專(zhuān)利名稱(chēng)：一種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及土壤風(fēng)蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法及裝置。
背景技術(shù)：
土壤風(fēng)蝕是指以風(fēng)カ為主的外營(yíng)力作用于地面而引起塵土、沙的飛揚(yáng)、跳躍和滾動(dòng)的侵蝕過(guò)程。土壌風(fēng)蝕對(duì)地表土壌的大量搬運(yùn)和堆積，導(dǎo)致土壌粗?；⒎柿蜕a(chǎn)カ下降；且土壤細(xì)粒隨風(fēng)輸移可形成沙塵暴，嚴(yán)重影響廣大地區(qū)的空氣環(huán)境質(zhì)量，甚至誘發(fā)風(fēng)沙電，干擾通訊線(xiàn)路、擊穿設(shè)備及發(fā)生人身事故。
土壤風(fēng)蝕定量監(jiān)測(cè)是土壤風(fēng)蝕監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)，土壤風(fēng)蝕量對(duì)風(fēng)蝕區(qū)的生態(tài)效益定量評(píng)價(jià)，荒漠化評(píng)價(jià)，為政府在干旱農(nóng)墾區(qū)的農(nóng)業(yè)規(guī)劃、決策等提供有力的數(shù)據(jù)支撐。但是目前國(guó)內(nèi)使用的監(jiān)測(cè)模型大部分是國(guó)外的，在干旱農(nóng)墾區(qū)利用監(jiān)測(cè)模型得到的年土壤風(fēng)蝕量準(zhǔn)確度不夠。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供ー種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法及裝置，以解決在干旱農(nóng)墾區(qū)利用監(jiān)測(cè)模型得到的年土壤風(fēng)蝕量準(zhǔn)確度不夠的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)公開(kāi)了ー種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法，包括提取土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；土壤風(fēng)蝕定量模型中加入土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；利用土壤風(fēng)蝕定量模型計(jì)算不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量；將所述不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量分別乘以不同土地利用類(lèi)型的土地面積，得到不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量；將所述不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量按照土地利用類(lèi)型疊加，得到整個(gè)區(qū)域的年土壤風(fēng)蝕量。優(yōu)選的，所述的土壤風(fēng)蝕定量模型按照土地利用類(lèi)型包括耕地風(fēng)蝕定量模型、林草地風(fēng)蝕定量模型和沙地風(fēng)蝕定量模型。優(yōu)選的，所述的耕地風(fēng)蝕定量模型中加入土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；所述的林草地風(fēng)蝕定量模型中加入土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；所述的沙地風(fēng)蝕定量模型中加入水土保持措施因子。優(yōu)選的，所述的土壌水分因子通過(guò)下述方法提取按照土壌水分平衡方程，在風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段，針對(duì)不同土地利用類(lèi)型，根據(jù)單位面積的降水量、蒸發(fā)量和灌溉量，結(jié)合野外調(diào)查測(cè)定的單位面積的土壌含水量，利用回歸分析，擬合單位面積下降水量、灌溉量、蒸發(fā)量與土壌含水量之間的函數(shù)關(guān)系式；根據(jù)函數(shù)關(guān)系式推算出不同年份、不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壌含水量，得到土壌水分因子。優(yōu)選的，土壌包括非灌溉區(qū)域和灌溉區(qū)域，在非灌溉土壌中所述的函數(shù)關(guān)系式是降水量、蒸發(fā)量和土壌水分之間的關(guān)系；在灌溉土壌中所述的函數(shù)關(guān)系式是降水量、灌溉量、蒸發(fā)量和土壌水分之間的關(guān)系O優(yōu)選的，所述的土壤水分平衡方程為AW = R+I-J-D-ET,式中，AW為土壤水分的變化量，R為降水量，I為灌溉量，J為徑流量，D為入滲量，ET為蒸發(fā)量，結(jié)合干旱區(qū)降水量少、蒸發(fā)量大的特點(diǎn)，入滲量和徑流量設(shè)為O。 優(yōu)選的，所述的水土保持措施因子在農(nóng)田防護(hù)林、護(hù)路林和防風(fēng)固沙林中表示風(fēng)蝕的有效空間防護(hù)范圍，則還包括根據(jù)林帶和主害風(fēng)方向的交角，計(jì)算防護(hù)效能的相對(duì)平均值；根據(jù)防護(hù)效能的相對(duì)平均值，確定有效空間防護(hù)范圍。本申請(qǐng)還公開(kāi)了ー種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的裝置，包括因子提取模塊，用于提取土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持因子；模型修正模塊，用于在土壤風(fēng)蝕定量模型中加入土壤水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；風(fēng)蝕量計(jì)算模塊，用于計(jì)算不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量，將所述不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量分別乘以不同土地利用類(lèi)型的土地面積，得到不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量；風(fēng)蝕量疊加模塊，用于將不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量按照土地利用類(lèi)型疊カロ，得到整個(gè)區(qū)域的年土壤風(fēng)蝕量。優(yōu)選的，所述的土壤風(fēng)蝕定量模型按照土地利用類(lèi)型包括耕地風(fēng)蝕定量模型、林草地風(fēng)蝕定量模型和沙地風(fēng)蝕定量模型。優(yōu)選的，所述模型修正模塊在耕地風(fēng)蝕定量模型中加入土壤水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；所述模型修正模塊在林草地風(fēng)蝕定量模型中加入土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；所述模型修正模塊在沙地風(fēng)蝕定量模型中加入水土保持措施因子。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)包括以下優(yōu)點(diǎn)首先，本申請(qǐng)中的定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法及裝置是結(jié)合極端干旱農(nóng)墾區(qū)的氣候特點(diǎn)和耕作制度，在原有土壤風(fēng)蝕定量模型中加入了土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子，從而提高了年土壤風(fēng)蝕量的計(jì)算精度，更能真實(shí)反映干旱農(nóng)墾區(qū)風(fēng)蝕的特點(diǎn)和狀況。其次，本申請(qǐng)中的土壌水分因子提取方法按照土壌水分平衡方程，在風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段，針對(duì)不同土地利用類(lèi)型，根據(jù)單位面積的降水量、蒸發(fā)量和灌溉量，結(jié)合野外調(diào)查測(cè)定的単位面積的土壌含水量，利用回歸分析，擬合單位面積下降水量、灌溉量、蒸發(fā)量與土壌含水量之間的函數(shù)關(guān)系式；根據(jù)函數(shù)關(guān)系式推算出不同年份、不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壌含水量，得到土壌水分因子，再進(jìn)行空間面域化，得出空間范圍上的土壌水分因子，解決了在遙感數(shù)據(jù)和地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)缺失的情況下對(duì)土壌水分因子的提取問(wèn)題。再次，本申請(qǐng)中的水土保持措施因子在農(nóng)田防護(hù)林、護(hù)路林和防風(fēng)固沙林中表示風(fēng)蝕的有效空間防護(hù)范圍，根據(jù)林帶和主害風(fēng)方向的交角，計(jì)算出防護(hù)效能的相對(duì)平均值，根據(jù)防護(hù)效能的相對(duì)平均值，借助空間分析功能，在林帶與主害風(fēng)方向交角變化的情況下，確定出實(shí)際的空間防護(hù)范圍，提高了林帶防護(hù)范圍的準(zhǔn)確度。


圖I是本申請(qǐng)實(shí)施例一定量估算極端干旱農(nóng)墾區(qū)的年土壤風(fēng)蝕量的方法流程圖；圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例一在地理信息系統(tǒng)中定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法流程圖；圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例二通過(guò)擬合出的函數(shù)關(guān)系式提取土壌水分因子的方法流程圖；圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例ニ在地理信息系統(tǒng)中通過(guò)擬合出的函數(shù)關(guān)系式提取土壌水分因子的方法流程圖；圖5是本申請(qǐng)實(shí)施例三水土保持措施因子在農(nóng)田防護(hù)林、護(hù)路林和防風(fēng)固沙林中表示風(fēng)蝕有效空間防護(hù)范圍的流程圖；圖6是本申請(qǐng)實(shí)施例四定量估算年土壤風(fēng)蝕量的裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使本申請(qǐng)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本申請(qǐng)?zhí)岢隽拴`種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法和裝置，重點(diǎn)是通過(guò)對(duì)原有的土壤風(fēng)蝕定量模型進(jìn)行修正，提高了土壤風(fēng)蝕量的計(jì)算精度，其中，修正過(guò)程是將提取出的土壤水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子加入到土壤風(fēng)蝕定量模型中，井根據(jù)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)的結(jié)果對(duì)修正后的模型進(jìn)行驗(yàn)證，調(diào)整模型尺度系數(shù)。下面將通過(guò)幾個(gè)實(shí)施例詳細(xì)介紹本申請(qǐng)?zhí)岢龅末`種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法和裝置。通過(guò)實(shí)施例1，舉例說(shuō)明在極端干旱農(nóng)墾區(qū)的環(huán)境下如何利用上述方法定量估算年土壤風(fēng)蝕量。實(shí)施例1，定量估算極端干旱農(nóng)墾區(qū)的年土壤風(fēng)蝕量的方法。參照?qǐng)D1，示出了本申請(qǐng)ー種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法流程圖。步驟11，提取土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；土壌水分因子是根據(jù)土壌含水量的等級(jí)，對(duì)其賦值，值域范圍在0-1之間；土壌含水量是土壤中所含水分的重量，一般是指土壤絕對(duì)含水量，即IOOg烘干土中含有若干克水分，也稱(chēng)土壤含水率；土壤質(zhì)地因子是根據(jù)土壌中不同大小直徑的礦物顆粒的組合狀況，對(duì)其賦值，值域范圍在0-1之間；水土保持措施因子是根據(jù)不同水土保持措施類(lèi)型的防風(fēng)蝕效能，對(duì)其賦值，值域范圍在0-1之間；所述提取是指根據(jù)觀察、測(cè)量的結(jié)果或?qū)嶋H反映出的效能，對(duì)各因子進(jìn)行賦值。步驟12，土壤風(fēng)蝕定量模型中加入土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；結(jié)合極端干旱農(nóng)墾區(qū)的氣候特點(diǎn)和耕作制度(耕地采用引水灌溉方法)，加入土壤水分因子(根據(jù)土壤含水率等級(jí)，對(duì)土壌水分因子賦值)，對(duì)風(fēng)蝕存在阻礙作用；加入土壤質(zhì)地因子是因?yàn)樵诓煌耐恋乩妙?lèi)型中，土壤質(zhì)地(粒徑大于O. 84_，則對(duì)風(fēng)蝕存在阻礙作用，根據(jù)粒徑含量的百分比對(duì)土壤質(zhì)地因子賦值)不同，對(duì)風(fēng)蝕的阻礙作用也不同；在干旱農(nóng)墾區(qū)為保護(hù)農(nóng)田，在農(nóng)田田埂周?chē)N植防護(hù)林，對(duì)風(fēng)蝕存在阻礙作用，在公路兩邊設(shè)計(jì)草方格等沙障措施，對(duì)風(fēng)蝕存在阻礙作用，所以加入水土保持措施因子(根據(jù)防護(hù)林和沙障對(duì)風(fēng)蝕的影響強(qiáng)度和影響范圍，對(duì)水土保持措施因子賦值)。所述的土壤風(fēng)蝕定量模型為經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，按照土地利用?lèi)型包括耕地風(fēng)蝕定量模型、林草地風(fēng)蝕定量模型和沙地風(fēng)蝕定量模型。所述的耕地風(fēng)蝕定量模型中加入土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子; 耕地風(fēng)蝕定量模型原型=10.C·寫(xiě)jr, exp + -j- + C1 ·[(^1 ·Uj)05] |加入土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子的耕地風(fēng)蝕定量模型Qfaf=lO-C-{l-S)-{l-W)-P-Y\Tr^V ^+-^ + C1 ·[(^l·^.ト式中，Qfa為大田條件下耕地的土壌風(fēng)蝕模數(shù)(t/km2. a)，土壌風(fēng)蝕模數(shù)表示因風(fēng)カ作用造成的単位面積、単位時(shí)間中的土壌流失量；じ為尺度修訂系數(shù)；S為土壤質(zhì)地因子(％ );W為土壤水分因子(％ );P為水土保持措施因子(％ );A為風(fēng)速修訂系數(shù)，計(jì)算大田風(fēng)蝕模數(shù)時(shí)需要利用當(dāng)?shù)貧庀笳居涗浀娘L(fēng)速資料；Uj為氣象站整點(diǎn)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)中高于臨界侵蝕風(fēng)速的第j級(jí)風(fēng)速；Tj為風(fēng)蝕活動(dòng)發(fā)生月份內(nèi)風(fēng)速為Uj的累積時(shí)間(min)。氣象站整點(diǎn)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)中高于臨界侵蝕風(fēng)速的第一個(gè)風(fēng)速等級(jí)為5. O 6. Om/s，取平均值5. 5m/s,因此Uj = : = 5. 5m/S。依此類(lèi)推，Uj = 2 = 6. 5m/s, Uj最高位整點(diǎn)風(fēng)速表示記錄中的最大風(fēng)速；風(fēng)蝕活動(dòng)發(fā)生月份為3-6月和9-10月；B1, bp C1為與土壤類(lèi)型有關(guān)的常數(shù)項(xiàng)，暫取-9. 208,0. 018、I. 955。所述的林草地風(fēng)蝕定量模型中加入土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；林草地風(fēng)蝕定量模型原型Qfgf =10-C-^|ry -exp[a2 + -FC2 +c2/(^-t/y)]J加入土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子的林草地風(fēng)蝕定量模型Qfsf =10.C.(1-5*)·Ρ·寫(xiě).exp[a2 + - VC2
式中，Qfaf為大田條件下林草地的土壤風(fēng)蝕模數(shù)，(t/km2. a)，土壤風(fēng)蝕模數(shù)表示因風(fēng)カ作用造成的単位面積、単位時(shí)間中的土壌流失量；じ為尺度修訂系數(shù)；S為土壤質(zhì)地因子(％ );
P為水土保持措施因子)；A為風(fēng)速修訂系數(shù)，計(jì)算大田風(fēng)蝕模數(shù)時(shí)需要利用當(dāng)?shù)貧庀笳居涗浀娘L(fēng)速資料；VC為植被覆蓋度(％ );Uj為氣象站整點(diǎn)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)中高于臨界侵蝕風(fēng)速的第j級(jí)風(fēng)速；Tj為風(fēng)蝕活動(dòng)發(fā)生月份內(nèi)風(fēng)速為Uj的累積時(shí)間(min)。氣象站整點(diǎn)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)中高于臨界侵蝕風(fēng)速的第一個(gè)風(fēng)速等級(jí)為5. O 6. Om/s，取平均值5. 5m/s,因此Uj = : = 5. 5m/
S。依此類(lèi)推，Uj = 2 = 6. 5m/s, Uj最高位整點(diǎn)風(fēng)速表示記錄中的最大風(fēng)速；風(fēng)蝕活動(dòng)發(fā)生月份為3-6月和9-10月；A2, b2、C2 為與土壤類(lèi)型有關(guān)的常數(shù)項(xiàng)，暫取 2. 4869、-O. 0014、-54. 9472。所述的沙地風(fēng)蝕定量模型中加入水土保持措施因子。沙地風(fēng)蝕定量模型原型Qfi=^-C- Y4T1 ■ exp [a3 +b3-VC+ c3-ln(A- Uj)/(A ■ Uj)]加入水土保持措施因子的沙地風(fēng)蝕定量模型Qfi=l°-C-p-H{Tj· exP [a3 +b3-VC + c3-\n(A-Uj)/{A · Uj)]}式中，Qfs為大田條件下沙地的土壌風(fēng)蝕模數(shù)(t/km2. a)，土壌風(fēng)蝕模數(shù)表示因風(fēng)カ作用造成的単位面積、単位時(shí)間中的土壌流失量；P為水土保持措施因子(％ );じ為尺度修訂系數(shù)；VC為植被覆蓋度(％ );A為風(fēng)速修訂系數(shù)，計(jì)算大田風(fēng)蝕模數(shù)時(shí)需要利用當(dāng)?shù)貧庀笳居涗浀娘L(fēng)速資料；Uj為氣象站整點(diǎn)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)中高于臨界侵蝕風(fēng)速的第j級(jí)風(fēng)速；Tj為風(fēng)蝕活動(dòng)發(fā)生月份內(nèi)風(fēng)速為Uj的累積時(shí)間(min)。氣象站整點(diǎn)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)中高于臨界侵蝕風(fēng)速的第一個(gè)風(fēng)速等級(jí)為5. O 6. Om/s，取平均值5. 5m/s,因此Uj = : = 5. 5m/
S。依此類(lèi)推，Uj = 2 = 6. 5m/s, Uj最高位整點(diǎn)風(fēng)速表示記錄中的最大風(fēng)速；風(fēng)蝕活動(dòng)發(fā)生月份為3-6月和9-10月；a3、b3、C3 為與土壤類(lèi)型有關(guān)的常數(shù)項(xiàng)，暫取 6. 1689、-O. 0743、-27. 9613。上述土壤風(fēng)蝕定量模型加入因子以后，選取風(fēng)蝕活動(dòng)發(fā)生時(shí)段，針對(duì)各因子進(jìn)行大量野外調(diào)查、取樣分析以及實(shí)地風(fēng)蝕量監(jiān)測(cè)，從而對(duì)模型修正結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，調(diào)整模型尺度修正系數(shù)，保證模型的準(zhǔn)確度，更能反映干旱農(nóng)墾區(qū)風(fēng)蝕的特點(diǎn)，真實(shí)地表現(xiàn)出風(fēng)蝕狀況，同時(shí)提高模型在極端干旱農(nóng)墾區(qū)的計(jì)算精度。步驟13，利用土壤風(fēng)蝕定量模型計(jì)算不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量；針對(duì)不同的土地利用類(lèi)型，采集相關(guān)的參數(shù)值，如所述的AJCJj和Tj等，再結(jié)合所提取的土壤質(zhì)地因子S、土壌水分因子W和水土保持措施因子P，按照相對(duì)應(yīng)的加入上述因子的土壤風(fēng)蝕定量模型，計(jì)算得出耕地単位面積的土壤風(fēng)蝕量、林草地単位面積的土壌風(fēng)蝕量和沙地單位面積的土壤風(fēng)蝕量。步驟14，將所述不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量分別乘以不同土地利用類(lèi)型的土地面積，得到不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量；確定整個(gè)區(qū)域耕地的土地面積、林草地的土地面積和沙地的土地面積，再分別與所述的不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量相乘，得到耕地年土壤風(fēng)蝕量、林草地年土壤風(fēng)蝕量和沙地年土壤風(fēng)蝕量。 步驟15，將所述不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量按照土地利用類(lèi)型疊加，得到整個(gè)區(qū)域的年土壤風(fēng)蝕量。所述疊加是指如果整個(gè)區(qū)域內(nèi)耕地年土壤風(fēng)蝕量為X，林草地年土壤風(fēng)蝕量為y，沙地年土壤風(fēng)蝕量為z，則整個(gè)區(qū)域的年土壤風(fēng)蝕量表示為在整個(gè)區(qū)域內(nèi)，耕地年土壤風(fēng)蝕量為X,林草地年土壤風(fēng)蝕量為y,沙地年土壤風(fēng)蝕量為z。參照?qǐng)D2，示出了本申請(qǐng)ー種在地理信息系統(tǒng)中定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法流程圖。所述的地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，把各種地理信息按照空間分布及屬性，以一定的格式輸入、存儲(chǔ)、檢索、更新、顯示、制圖、綜合分析和應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)；在原有土壤風(fēng)蝕定量模型中包括地表粗糙度因子、風(fēng)カ因子和植被蓋度因子的基礎(chǔ)上增加了土壤質(zhì)地因子、水土保持措施因子和土壌水分因子，結(jié)合原有的因子和新加入的因子，對(duì)土壤風(fēng)蝕定量模型進(jìn)行修正；同時(shí)，在地理信息系統(tǒng)中利用各自的空間分布柵格數(shù)據(jù)對(duì)各因子進(jìn)行形象的表示；修正后的耕地模型中包括地表粗糙度因子、風(fēng)カ因子、土壤質(zhì)地因子、水土保持措施因子和土壌水分因子；修正后的林草地模型中包括風(fēng)カ因子、土壤質(zhì)地因子、水土保持措施因子和植被蓋度因子；修正后的沙地模型中包括風(fēng)カ因子、水土保持措施因子和植被蓋度因子；通過(guò)修正后的土壤風(fēng)蝕定量模型計(jì)算得出各土地利用類(lèi)型相對(duì)應(yīng)的風(fēng)蝕模數(shù)；將所述的風(fēng)蝕模數(shù)再乘以各自土地利用類(lèi)型的土地面積，得到各土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量；在地理信息系統(tǒng)中，將各土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量進(jìn)行疊加，就表示出整個(gè)農(nóng)墾區(qū)年土壤風(fēng)蝕量。本申請(qǐng)中的定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法是結(jié)合極端干旱農(nóng)墾區(qū)的氣候特點(diǎn)和耕作制度，在原有土壤風(fēng)蝕定量模型中加入了土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子，從而提高了年土壤風(fēng)蝕量的計(jì)算精度，更能真實(shí)反映干旱農(nóng)墾區(qū)風(fēng)蝕的特點(diǎn)和狀況。本申請(qǐng)定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法中，在提取土壌水分因子吋，還可以通過(guò)擬合出的函數(shù)關(guān)系式，利用相關(guān)參數(shù)，包括降水量、蒸發(fā)量和灌溉量，對(duì)土壤水分因子進(jìn)行賦值，下面利用實(shí)施例2舉例說(shuō)明通過(guò)擬合出的函數(shù)關(guān)系式提取土壌水分因子的方法。實(shí)施例2 :通過(guò)擬合出的函數(shù)關(guān)系式提取土壌水分因子的方法。
參照?qǐng)D3，示出了本申請(qǐng)ー種通過(guò)擬合出的函數(shù)關(guān)系式提取土壌水分因子的方法流程圖。步驟31，按照土壌水分平衡方程，在風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段，針對(duì)不同土地利用類(lèi)型，根據(jù)単位面積的降水量、蒸發(fā)量和灌溉量，結(jié)合野外調(diào)查測(cè)定的單位面積的土壌含水量，利用回歸分析，擬合單位面積下降水量、灌溉量、蒸發(fā)量與土壌含水量之間的函數(shù)關(guān)系式；土壤包括非灌溉區(qū)域和灌溉區(qū)域；非灌溉土壌的土地利用類(lèi)型包括有林地、水土保持林、荒草地、裸土地、裸巖石礫地、鹽堿地、天然草地、固定沙地、半固定沙地和流動(dòng)沙地 ；灌溉土壌的土地利用類(lèi)型包括水澆地、灌溉農(nóng)田、人工草地、果園、新墾地；非灌溉土壌的土壌水分主要收入項(xiàng)為降水量，主要支出項(xiàng)為蒸發(fā)量；灌溉土壌的土壌水分主要收入項(xiàng)為降水量和灌溉量，主要支出項(xiàng)為蒸發(fā)量；所述的土壤水分平衡方程為AW = R+I-J-D-ET，式中，Λ W為土壤水分的變化量(土壌含水量的差值)，R為降水量，I為灌溉量，J為徑流量，D為入滲量，ET為蒸發(fā)量，結(jié)合干旱區(qū)降水量少、蒸發(fā)量大的特點(diǎn)，入滲量和徑流量設(shè)為O ;所述的風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段為3-6月和9-10月；所述回歸分析是指確定單位面積的降水量、灌溉量、蒸發(fā)量和野外調(diào)查測(cè)定的單位面積的土壌含水量之間相互依賴(lài)的定量關(guān)系；所述擬合是指利用土壌水分平衡方程，根據(jù)已知的土壌水分的變化量、降水量、灌溉量、徑流量、入滲量和蒸發(fā)量，通過(guò)調(diào)整土壌水分平衡方程中的各參數(shù)值，得出土壤含水量與降水量、灌溉量、徑流量、入滲量和蒸發(fā)量之間的函數(shù)關(guān)系式，該函數(shù)關(guān)系式是ー種經(jīng)驗(yàn)規(guī)律；對(duì)于非灌溉土壌，其表層土壤水分主要來(lái)源于降水，根據(jù)氣象資料中月均降水量對(duì)風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段的整個(gè)農(nóng)墾區(qū)進(jìn)行插值，根據(jù)蒸發(fā)量計(jì)算公式得到蒸發(fā)量，結(jié)合野外調(diào)查測(cè)定的非灌溉土壤采樣點(diǎn)在風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段的土壌含水量，利用回歸分析，擬合出風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段的降水量、蒸發(fā)量與土壌含水量之間的函數(shù)關(guān)系式，該函數(shù)關(guān)系式為W = f (R, ET) = O. 0183 · R-0. 0009 · ET+1. 2771，式中，W為土壤含水量，R為降水量，ET為蒸發(fā)量，單位都為mm。同樣地，對(duì)于灌溉土壤，其表層土壤水分不僅來(lái)源于降水，灌溉對(duì)其影響也很大，根據(jù)氣象資料中月均降水量對(duì)風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段的整個(gè)農(nóng)墾區(qū)進(jìn)行插值，根據(jù)蒸發(fā)量計(jì)算公式得到蒸發(fā)量，結(jié)合野外調(diào)查測(cè)定的灌溉土壤采樣點(diǎn)在風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段的土壌含水量，利用回歸分析，擬合出風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段的降水量、灌溉量、蒸發(fā)量與土壌含水量之間的函數(shù)關(guān)系式，該函數(shù)關(guān)系式為W = f (I, R, ET) = O. 1216 · R-0. 0248 · ΕΤ+0. 0100 · 1+6. 7640，式中，W為土壤含水量，R為降水量，ET為蒸發(fā)量，I為灌溉量，單位都為mm。所述插值是指利用氣象資料中，風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段內(nèi)有限的降水量數(shù)據(jù)，估算出風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段內(nèi)未知區(qū)域的降水量數(shù)據(jù)。所述的蒸發(fā)量計(jì)算公式是根據(jù)月平均氣溫和蒸發(fā)量數(shù)據(jù)，找出月平均氣溫與蒸發(fā)量之間的關(guān)系，其公式為=ET = 49. 158 · e°_°835T，式中，ET為蒸發(fā)量，單位為mm ；T為月平均氣溫，単位為。C。
步驟32，根據(jù)函數(shù)關(guān)系式推算出不同年份、不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壌含水量，得到土壌水分因子。通過(guò)氣象或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定不同年份、不同土地利用類(lèi)型的降水量、灌溉量和蒸發(fā)量，再利用所述的函數(shù)關(guān)系式，得到不同年份、不同土地利用類(lèi)型的土壌水分因子。參照?qǐng)D4，示出了本申請(qǐng)ー種在地理信息系統(tǒng)中通過(guò)擬合出的函數(shù)關(guān)系式提取土壤水分因子的方法流程圖。所述的地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，把各種地理信息按照空間分布及屬性，以一定的格式輸入、存儲(chǔ)、檢索、更新、顯示、制圖、綜合分析和應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)；整個(gè)農(nóng)墾區(qū)的土地利用類(lèi)型包括非灌溉土壤和灌溉土壤；
非灌溉土壌包括有林地、水土保持林、荒草地、裸土地、裸巖石礫地、鹽堿地、天然草地、固定沙地、半固定沙地和流動(dòng)沙地；灌溉土壤包括水澆地、灌溉農(nóng)田、人工草地、果園、新墾地；非灌溉土壌的土壌水分主要收入項(xiàng)為降水量，主要支出項(xiàng)為蒸發(fā)量；灌溉土壌的土壌水分主要收入項(xiàng)為降水量和灌溉量，主要支出項(xiàng)為蒸發(fā)量；根據(jù)土壤水分平衡方程，結(jié)合干旱區(qū)降水量少、蒸發(fā)量大的特點(diǎn)，土壌水分平衡方程中的入滲量和徑流量設(shè)為O ;對(duì)于非灌溉土壌，擬合出風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段的降水量、蒸發(fā)量與土壌含水量之間的函數(shù)關(guān)系式，該函數(shù)關(guān)系式為W = f (R, ET) = O. 0183 · R-0. 0009 · ET+1. 2771，式中，W為土壤含水量，R為降水量，ET為蒸發(fā)量，單位都為mm。同樣地，對(duì)于灌溉土壤，擬合出風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段的降水量、灌溉量、蒸發(fā)量與土壌含水量之間的函數(shù)關(guān)系式，該函數(shù)關(guān)系式為W = f (I, R, ET) = O. 1216 · R-0. 0248 · ΕΤ+0. 0100 · 1+6. 7640，式中，W為土壤含水量，R為降水量，ET為蒸發(fā)量，I為灌溉量，單位都為mm。根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，推算出不同年份、不同土地利用類(lèi)型的土壌水分因子，在地理信息系統(tǒng)中，將不同土地利用類(lèi)型的土壌水分因子進(jìn)行空間面域化，得到農(nóng)墾區(qū)土壌水分空間柵格圖。所述的空間面域化是指在地理信息系統(tǒng)中，將農(nóng)墾區(qū)土壤按照不同土地利用類(lèi)型進(jìn)行空間上立體地展現(xiàn)。上述方法是在遙感時(shí)相無(wú)法滿(mǎn)足以月為時(shí)間尺度的土壌水分反演(基于遙感知識(shí)的基礎(chǔ)上，依據(jù)已知的土壌水分?jǐn)?shù)據(jù)參數(shù)值去反推目標(biāo)狀態(tài)下的水分?jǐn)?shù)據(jù)參數(shù)值)需求下，且土壤含水量采樣點(diǎn)數(shù)量、時(shí)間有限的情況下，通過(guò)分析干旱農(nóng)墾區(qū)的地域特點(diǎn)和土壌水分平衡方程，解決如何根據(jù)有限的農(nóng)墾區(qū)降水量和蒸散量、以及灌溉量資料，定量估算干旱農(nóng)墾區(qū)域土壌含水量值，解決在遙感數(shù)據(jù)和地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)缺失的情況下，實(shí)現(xiàn)土壌水分因子的提??；并結(jié)合農(nóng)墾區(qū)土地利用類(lèi)型，進(jìn)行面域化，得到空間范圍上的土壌水分因子，滿(mǎn)足土壤風(fēng)蝕定量模型的需求。本申請(qǐng)中的水土保持措施因子表示不同水土保持措施類(lèi)型的防風(fēng)蝕效能，防風(fēng)蝕效能在地理信息系統(tǒng)中可以通過(guò)防護(hù)范圍的形式形象的表示出來(lái)，下面利用實(shí)施例3舉例說(shuō)明水土保持措施因子在農(nóng)田防護(hù)林、護(hù)路林和防風(fēng)固沙林中表示風(fēng)蝕的有效空間防護(hù)范圍。實(shí)施例3 :水土保持措施因子在農(nóng)田防護(hù)林、護(hù)路林和防風(fēng)固沙林中表示風(fēng)蝕的有效空間防護(hù)范圍。參照?qǐng)D5，示出了本申請(qǐng)ー種水土保持措施因子在農(nóng)田防護(hù)林、護(hù)路林和防風(fēng)固沙林中表示風(fēng)蝕有效空間防護(hù)范圍的流程圖。步驟51，根據(jù)林帶和主害風(fēng)方向的交角，計(jì)算防護(hù)效能的相對(duì)平均值；所述林帶是指為了防風(fēng)沙等而培植的帶狀樹(shù)林，也就是上述的農(nóng)田防護(hù)林、護(hù)路林和防風(fēng)固沙林；所述主害風(fēng)是指風(fēng)蝕過(guò)程中起主要傷害作用的風(fēng)；
所述的防護(hù)效能的相對(duì)平均值指林帶樹(shù)高的倍數(shù)；在確定林帶的防護(hù)范圍時(shí)，由于林帶與主害風(fēng)方向交角之間的變化，防護(hù)范圍也會(huì)有所變化。林帶與主害風(fēng)方向的交角與防護(hù)效能的相對(duì)平均值存在相互關(guān)系，其關(guān)系式為y = O. 25x+2. 5式中X :林帶與主害風(fēng)方向的交角(角度數(shù))，O < X彡90 ;y :防護(hù)效能的相對(duì)平均值，通過(guò)確定林帶的方向和主害風(fēng)的方向，計(jì)算出林帶與主害風(fēng)方向的交角，再結(jié)合所述的關(guān)系式，得出防護(hù)效能的相對(duì)平均值。步驟52，根據(jù)防護(hù)效能的相對(duì)平均值，確定有效空間防護(hù)范圍。基于防護(hù)效能的相對(duì)平均值，借助ArcGIS的單側(cè)緩沖區(qū)空間分析功能，向主林帶背風(fēng)側(cè)方向做單側(cè)緩沖區(qū)，從而從空間上確定有效防護(hù)范圍。所述的ArcGIS是一種地理信息系統(tǒng)軟件；所述的緩沖區(qū)是地理空間目標(biāo)的一種影響范圍或服務(wù)范圍，具體指在點(diǎn)、線(xiàn)、面實(shí)體的周?chē)?，自?dòng)建立的一定寬度的多邊形；單側(cè)緩沖區(qū)是對(duì)于線(xiàn)對(duì)象的一種緩沖區(qū)形態(tài)。本申請(qǐng)?zhí)岢隽拴`種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法和裝置，下面通過(guò)實(shí)施例4舉例說(shuō)明如何利用上述裝置定量估算年土壤風(fēng)蝕量。實(shí)施例4 :ー種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的裝置。參照?qǐng)D6，示出了本申請(qǐng)ー種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的裝置結(jié)構(gòu)圖。因子提取模塊61，用于提取土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持因子；土壌水分因子是根據(jù)土壌含水量的等級(jí)，對(duì)其賦值，值域范圍在0-1之間；土壌含水量是土壤中所含水分的重量，一般是指土壤絕對(duì)含水量，即IOOg烘干土中含有若干克水分，也稱(chēng)土壤含水率；土壤質(zhì)地因子是根據(jù)土壌中不同大小直徑的礦物顆粒的組合狀況，對(duì)其賦值，值域范圍在0-1之間；水土保持措施因子是根據(jù)不同水土保持措施類(lèi)型的防風(fēng)蝕效能，對(duì)其賦值，值域范圍在0-1之間；所述提取是指根據(jù)觀察、測(cè)量的結(jié)果或?qū)嶋H反映出的效能，對(duì)各因子進(jìn)行賦值。模型修正模塊62，用于在土壤風(fēng)蝕定量模型中加入土壤水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；結(jié)合極端干旱農(nóng)墾區(qū)的氣候特點(diǎn)和耕作制度(耕地采用引水灌溉方法)，加入土壤水分因子(根據(jù)土壤含水率等級(jí)，對(duì)土壌水分因子賦值)，對(duì)風(fēng)蝕存在阻礙作用；加入土壤質(zhì)地因子是因?yàn)樵诓煌耐恋乩妙?lèi)型中，土壤質(zhì)地(粒徑大于O. 84_，則對(duì)風(fēng)蝕存在阻礙作用，根據(jù)粒徑含量的百分比對(duì)土壤質(zhì)地因子賦值)不同，對(duì)風(fēng)蝕的阻礙作用也不同；在干旱農(nóng)墾區(qū)為保護(hù)農(nóng)田，在農(nóng)田田埂周?chē)N植防護(hù)林，對(duì)風(fēng)蝕存在阻礙作用，在公路兩邊設(shè)計(jì)草方格等沙障措施，對(duì)風(fēng)蝕存在阻礙作用，所以加入水土保持措施因子(根據(jù)防護(hù)林和沙障對(duì)風(fēng)蝕的影響強(qiáng)度和影響范圍，對(duì)水土保持措施因子賦值)。所述的土壤風(fēng)蝕定量模型為經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，按照土地利用?lèi)型包括耕地風(fēng)蝕定量模型、林草地風(fēng)蝕定量模型和沙地風(fēng)蝕定量模型；所述的模型修正模塊62在耕地風(fēng)蝕定量模型中加入土壤水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；耕地風(fēng)蝕定量模型原型 =10.C·寫(xiě)jr,exp O1 +ュ+ C1 .[(IiTy)0.5] |加入土壌水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子的耕地風(fēng)蝕定量模型g/a/=IO-C-(I-^)-(I-Jr)-P-Xjrj-exp α1+^ + ^·[(^·^.)°·51 ト式中，Qfa為大田條件下耕地的土壌風(fēng)蝕模數(shù)(t/km2. a)，土壌風(fēng)蝕模數(shù)表示因風(fēng)カ作用造成的単位面積、単位時(shí)間中的土壌流失量；じ為尺度修訂系數(shù)；S為土壤質(zhì)地因子(％ )；W為土壤水分因子(％ );P為水土保持措施因子)；A為風(fēng)速修訂系數(shù)，計(jì)算大田風(fēng)蝕模數(shù)時(shí)需要利用當(dāng)?shù)貧庀笳居涗浀娘L(fēng)速資料；Uj為氣象站整點(diǎn)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)中高于臨界侵蝕風(fēng)速的第j級(jí)風(fēng)速；Tj為風(fēng)蝕活動(dòng)發(fā)生月份內(nèi)風(fēng)速為Uj的累積時(shí)間(min)。氣象站整點(diǎn)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)中高于臨界侵蝕風(fēng)速的第一個(gè)風(fēng)速等級(jí)為5. O 6. Om/s，取平均值5. 5m/s,因此Uj = : = 5. 5m/S。依此類(lèi)推，Uj = 2 = 6. 5m/s, Uj最高位整點(diǎn)風(fēng)速表示記錄中的最大風(fēng)速；風(fēng)蝕活動(dòng)發(fā)生月份為3-6月和9-10月；B1, bp C1為與土壤類(lèi)型有關(guān)的常數(shù)項(xiàng)，暫取-9. 208,0. 018、I. 955。所述的模型修正模塊62在林草地風(fēng)蝕定量模型中加入土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；林草地風(fēng)蝕定量模型原型δ/gf=10 ·c· Σ {Γ； · exP [α2+b2 ■ VC2 + c2/(^ · f7；)]}加入土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子的林草地風(fēng)蝕定量模型Qfgf =10· C-(I-S). P.ZiTj-^p[a2+b2.VC^c2/(A·^)]}式中，Qfaf為大田條件下林草地的土壌風(fēng)蝕模數(shù)，(t/km2. a)，土壌風(fēng)蝕模數(shù)表示因風(fēng)カ作用造成的単位面積、単位時(shí)間中的土壌流失量；じ為尺度修訂系數(shù)；S為土壤質(zhì)地因子);P為水土保持措施因子)；A為風(fēng)速修訂系數(shù)，計(jì)算大田風(fēng)蝕模數(shù)時(shí)需要利用當(dāng)?shù)貧庀笳居涗浀娘L(fēng)速資料；VC為植被覆蓋度(％ );Uj為氣象站整點(diǎn)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)中高于臨界侵蝕風(fēng)速的第j級(jí)風(fēng)速；Tj為風(fēng)蝕活動(dòng)發(fā)生月份內(nèi)風(fēng)速為Uj的累積時(shí)間(min)。氣象站整點(diǎn)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)中高于臨界侵蝕風(fēng)速的第一個(gè)風(fēng)速等級(jí)為5. O 6. Om/s，取平均值5. 5m/s,因此Uj = : = 5. 5m/S。依此類(lèi)推，Uj = 2 = 6. 5m/s, Uj最高位整點(diǎn)風(fēng)速表示記錄中的最大風(fēng)速；風(fēng)蝕活動(dòng)發(fā)生月份為3-6月和9-10月；a2、b2、C2 為與土壤類(lèi)型有關(guān)的常數(shù)項(xiàng)，暫取 2. 4869、-O. 0014、-54. 9472。所述的模型修正模塊62在沙地風(fēng)蝕定量模型中加入水土保持措施因子。沙地風(fēng)蝕定量模型原型
權(quán)利要求
1.一種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法，其特征在于，包括 提取土壤水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子； 土壤風(fēng)蝕定量模型中加入土壤水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子； 利用土壤風(fēng)蝕定量模型計(jì)算不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量； 將所述不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量分別乘以不同土地利用類(lèi)型的土地面積，得到不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量； 將所述不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量按照土地利用類(lèi)型疊加，得到整個(gè)區(qū)域的年土壤風(fēng)蝕量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 所述的土壤風(fēng)蝕定量模型按照土地利用類(lèi)型包括耕地風(fēng)蝕定量模型、林草地風(fēng)蝕定量模型和沙地風(fēng)蝕定量模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于 所述的耕地風(fēng)蝕定量模型中加入土壤水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子； 所述的林草地風(fēng)蝕定量模型中加入土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子； 所述的沙地風(fēng)蝕定量模型中加入水土保持措施因子。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的土壤水分因子通過(guò)下述方法提取 按照土壤水分平衡方程，在風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)段，針對(duì)不同土地利用類(lèi)型，根據(jù)單位面積的降水量、蒸發(fā)量和灌溉量，結(jié)合野外調(diào)查測(cè)定的單位面積的土壤含水量，利用回歸分析，擬合單位面積下降水量、灌溉量、蒸發(fā)量與土壤含水量之間的函數(shù)關(guān)系式； 根據(jù)函數(shù)關(guān)系式推算出不同年份、不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤含水量，得到土壤水分因子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于 土壤包括非灌溉區(qū)域和灌溉區(qū)域， 在非灌溉土壤中所述的函數(shù)關(guān)系式是降水量、蒸發(fā)量和土壤水分之間的關(guān)系； 在灌溉土壤中所述的函數(shù)關(guān)系式是降水量、灌溉量、蒸發(fā)量和土壤水分之間的關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于 所述的土壤水分平衡方程為AW = R+I-J-D-ET， 式中，AW為土壤水分的變化量，R為降水量，I為灌溉量，J為徑流量，D為入滲量，ET為蒸發(fā)量， 結(jié)合干旱區(qū)降水量少、蒸發(fā)量大的特點(diǎn)，入滲量和徑流量設(shè)為O。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 所述的水土保持措施因子在農(nóng)田防護(hù)林、護(hù)路林和防風(fēng)固沙林中表示風(fēng)蝕的有效空間防護(hù)范圍，則還包括 根據(jù)林帶和主害風(fēng)方向的交角，計(jì)算防護(hù)效能的相對(duì)平均值； 根據(jù)防護(hù)效能的相對(duì)平均值，確定有效空間防護(hù)范圍。
8.一種定量估算年土壤風(fēng)蝕量的裝置，其特征在于，包括 因子提取模塊，用于提取土壤水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持因子； 模型修正模塊，用于在土壤風(fēng)蝕定量模型中加入土壤水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子；風(fēng)蝕量計(jì)算模塊，用于計(jì)算不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量，將所述不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量分別乘以不同土地利用類(lèi)型的土地面積，得到不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量； 風(fēng)蝕量疊加模塊，用于將不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量按照土地利用類(lèi)型疊加，得到整個(gè)區(qū)域的年土壤風(fēng)蝕量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于， 所述的土壤風(fēng)蝕定量模型按照土地利用類(lèi)型包括耕地風(fēng)蝕定量模型、林草地風(fēng)蝕定量模型和沙地風(fēng)蝕定量模型。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于 所述模型修正模塊在耕地風(fēng)蝕定量模型中加入土壤水分因子、土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子； 所述模型修正模塊在林草地風(fēng)蝕定量模型中加入土壤質(zhì)地因子和水土保持措施因子; 所述模型修正模塊在沙地風(fēng)蝕定量模型中加入水土保持措施因子。
全文摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N定量估算年土壤風(fēng)蝕量的方法及裝置，以解決在干旱農(nóng)墾區(qū)利用監(jiān)測(cè)模型得到的年土壤風(fēng)蝕量準(zhǔn)確度不夠的問(wèn)題。所述方法包括提取土壤水分、土壤質(zhì)地和水土保持措施三種因子；土壤風(fēng)蝕定量模型中加入上述三種因子；利用土壤風(fēng)蝕定量模型計(jì)算不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量；將不同土地利用類(lèi)型單位面積的土壤風(fēng)蝕量分別乘以不同土地利用類(lèi)型的土地面積，得到不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量；將不同土地利用類(lèi)型的年土壤風(fēng)蝕量按照土地利用類(lèi)型疊加，得到整個(gè)區(qū)域的年土壤風(fēng)蝕量。本申請(qǐng)結(jié)合極端干旱農(nóng)墾區(qū)的氣候特點(diǎn)和耕作制度，在原有土壤風(fēng)蝕定量模型中加入上述三種因子，提高了年土壤風(fēng)蝕量的計(jì)算精度。
文檔編號(hào)G01M9/00GK102661842SQ20121011723
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者史明昌, 岳德鵬, 張偉, 徐曉桃 申請(qǐng)人:北京地拓科技發(fā)展有限公司