基于DEM和GIS的修正通用土壤流失方程地形因子值的提取

 地形是影响土壤侵蚀的重要因子。以修正通用土壤流失方程中的地形因子为研究对象,以黄土高原延河流域县南沟5m分辨率的DEM为数据源,在ArcGIS软件平台下,实现对地形因子LS值的提取。对提取后的LS值和LS值分布进行检验分析,结果表明:以5m分辨率的DEM为数据源,采用适合该地区的修正后的LS值的算法,在ArcGIS支持下,可以获得较准确的LS值。研究结果可以为区域土壤侵蚀的地形因子研究提供数据支持,为更大区域尺度转换提供数据匹配基础,同时,为土壤侵蚀在区域尺度上进行预测评价提供方法引导和技术支持。     

修正的通用土壤流失方程中各因子单位的确定

[目的]明确和规范修正的通用土壤流失方程(RUSLE)中各因子的单位,使得RUSLE在中国具体应用过程中更加科学和便捷。[方法]通过对国内外RUSLE应用实践的总结和对比研究,并分析其科学合理性,找出最为普遍应用的、准确的RUSLE各因子的单位,明确不同单位类型之间的转化系数。[结果]国内RUSLE的应用,大部分是通过各地区建立的各因子统计模型转换成国际制单位系统,最后相乘得到的是以国际制单位表示的土壤侵蚀量,另一部分则是通过相应的各因子统计模型计算得到各个因子以美制单位系统表示的计算结果,最后再乘以224.2将土壤侵蚀量转换为国际制单位。国内主流侵蚀估计中使用的单位焦耳系统,单位面积有两种即km^2和hm^2。土壤流失量A常用的国际制单位为t/hm^2或t/km^2;降雨侵蚀力因子R常用的国际制单位为(MJ·mm)/(hm^2·h·a)或(MJ·mm)/(km^2·h·a);土壤可蚀性因子K的常用国际制单位为(t·hm^2·h)/(hm^2·MJ·mm)或(t·km^2·h)/(km^2·MJ·mm)。不同地区建立的计算方法通过相应的转换系数转换成国际制单位。最后,R和K因子的单位系统的一致性是RUSLE应用的关键步骤。[结论]R和K因子通过相应的单位转换系数转换为国际制单位以及两者的单位一致性是土壤侵蚀评估的重要基础。     

GIS技术在通用土壤流失方程中的应用

通用土壤流失方程（USLE）传入我国后，国内各级研究机构加以深放研究与适用性探索。结合遥感（RS）与地理信息系统（GIS）技术，实现以USLE为构式的区域土壤流失遥感监测，已在我国多处地区进行了尝试应用与实际应用。基于泉州市1996年度水土流失遥感监测所采用的技术路线，阐述了USLE方程因子的GIS生成以及土壤流失量的GIS实现依据。     

三峡库区小流域修正通用土壤流失方程适用性分析

土壤侵蚀量的定量研究可为国家生态环境建设和水土保持宏观决策的制定提供重要的依据。修正通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation,RUSLE)是开展土壤侵蚀定量评价的主要手段。该文在地理信息系统(geographic information system,GIS)的支持下,依据中国土壤流失方程各因子的算法确定RUSLE模型各因子值,估算了三峡库区黄冲子小流域不同时期的土壤侵蚀量,并与基于泥沙平衡原理计算的土壤侵蚀量比较后分析RUSLE模型在库区小流域的适用性。结果表明,基于RUSLE模型估算的小流域1963-2000年(农地小流域)和2001-2014年(林地小流域)的年均土壤侵蚀模数分别为2246.09和868.3 t/(km2·a),其结果与采用137Cs和210Pb技术的塘库沉积物定年结果基本吻合,表明210Pb定年结果可靠。依据泥沙平衡原理计算的小流域1963-2000年和2001-2014年的年均土壤侵蚀模数分别为942.48和811.47t/(km2·a)。RUSLE模型估算小流域1963-2000年和2001-2014年的土壤侵蚀模数相对误差分别为138.32%和7.00%。因此RUSLE模型适用于库区林地小流域,而不适用于库区农地小流域;但是基于地形因子(LS因子)修正的RUSLE模型估算结果相对误差减少至8.14%,其适用于库区农地小流域。     

通用土壤流失方程研究进展

随着人们对水土流失的不断关注,土壤流失方程在世界范围内得到了一致的肯定与应用.国外学者们在过去的几十年中,对土壤流失计算公式的确定做出了重大贡献.20世纪70年代初,通用土壤流失预报方程最终确定下来,基本形式为:A=R·K·LS·C·P.我国引入土壤流失方程后,许多专家学者对其进行了不懈的探索,在大量试验数据和监测资料的基础上,开展了对区域土壤流失量的估算,为水土保持生态环境建设与土地管理提供了科学的指导.在进行土壤流失估算过程中,根据地域特点对土壤流失预报方程中的各因子进行了修订和创新.     

基于DEM通用土壤流失方程地形因子的算法设计与优化

论述了通用土壤流失方程在区域尺度应用时,基于数字高程模型计算其地形因子的算法及其流程,并在ArcGIS的GRID平台上开发实现.实践证明,采用最大坡降坡度法和累积坡长法求取坡度和坡长,进而计算通用土壤流失方程地形因子的算法合理可信.通过水系数据的叠加优化,一方面提高了程序的计算效率,同时也减少了不合理累积坡长值出现的机率.     

通用土壤流失方程式研究进展

<正>通用土壤流失方程式USLE(UniversalSoilLossEquation)是迄今为止预报土壤水力侵蚀最有效的方法,目前已在世界许多国家得     

西南土石山区土壤流失方程坡度因子修正算法研究

坡度因子(S)是土壤流失方程(USLE)中最重要的因子之一。本研究收集、整理、分析了西南土石山区典型区域的径流小区资料,修正了西南土石山区土壤流失方程的S因子算法。新算法将坡度分为≤5°、5°~10°、10°~25°和25°四个范围,建立了分段的S因子计算公式。结果表明:增加10°~25°和25°两级,较好地解决了西南土石山区陡坡地S因子的计算问题,计算精度较USLE、RUSLE、刘宝元算法、杨子生算法有明显提高。该算法可应用于西南土石山区土壤流失预报工作,提高了土壤侵蚀评价精度。     

基于GIS和多流向算法的流域坡度与坡长估算

地形(LS,slope length factor and slope steepness factor)因子是通用土壤流失方程和修正通用土壤流失方程USLE/RUSLE(universal soil loss equation,revised universal soil loss equation)应用到流域或区域尺度时较难提取的因子。基于坡面水文学和土壤侵蚀学,对流域地形因子的原理、方法、流程进行了讨论。考虑了三维坡面水流发散和汇聚、泥沙沉积、沟道截断等条件,基于GIS技术,提出了基于多流向的地形因子估算方法,设计了LS_TOOL工具。该方法与已有AML(ARC Macro Language)和C++方法计算的坡度坡长结果在空间分布、运行效率等方面进行对比,结果表明:采用多流向方法,计算合理,符合地形因子计算的值域范围;空间结构比AML和C++方法好,与地形相关性较高;效率远高于AML方法,由于增加了沟道提取,其效率稍低于C++方法。该方法可方便的应用于流域和区域尺度下的地形因子估算。     

GIS技术在通用土壤流失方程中的应用研究

通用土壤流失方程(USLE)在我国应用,重要的是要对各相关因子值进行科学的确定。结合遥感与地理信息系统(GIS)技术,可以实现以USLE为平台的区域土壤流失遥感监测。本研究介绍了USLE中因子的GIS生成以及土壤流失量的GIS生成过程,其研究成果可作为水行政部门决策与执法的依据,也可作为研究区域基础地理信息资料进行储存备份与延伸应用。     

Soil Erosion Assessment in Kondoa Eroded Area in Tanzania using Universal Soil Loss Equation,Geographic Information Systems and Socioeconomic Approach

Soil conservation measures including cutoff drains, tree planting, Crops diversifications and destocking were implemented in Kondoa eroded area (KEA) for decades. This study assessed soil erosion changes in KEA and examined drivers of changes using Universal Soil Loss Equation, Geographic Information Systems and socioeconomic survey. Soil erosion was predicted by using data on soil, digital elevation model, rainfall and land use/cover visually interpreted from multitemporal satellite imageries. The predicted average soil erosions were 14·7, 23 and 15.7 Mg ha⁻¹y⁻¹ during 1973, 1986 and 2008, respectively. The area under very high soil erosion severity that was 30% in 1973, 26% in 1986 and 25% in 2008, whereas the area with high erosion severity was 26% in 1973 changed into 49% in 1986 and 2008 indicating recent stabilization. The area with moderate erosion increased from 15%, 16% and 18% during the same period. Field survey confirms a decrease of soil erosion in KEA compared with the past showing better soil conservation. Age of farmers, long‐term adoption of conservation practices and on‐farm tree planting were found to be the major factors contributing toward reduced soil erosion. Major limitations in soil conservation were poor mainstreaming of conservation activities on local production systems and lack of institutions promoting conservation at the community level. The study concluded that long‐term conservation investment for restoration, protection and socioeconomic support contributes significantly in land rehabilitation in KEA. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于GIS的中国土壤侵蚀预报信息系统

土壤侵蚀预报信息系统的建立是动态分析处理土壤侵蚀信息，适时定量预报土壤侵蚀，进行水土保持规划和评价的重要技术基础。系统介绍了中国土壤水蚀预报信息系统的研制目标、系统组织结构和功能，以及系统的实际应用评价。     

基于GIS和RUSLE的小流域农地水土保持规划研究

通过遥感和野外调查进行信息采集，利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)和IDRISI地理信息系统进行数据分析，获取了王家桥小流域土壤侵蚀的时空分布信息。根据土壤经济容许流失量(T_EP)和水土保持规划原则，调整现有农地的利用方式或配置水土保持措施，即调整RUSLE中植被与经营管理因子(C)和水土保持措施因子(P)的值，完成流域农用地的水土保持规划。该研究提出的以RUSLE-GIS相耦合的水土保持规划工具比较简单实用。     

基于RUSLE模型的云南省土壤侵蚀和养分流失特征分析

准确评估区域土壤侵蚀和养分流失空间分布特征,是开展区域水土保持规划和生态治理的基础。基于GIS空间分析技术和RUSLE模型,对云南省土壤侵蚀和养分流失特征进行定量化分析。结果表明：云南省土壤侵蚀面积为1 835.91×10⁴ hm²,占总面积的48.07%,平均侵蚀模数为15.65 t/（hm²·a）,土壤侵蚀以微度侵蚀、轻度侵蚀为主,但极强烈侵蚀、剧烈侵蚀是区域侵蚀产沙的主要来源。滇西南区土壤侵蚀强度较大,而滇西北区土壤侵蚀强度较小。区域土壤侵蚀主要发生在夏季,旱地是区域侵蚀产沙的主要策源地。流失土层厚度集中分布在0~2 mm/a,平均土层流失厚度为1.19 mm/a。土壤有机质（SOM）、全氮（TN）、速效钾（AK）、有效磷（AP）的平均流失模数分别为820.00,55.19,3.32,0.32 kg/（hm²·a）,4种养分流失量空间分布均存在一定的聚集特征,总体表现为滇西区等西部区域大于东部区域。研究结果可为云南省水土保持规划和水土流失生态环境建设提供科学依据。     

基于GIS与RS的杨凌区土壤侵蚀时空变异性研究

土壤侵蚀是破坏黄土高原地区土地资源的重要因素,为深入了解黄土高原杨凌区水土流失现状,分析其土壤侵蚀空间分布规律及其时空变异性,基于GIS和RS技术,运用通用土壤流失方程(USLE)评估杨凌区侵蚀强度以及杨凌区土壤侵蚀的时空变异性。结果表明:杨凌区土壤侵蚀主要以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,从2010—2014年间,土壤各级侵蚀强度所占比例基本稳定。分析土壤侵蚀与坡度和高程之间的关系表明,杨凌区15°的缓坡地以微度和轻度侵蚀为主,随着坡度的增加轻微度侵蚀减少,强烈、极强烈和剧烈侵蚀所占比例有所增加。各土壤侵蚀强度面积随着高程的增加呈先增大后减少的趋势,其峰值多分布在500～550m高程带。     

基于GIS的桥子沟流域土壤侵蚀初步分析

以甘肃省天水市桥子沟流域为研究区域,采用美国通用土壤流失方程（USLE模型）为评价模型,加入地理信息系统技术的空间分析功能,运用地理信息系统软件Arcview进行小流域土壤侵蚀量的估算与分析,从而为我国西部地区的水土保持型植被建设和生态与环境效应评价提供科学依据。     

基于GIS与RUSLE模型的喀斯特地区土壤侵蚀研究——以贵州省为例

[目的]对贵州省土壤侵蚀进行快速定量研究,为土壤侵蚀治理工作和土地利用决策提供科学依据。[方法]在GIS技术的支持下,利用日降雨量、土壤类型、土地利用、DEM,MODIS-NDVI等数据,结合RUSLE模型估算研究区土壤侵蚀量。[结果]研究区的2010年年均土壤侵蚀模数为880.81t/(km~2·a),属轻度侵蚀。大部分区域主要以小于500t/(km~2·a)的微度侵蚀为主,占研究区总面积的59.60%。土壤侵蚀面积(轻度侵蚀以上)达71 164.14km~2,占总面积的40.40%。强度以上土壤侵蚀面积达10 431.60km~2,占总面积的5.91%,主要分布在研究区西北部和东北部,以及北部大楼山、武陵山、东南部苗岭以及西部乌蒙山等地势较高以及中东部乌江,西南部北盘江等河流流域。[结论]林地、耕地和草地以及海拔在600~1 600m之间的区域是今后水土流失防治的重点区域。