[发明专利]一种基于改进的K-RUSLE模型与成土速率计算土壤侵蚀的方法

权利要求书

1.一种基于改进的K-RUSLE模型与成土速率计算土壤侵蚀的方法，其特征在于：包括如下步骤：

①获取数据：从相应的数据平台获取相关数据，需要的数据包含日降水量数据、土壤质地与有机质含量、数字高程模型、归一化植被指数、土地利用类型以及岩性数据、碳酸盐岩溶蚀速率、酸不溶物含量百分比、碳酸盐岩含量百分比、碳酸盐岩密度、非碳酸盐岩成土速率，并将上述数据投影到统一坐标系中；

②降雨侵蚀力改进计算：对获取的全年日降水量数据以喀斯特及非喀斯特预定阈值进行筛选并计算，通过插值得到不同地质背景区域的降雨侵蚀力栅格图层；

③理论侵蚀模数计算：将不同地质背景区域的降雨侵蚀力栅格图层带入RULSE模型之中，计算出不同地质背景区域的理论侵蚀模数；

④岩性裁剪：将岩性矢量转为栅格，利用岩性栅格数据对土壤侵蚀模数图层进行裁剪，分别得到喀斯特区域的土壤侵蚀模数图层和非喀斯特区域的土壤侵蚀模数图层；

⑤喀斯特成土速率计算：针对喀斯特区域的土壤侵蚀模数图层对应的数据，利用碳酸盐岩溶蚀速率，酸不溶物含量百分比，碳酸盐岩含量百分比，碳酸盐岩密度，非碳酸盐岩成土速率，计算喀斯特不同岩层组和不同类型岩石的风化成土速率；

⑥土壤侵蚀模数检验：将喀斯特土壤侵蚀模数图层减去喀斯特成土速率图层，得到一个包含0及正负值的图层，大于0的部分表示，该区域理论土壤侵蚀量大于其实际成土量；小于等于0的部分表示，该区域理论土壤侵蚀量小于等于实际成土量；

⑦土壤侵蚀模数校正：利用岩石风化成土速率图层对喀斯特区域差值大于0的部分进行土壤侵蚀模数校正；

所述步骤⑦之后，将经校正的喀斯特区域土壤侵蚀模数图层与步骤④中得到的非喀斯特区域的土壤侵蚀模数图层进行拼接融合，得到完整土壤侵蚀模数图层。

2.如权利要求1所述的基于改进的K-RUSLE模型与成土速率计算土壤侵蚀的方法，其特征在于：所述步骤②中，预定阈值非喀斯特区域为12mm，喀斯特区域为30mm，分别对应计算得到两个降雨侵蚀力栅格图层。

3.如权利要求1所述的基于改进的K-RUSLE模型与成土速率计算土壤侵蚀的方法，其特征在于：所述步骤③中，采用A＝R·K·L·S·C·P进行计算，其中A为土壤侵蚀模数、R为降雨侵蚀力因子、K为土壤可蚀性因子、L为坡长因子、S为坡度因子、C为地表植被覆盖与管理因子、P为水土保持措施因子。

4.如权利要求1所述的基于改进的K-RUSLE模型与成土速率计算土壤侵蚀的方法，其特征在于：所述步骤④中，通过喀斯特图层对阈值30mm对应的土壤侵蚀模数图层进行裁剪，得到喀斯特区域的土壤侵蚀模数图层；通过非喀斯特图层对阈值12mm对应的土壤侵蚀模数图层进行裁剪，得到非喀斯特区域的土壤侵蚀模数图层。

5.如权利要求1所述的基于改进的K-RUSLE模型与成土速率计算土壤侵蚀的方法，其特征在于：所述步骤⑤中，计算岩石风化成土速率图层通过

W_i＝v·Q·ρ·M+N·(1-M)

进行计算，其中W_i为岩石风化成土速率，单位t·km^-2·yr^-1；v为碳酸盐岩溶蚀速率，单位mm/a，换算为m³·km^-2·yr^-1；Q为酸不溶物含量，单位％；M为碳酸盐岩含量，单位％；ρ为碳酸盐岩密度，单位t/m³；N为非碳酸盐岩成土速率，单位t·km^-2·yr^-1。

6.如权利要求1所述的基于改进的K-RUSLE模型与成土速率计算土壤侵蚀的方法，其特征在于：所述步骤⑥⑦采取如下方式进行校正：

(5.1)计算差值图层：用喀斯特区域的土壤侵蚀模数图层减去岩石风化成土速率图层，得到差值图层；

(5.2)区分赋值：将差值图层里值大于0的部分提取出来作为待校正图层，将差值图层里值小于等于0的部分提取出来作为无需校正图层；

(5.3)提取赋值：用待校正图层对岩石风化成土速率图层进行掩膜提取，然后对待校正图层进行赋值，得到校正赋值图层；

(5.4)拼接校正：将校正赋值图层与无需校正图层拼接融合，得到校正后的喀斯特区域土壤侵蚀模数图层。