SoilErosion 分析模块用户文档.pdf

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1、SoilErosion分析模块用户文档1、模块结构:SoilErosion分析模块分为三个可独立运行的子模块，即USLE1965、USLE1978、RUSLE1997三个独立模块。每个模块必须要求输入5个参数：DEM栅格数据、降水因子、土壤可蚀性因子、水土保持因子以及土地覆盖因子（格式在4中说明）。计算结果为栅格数据。2、理论基础:USLE是建立在美国缓坡条件下的土壤流失经验方程。本模块中USLE1965依照美国缓坡条件下的土壤流失经验方程构建，USLE1978依照1978年改进方程构建，RUSLE1997依照

2、1997年改进型土壤流失经验方程构建。以上三个模块均可计算流域内水蚀土壤流失量（缓坡条件下），对于坡度<=35度的坡面以上三个模块分析结果均可较好地与实际情况相符，而对于坡度>35度的坡面以上三个模块分析结果与实际均有不同程度的偏差，其中以RUSLE1997偏差最大。USLE：1965年，两位美国科学家W.Wishchmeir与D.Smith在对美国东部地区三十多个州长达30年的观测资料基础上提出了“通用水土流失方程（universalsoillossequation）”，即USLE方程。迄今为止，这一方程及其

3、改进型RUSLE方程仍然是预测某一具体地区水土流失量的最重要方程，对水土保持及农业实践具有极大的指导意义。这一方程形式为：A=f*R*K*L*S*C*P2其中，A代表预测土壤侵蚀量，单位是t/hm*a。R为降雨及径流覆盖因子，单位是2MJ*mm/hm*h*a，具体物理意义是降雨强度与降雨量的乘积。K代表土壤可蚀性因子，22表示标准小区状态下单位强度降雨所造成的土壤流失量，单位是t*hm*h/hm*MJ*mm，○其中标准小区是指22.13米长，9坡度，连续保持清耕休闲状态，实行顺坡耕作的小区。LS因子为坡面因子，

4、定义为与标准小区相比较情况下的单位水土流失因子。C代表植被覆盖因子，定义为与标准小区比较情况下由于植被覆盖所得因子。P为人工管理因子。LS、C、P均为无量纲因子，使与标准小区在单变量条件下比较得出的修正因子。f为公制单位转换因子。R计算方法：R=EI30其中：-1-1-1R为降水因子，量纲为：(MJhammha)nE=∑()e⋅Prrr=1er=0.119+0.0873log(ir)ir<=76mm/her=0.283ir>76mm/hI30=30分钟降水最大雨强；er=雨滴动能（量纲MJ/(ha⋅mm)）；P

5、r=一段时间内降雨量(mm)；ir=雨强（量纲mm/h）；r=雨期（1.2.3……）K计算方法：-71.14-3-3K=2.8*10M(12-a)+4.3*10(b-2)+3.3*10(c-3)其中：M代表粉砂与级细砂所占的百分比含量与土壤中非粘粒物质所占的百分比的乘积，无量纲；A指有机物含量;b是土壤的结构系数(1=极细,2=细,3=中等,4=粗);c为渗透性等级(1=快,2=中等到快,3=中等,4=慢到中等,5=慢,6=极慢).L计算方法：mL=(λ/72.6)其中：L=坡长因子;λ=坡长;m为坡长因子计算

6、指数对于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其它情况。对于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%之间;m=0.3坡度百分比在1%～3.5%之间;m=0.2坡度百分比小于1%.对于RULSE1997方程：m=β/()1+βsin.0/0896/[0.3(sin)8.0.056]β=（θ）θ+θ为坡度（度）S计算方法：对于USLE1965方程：2S=(0.43+0.30s+0.0043s)/6.613s为

7、坡度百分比值对于USLE1978方程：2S=65.42sinθ+4.56sinθ+0.065θ为坡度（度）对于RULSE1997方程：oS=10.8sinθ+0.03θ<5.13oS=16.8sinθ-0.50θ>=5.130.8S=3.0(sinθ)+0.56坡长小于4.672mθ为坡度（度）P,C计算方法略3、模型构建：4、使用说明：数据准备：1、DEM数据2、土壤可蚀性因子数据3、植被覆盖数据4、降水数据5、保持措施数据其中：DEM数据必须为栅格数据其它四个数据可为栅格数据，也可以对整个流域赋予一个特定值

8、，在这种情况下，整流域将作为整体计算。坡长，坡度因子（L，S）将由模型计算。操作过程：1、导入DEM数据2、导入K因子数据（土壤可蚀性因子数据）3、导入C因子数据（植被覆盖因子数据）4、导入R因子数据（降水数据）5、导入P因子数据（保持措施数据）6、选择结果保存路径7、点击OK，等待结果。结果如下图右所示：5、版权说明：本模块为北京师范大学地理学与遥感科学学院04级本科生瞿瑛、陈伟、王