SoilErosion 分析模塊用戶文檔.pdf

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1、SoilErosion分析模塊用戶文檔1、模塊結(jié)構(gòu):SoilErosion分析模塊分為三個(gè)可獨(dú)立運(yùn)行的子模塊，即USLE1965、USLE1978、RUSLE1997三個(gè)獨(dú)立模塊。每個(gè)模塊必須要求輸入5個(gè)參數(shù)：DEM柵格數(shù)據(jù)、降水因子、土壤可蝕性因子、水土保持因子以及土地覆蓋因子（格式在4中說明）。計(jì)算結(jié)果為柵格數(shù)據(jù)。2、理論基礎(chǔ):USLE是建立在美國緩坡條件下的土壤流失經(jīng)驗(yàn)方程。本模塊中USLE1965依照美國緩坡條件下的土壤流失經(jīng)驗(yàn)方程構(gòu)建，USLE1978依照1978年改進(jìn)方程構(gòu)建，RUSLE1997依照

2、1997年改進(jìn)型土壤流失經(jīng)驗(yàn)方程構(gòu)建。以上三個(gè)模塊均可計(jì)算流域內(nèi)水蝕土壤流失量（緩坡條件下），對于坡度<=35度的坡面以上三個(gè)模塊分析結(jié)果均可較好地與實(shí)際情況相符，而對于坡度>35度的坡面以上三個(gè)模塊分析結(jié)果與實(shí)際均有不同程度的偏差，其中以RUSLE1997偏差最大。USLE：1965年，兩位美國科學(xué)家W.Wishchmeir與D.Smith在對美國東部地區(qū)三十多個(gè)州長達(dá)30年的觀測資料基礎(chǔ)上提出了“通用水土流失方程（universalsoillossequation）”，即USLE方程。迄今為止，這一方程及其

3、改進(jìn)型RUSLE方程仍然是預(yù)測某一具體地區(qū)水土流失量的最重要方程，對水土保持及農(nóng)業(yè)實(shí)踐具有極大的指導(dǎo)意義。這一方程形式為：A=f*R*K*L*S*C*P2其中，A代表預(yù)測土壤侵蝕量，單位是t/hm*a。R為降雨及徑流覆蓋因子，單位是2MJ*mm/hm*h*a，具體物理意義是降雨強(qiáng)度與降雨量的乘積。K代表土壤可蝕性因子，22表示標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)狀態(tài)下單位強(qiáng)度降雨所造成的土壤流失量，單位是t*hm*h/hm*MJ*mm，○其中標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)是指22.13米長，9坡度，連續(xù)保持清耕休閑狀態(tài)，實(shí)行順坡耕作的小區(qū)。LS因子為坡面因子，

4、定義為與標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)相比較情況下的單位水土流失因子。C代表植被覆蓋因子，定義為與標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)比較情況下由于植被覆蓋所得因子。P為人工管理因子。LS、C、P均為無量綱因子，使與標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)在單變量條件下比較得出的修正因子。f為公制單位轉(zhuǎn)換因子。R計(jì)算方法：R=EI30其中：-1-1-1R為降水因子，量綱為：(MJhammha)nE=∑()e?Prrr=1er=0.119+0.0873log(ir)ir<=76mm/her=0.283ir>76mm/hI30=30分鐘降水最大雨強(qiáng)；er=雨滴動(dòng)能（量綱MJ/(ha?mm)）；P

5、r=一段時(shí)間內(nèi)降雨量(mm)；ir=雨強(qiáng)（量綱mm/h）；r=雨期（1.2.3……）K計(jì)算方法：-71.14-3-3K=2.8*10M(12-a)+4.3*10(b-2)+3.3*10(c-3)其中：M代表粉砂與級細(xì)砂所占的百分比含量與土壤中非粘粒物質(zhì)所占的百分比的乘積，無量綱；A指有機(jī)物含量;b是土壤的結(jié)構(gòu)系數(shù)(1=極細(xì),2=細(xì),3=中等,4=粗);c為滲透性等級(1=快,2=中等到快,3=中等,4=慢到中等,5=慢,6=極慢).L計(jì)算方法：mL=(λ/72.6)其中：L=坡長因子;λ=坡長;m為坡長因子計(jì)算

6、指數(shù)對于USLE1965方程：m=0.3坡度百分比值<0.5%m=0.6坡度百分比值>10%;m=0.5其它情況。對于USLE1978方程：m=0.5坡度百分比值>=5%;m=0.4坡度百分比在3.5%～5%之間;m=0.3坡度百分比在1%～3.5%之間;m=0.2坡度百分比小于1%.對于RULSE1997方程：m=β/()1+βsin.0/0896/[0.3(sin)8.0.056]β=（θ）θ+θ為坡度（度）S計(jì)算方法：對于USLE1965方程：2S=(0.43+0.30s+0.0043s)/6.613s為

7、坡度百分比值對于USLE1978方程：2S=65.42sinθ+4.56sinθ+0.065θ為坡度（度）對于RULSE1997方程：oS=10.8sinθ+0.03θ<5.13oS=16.8sinθ-0.50θ>=5.130.8S=3.0(sinθ)+0.56坡長小于4.672mθ為坡度（度）P,C計(jì)算方法略3、模型構(gòu)建：4、使用說明：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：1、DEM數(shù)據(jù)2、土壤可蝕性因子數(shù)據(jù)3、植被覆蓋數(shù)據(jù)4、降水?dāng)?shù)據(jù)5、保持措施數(shù)據(jù)其中：DEM數(shù)據(jù)必須為柵格數(shù)據(jù)其它四個(gè)數(shù)據(jù)可為柵格數(shù)據(jù)，也可以對整個(gè)流域賦予一個(gè)特定值

8、，在這種情況下，整流域?qū)⒆鳛檎w計(jì)算。坡長，坡度因子（L，S）將由模型計(jì)算。操作過程：1、導(dǎo)入DEM數(shù)據(jù)2、導(dǎo)入K因子數(shù)據(jù)（土壤可蝕性因子數(shù)據(jù)）3、導(dǎo)入C因子數(shù)據(jù)（植被覆蓋因子數(shù)據(jù)）4、導(dǎo)入R因子數(shù)據(jù)（降水?dāng)?shù)據(jù)）5、導(dǎo)入P因子數(shù)據(jù)（保持措施數(shù)據(jù)）6、選擇結(jié)果保存路徑7、點(diǎn)擊OK，等待結(jié)果。結(jié)果如下圖右所示：5、版權(quán)說明：本模塊為北京師范大學(xué)地理學(xué)與遙感科學(xué)學(xué)院04級本科生瞿瑛、陳偉、王