基于python脚本语言rusle_ls因子计算

《基于python脚本语言rusle_ls因子计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、“RUSLE_LS.py”翻译移植过程（FromAML）By：飞天小猪Date：2011/4/1~2011/4/9基于RUSLE准则和DEM数据计算LS因子。编码准备：RickD.VanRemortel，洛克希德马丁环境服务部，美国内华达州拉斯维加斯，最新草稿时间为2003年。其他主要贡献人：RobertJ.Hickey，中央华盛顿大学，华盛顿州艾伦斯堡；MathewE.Hamilton和RobertW.Maichle，洛克希德马丁环境服务部，美国内华达州拉斯维加斯。RUSLE第四版修正了以前版本中S因子各成分的计算顺序，从而计算出用于RUSLE模型更精确的LS因子。RUSL

2、E第三版（2002年5月，2003年8月修订了最终LS栅格数据的四舍五入问题）通过倒置坡长重新初始化代码提升了速度；调整了坡度角代码，从而在分配最小坡度上得到更加流畅的结果；调整了单个格网长度代码，使结果更具普遍性，解决了ESRIArcInfo7的“in”功能的错误，从而可移植到ArcInfo8上。RUSLE第二版添加了更多关于基于输入DEM数据的集水区（WatershedCatchment）配置防止误解的警告，修改了对第一版中产生格网的Nodata检查数。原始的基于USLE的AML代码由RobertHickey编写，USLE第一版文档由Hickey及其他人在1994年完成，

3、USLE第二版由Hickey在2000年完成。15/15USLE第二版代码由RickVanRemortel和MattHamilton修改，改变了一些关于填充洼地（fillsinks）和平地面积（flatareas）的假设，解决了处理集水区边界上Nodata的问题，允许为不同的坡度系列分配不同的坡度临界值，以及利用LS计算算法依照众多RUSLE改进文档（McCool等人（1997））作为RUSLEHandbook的第四章（Renard等人（1997））。一篇描述“基于RUSLE的AML程序”的期刊论文已经发表：VanRemortel,R.D.,M.E.Hamilton,andR

4、.J.Hickey.2001.EstimatingtheLSfactorforRUSLEthroughiterativeslopelengthprocessingofdigitalelevationdatawithinArcInfoGrid.CartographyVol.30,No.1,Pg.27-35.测试平台：ArcInfoWorkstation8.2，WinXP移植代码运行平台：ArcGIS9.3.1&9.3，WinXP&Win7使用说明：越陡越长的坡比地面上产生更高的流速，但是土壤侵蚀对S（坡度）比对L（坡长）有更强的敏感度。不规则和分割的坡型对RUSLE的影响没有体

5、现在本程序中。LS计算的算法时基于McCool等人在1997年的研究成果，校正了坡长的水平投影；这对GIS中通过格网或地图（x,y）而不是字段（x,y,z）计算坡长很有用。程序中坡长的计算从高点（highpoints,如平缓的脊顶ridgetops）到低点（lowpoints，比如，流域倾点watershedpourpoint或其他出口点outlet）。行政上定义的流域可能并不合适，除非其也是水文上定义的集水区域。计算LS15/15因子的理想输入数据是已经裁剪过或者已经扩大到感兴趣的区域及任何相关的集水区的DEM数据。为了避免任何由于尺度导致的边界影响，最大范围应该稍微比目标

6、区域大一点。确保DEM的高程单位和水平距离单位是一致的（默认是米）。L和S因子计算的输出数据需要仔细检查以确保和DEM相符以及没有重大格式问题。如果在处理中因为浮点型格式出现问题，截短或取整或许可以解决。DEM数据中水平或垂直的点、行或边界匹配异常均能使程序不稳定或产生不连续的坡长数据。这里的平滑算法可能会解决一些DEM不规则问题，但是同时也会使不需要这种改正的其他DEM高程格网产生不希望的平滑或泛化。如果使用了，DEM增强算法可能有足够的证据并应用来避免坡长的显著过分扩展。定义坡度角（theta）单位为度（坡度的反正切）。坡度临界值（0~1）相对坡度角变化，导致累积坡长的结

7、束和从下一个下坡（downslope）格网开始；高值比低值更容易导致累积坡长的结束，比如，0.7比0.5需要更小的坡度差别使累积结束。这是一个非常值得考虑的初始设置，所以小心使用。实际地形中，当坡度降低到一定程度时会发生由侵蚀到沉积的转变，在这里用中断因子（cutofffactor）来表现。中断因子定义为格网单元对应的坡度值与其上游流向方向的格网单元坡度比值的临界值，这一比值反映了当前格网坡度相对于上游格网坡度的减小程度，若当前格网与上游格网坡度比值小于中断因子（临界值），则水流到此产生沉积，坡面结束。