基于GIS區(qū)域水土流失模型的算法設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、區(qū)域水土流失模型是區(qū)域水土流失定期調(diào)查和水土保持宏觀決策的支持工具，區(qū)域水土流失模型的研發(fā)是土壤侵蝕學(xué)科的前沿領(lǐng)域。本研究在分析區(qū)域土壤侵蝕過程的基礎(chǔ)上，基于DEM將區(qū)域劃分為規(guī)則網(wǎng)格，設(shè)計了產(chǎn)流產(chǎn)沙過程的單元模型，包括植被截留、入滲、填洼、流速、攜沙能力、徑流剝蝕量、泥沙沉積等算法。將月降水當(dāng)作一次降雨事件并劃分若干時段進行迭代計算，利用GIS空間分析功能進行徑流、泥沙物質(zhì)匯集運算。模型在ARCGIS環(huán)境和.net框架下開發(fā)并試運行，

2、完成了區(qū)域侵蝕產(chǎn)沙量的計算。以延河流域為例，模擬得到1995年7月份徑流和侵蝕的動態(tài)過程，其中流域平均徑流深為35.6mm ，徑流系數(shù)為0.237 ，流域出口徑流量為2.72億m3 ，流域出口輸沙量為0.38億t ，流域平均侵蝕模數(shù)為4575t/km2.month 。初步的結(jié)論為： （1）基于區(qū)域土壤侵蝕過程，設(shè)計了一套單元子模型的算法，可以完成降雨產(chǎn)流和侵蝕產(chǎn)沙過程的計算。 （2）根據(jù)徑流泥沙匯集原理和GIS空間分析功

3、能，設(shè)計了徑流泥沙物質(zhì)匯集和傳輸?shù)乃惴ǎㄟ^空間上的匯集和時間上的迭代運算，完成了區(qū)域月土壤侵蝕量的定量模擬。 （3）在ArcGIS環(huán)境下利用ArcObject組件和Microsoft Visual C＃語言，基于.net框架，初步實現(xiàn)了上述算法。輸入有關(guān)參數(shù)，可完成區(qū)域土壤侵蝕模擬計算并輸出水土流失系列圖。 （4）在延河流域的試運行結(jié)果表明，輸出圖形空間格局和結(jié)構(gòu)符合實際情況，宏觀上主要受土地利用和氣候特征影響，微觀上