蝕 時空 動態 分析 方法 | ||
1.一種基于GIS的中尺度流域土壤侵蝕時空動態分析方法,其特征在于,其具體過程為:?
步驟1,把流域劃分為若干柵格單元,作為計算單元;?
步驟2,利用土壤侵蝕試驗觀測研究成果和認識,基于土壤侵蝕試驗觀測數據,提取關于土壤侵蝕的相關各因子;?
步驟3,將上述各因子進行分析總結,建立侵蝕因子圖集,完成對每個柵格單元土壤侵蝕量的估算;?
步驟4,基于土壤侵蝕空間變化分析,完成對流域土壤侵蝕狀況的評價和分析;?
所述步驟4中采用的評價模型的基本形式如下述公式(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)、(1-5)所示,其為:?
Ac=f(R,K,LS,BET,g,w)?????????????????????????(1-1)?
w=f(Vegcov,wind)?????????????????????????(1-2)?
式中:AC為每個計算單元的年土壤侵蝕模數(t/km2·a);R、K、LS、BET、g分別為降雨侵蝕因子、土壤可蝕性因子、坡度坡長因子、水土保持措施因子和溝蝕因子,w表示每個計算單元的風蝕強度等級;Vegcov、wind分別為植被蓋度與風蝕范圍;面蝕的計算將以CSLE為基礎;At為計算流域的年平均土壤侵蝕模數(t/km2·a),sc為計算單元面積,St為流域總面積(km2),Et為流域侵蝕產沙總量(104t);So為水文觀測的流域年輸沙總量,Er為模型的計算相對誤差(%)。?
2.根據權利要求1所述的基于GIS的中尺度流域土壤侵蝕時空動態分析方法,其特征在于,在上述步驟2中,提取關于土壤侵蝕的相關各因子的過程為:?
步驟21,計算降雨侵蝕力因子R;?
步驟22,計算土壤可蝕性因子K;?
步驟23,計算地形因素,包括坡度因子S、坡長因子L、坡度坡長因子LS;?
步驟24,計算水土保持措施因子,包括:植物措施因子B;工程措施因子E;耕作措施因子T;?
步驟25,計算流域溝蝕因子g;?
步驟26,計算流域風蝕量。?
3.根據權利要求2所述的基于GIS的中尺度流域土壤侵蝕時空動態分析方法,其特征在于,在上述步驟21中計算降雨侵蝕力因子R,利用區域氣象觀測資料,按照下述公式(2-1)、(2-2)和(2-3)計算,?
式中,P為年平均降水量(mm),Pi為第i月的平均降雨量(mm);R為多年平均降雨侵蝕力(MJ·mm·hm-2·h-1·a-1);α2、β2為模型參數,α2取值為0.3589,β2取值為1.9462,F指數mm大小與年平均雨量P的季節分布有關,取值范圍在P·12-1~P之間。?
4.根據權利要求2或3所述的基于GIS的中尺度流域土壤侵蝕時空動態分析方法,其特征在于,在上述步驟22,計算土壤可蝕性因子K時,根據得到的土壤類型數據圖為數據依據,按照下述公式(2-4)進行計算,?
式中,SAN、SIL和CLA是砂粒、粘粒和有機碳含量(%),SN1=1-SAN/100;K值單位均為美制單位,t·acre·h/(100acre·ft·tonf·in)即噸·英畝·小時/(百英畝·英尺·噸力·英寸)。?
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