土壤侵蚀的估算方法.docVIP

土 壤 侵 蚀 的 估 算 方 法 数 据 处 理 流 程 作者：牛健平 时间：2011年10月11日 北京天合数维科技有限公司 目 录 （CONTENT） 一、所需数据与参数 3 1、所需数据 3 2、所需中间参数 3 2.1、水土保持因子P 3 2.2、地标覆盖因子C 3 2.3、地形因子LS 4 2.4、土壤可视性因子K 4 2.5、降水侵蚀因子R 4 3、所需参数 5 3.1、潜在土壤侵蚀量Ap 5 3.2、现实土壤侵蚀量Ar 5 3.3、土壤保持量Ac 5 4、指标结果参数 5 4.1、保护土壤肥力的经济效益Ef 6 4.2、减少土地废弃的经济效益Es 6 4.3、减轻泥沙淤积的经济效益En 6 二、处理流程 7 1、DEM数据的处理 8 1.1、坡长L 8 1.2、百分比坡度a 8 1.3、地形因子LS 9 2、气象数据 9 2.1、月降雨量Pi的计算 9 2.2、土壤侵蚀力指标R 10 3、土壤类型数据 10 4、遥感影像数据 10 5、土壤理性化数据 11 三、所需参数的计算 11 四、指标结果参数计算 11 一、所需数据与参数 在计算的过程中，总共涉及到的数据有地形数据、遥感影像数据、气象数据、 土壤类型数据、土壤理性化数据以及统计数据，涉及到的中间参数有水土保持因子P，地标覆盖因子C，地形因子LS，土壤可视性因子K，降水侵蚀因子R，所需要的参数有潜在土壤侵蚀量Ap，现实土壤侵蚀量Ar，土壤保持量Ac，指标结果参数有保护土壤肥力的经济效益Ef，减少土地废弃的经济效益Es，减轻泥沙淤积的经济效益En。 1、所需数据 在进行土壤侵蚀的估算过程中，需要以下数据： A、地形数据； B、遥感影像数据； C、气象数据，主要是降雨量数据； D、土壤类型数据； E、土壤理性化数据； F、统计数据。 2、所需中间参数 在数据处理的过程中，所涉及到的中间参数与计算公式如下。 2.1、水土保持因子P 按照游松财的方法，水田的P值取0.15，其他土地利用方式基本没有采取水土保持措施，因此取值为1.00。 2.2、地标覆盖因子C 地表覆盖因子是根据地面植被覆盖状况不同而反映植被对土壤侵蚀影响的因素，与土地利用类型、覆盖度密切相关。C值的估算采用如下公式： 式中，fC表示植被覆盖度通过数字高程模型（DEM），计算获得坡长和坡度，然后根据黄炎和等建立的方程式，获得LS的空间分布特征。 式中，L，坡长（）；a，百分比坡度。 K = 10- 3 (160. 80 - 2. 31X 1 + 0. 38X 2 + 2. 26X 3 + 1. 31X 4 + 14. 67X 5) 式中: K —可蚀性K 值(美国习用单位) ; X 1、X 2、X 3、X 4、X 5 分别表示细砾(1～ 3mm )%、细砂(0. 05～ 0. 25mm )%、粗粉粒(0. 01～ 0. 05 mm )%、细粉粒(0. 005～ 0. 01mm )%、有机质(10g/kg)。 2.5、降水侵蚀因子R 采用周伏建和黄炎和等人根据实测数据提出的R值计算式，该考虑了月降水量。 式中，R为降雨侵蚀力指标（j.cm/m2.h），Pi为月降雨量（mm）。潜在土壤侵蚀量不考虑地表覆盖类型和土地管理因素，即c=1，p=1，此时，USLE的形式为： 式中，Ap为潜在土壤侵蚀量（）R为降雨侵蚀力指标K为土壤可侵蚀因子LS为坡长坡度因子。现实土壤侵蚀量考虑了地表覆盖类型和土地管理因素，其计算式为： 式中Ar为现实土壤侵蚀量（）R为降雨侵蚀力指标K为土壤可侵蚀因子LS为坡长坡度因子C为地表覆盖因子P为土壤保持措施因子。 Ac=Ap－Ar 式中，Ap为潜在土壤侵蚀量（吨/平方千米），Ar为现实土壤侵蚀量 （吨/平方千米），Ac为土壤保持量（吨/平方千米）。 4、指标结果参数 指标结果参数总共涉及到的数据有保护土壤肥力的经济效益Ef、减少土地废弃的经济效益Es和减轻泥沙淤积的经济效益En三个参数，其计算公式与所需参数值见下。 4.1、保护土壤肥力的经济效益Ef 土壤侵蚀使大量土壤营养物质流失，主要表现在N、P、K等营养物质的流失。 式中，Ef为保护土壤肥力的经济效益（元/ a）；Ac，土壤保持量（t/hm2a）；De，土壤密度（t/m3）；Co , 土壤有机质含量（kg/t）；R，薪柴转化为土壤有机质的比例，一般为2；C，薪柴的平均价格（元/kg）；Ci，土壤中N、P、K的纯含量；Pi，N、P、K的价格。 注：N、P、K的价格：参照国家林业局2008年4月28日发布的《中华人民共和国林业行业标准—森林生态系统服务功能评估规范》，氯化钾价格为2200元/吨，磷酸二铵价格为2400元/吨。 元素名称 价格（元/吨） N 509.04 P 563.52 K 1151.7