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《中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心)》 2007年
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基于GIS区域水土流失模型的算法设计与实现

姚志宏  
【摘要】: 区域水土流失模型是区域水土流失定期调查和水土保持宏观决策的支持工具,区域水土流失模型的研发是土壤侵蚀学科的前沿领域。本研究在分析区域土壤侵蚀过程的基础上,基于DEM将区域划分为规则网格,设计了产流产沙过程的单元模型,包括植被截留、入渗、填洼、流速、携沙能力、径流剥蚀量、泥沙沉积等算法。将月降水当作一次降雨事件并划分若干时段进行迭代计算,利用GIS空间分析功能进行径流、泥沙物质汇集运算。模型在ARCGIS环境和.net框架下开发并试运行,完成了区域侵蚀产沙量的计算。以延河流域为例,模拟得到1995年7月份径流和侵蚀的动态过程,其中流域平均径流深为35.6mm,径流系数为0.237,流域出口径流量为2.72亿m3,流域出口输沙量为0.38亿t,流域平均侵蚀模数为4575t/km2.month。初步的结论为: (1)基于区域土壤侵蚀过程,设计了一套单元子模型的算法,可以完成降雨产流和侵蚀产沙过程的计算。 (2)根据径流泥沙汇集原理和GIS空间分析功能,设计了径流泥沙物质汇集和传输的算法,通过空间上的汇集和时间上的迭代运算,完成了区域月土壤侵蚀量的定量模拟。 (3)在ArcGIS环境下利用ArcObject组件和Microsoft Visual C#语言,基于.net框架,初步实现了上述算法。输入有关参数,可完成区域土壤侵蚀模拟计算并输出水土流失系列图。 (4)在延河流域的试运行结果表明,输出图形空间格局和结构符合实际情况,宏观上主要受土地利用和气候特征影响,微观上主要受地形微起伏影响。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S157

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 姚志宏;基于GIS的区域水土流失过程模拟研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
2 张振国;土壤抗侵蚀指标的建立及初步应用[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 曾光;基于GIS区域水土流失模型土壤抗侵蚀性因子研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2008年
2 胡畔;天水市吕二沟小流域土壤侵蚀评价研究[D];北京林业大学;2012年
3 崔雪梅;内蒙古黄土丘陵区土壤侵蚀研究[D];内蒙古农业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 乔治;徐新良;;东北林草交错区土壤侵蚀敏感性时空变化研究[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(上册)[C];2011年
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10 王俊英;;福建省山洪灾害特征及其防治区划研究[A];福建省第十一届水利水电青年学术交流会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈春雷;多尺度林业遥感数据融合技术的应用研究[D];北京林业大学;2011年
2 沈晔娜;流域非点源污染过程动态模拟及其定量控制[D];浙江大学;2010年
3 刘杰;湘中南红壤地区土壤质量特征与退化红壤的肥力调控技术研究[D];湖南农业大学;2010年
4 杨族桥;DEM多尺度表达研究[D];武汉大学;2009年
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6 魏兴萍;岩溶槽谷区水土流失特征及机理研究[D];西南大学;2011年
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8 刘耀龙;多尺度自然灾害情景风险评估与区划[D];华东师范大学;2011年
9 郑江坤;潮白河流域生态水文过程对人类活动/气候变化的动态响应[D];北京林业大学;2011年
10 葛东媛;重庆四面山森林植物群落水土保持功能研究[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈晓安;黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀规律与坡面侵蚀经验模型的研究[D];华中农业大学;2010年
2 杨家旺;输变电工程水土流失规律研究及防治对策[D];华中农业大学;2010年
3 程艳辉;红壤区坡面径流调控关键技术与模式的适用性研究[D];华中农业大学;2010年
4 崔普伟;基于单元流域的黄土丘陵沟壑区岔巴沟流域次暴雨产沙经验模型研究[D];华中农业大学;2010年
5 聂斌斌;水土保持生态修复区域差异研究[D];华中农业大学;2010年
6 汤传勇;基于数字流域的左江流域生态环境评价研究[D];广西师范学院;2010年
7 徐纯洁;皖东低丘陵麻栎薪炭林水保水文效益研究[D];安徽农业大学;2010年
8 马永力;基于3S技术和USLE模型的土壤侵蚀研究[D];郑州大学;2010年
9 田增刚;山东省土壤侵蚀敏感性分区评价及措施配置研究[D];山东农业大学;2009年
10 赵进红;泰山不同林分水源涵养功能研究[D];山东农业大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵洋毅;周运超;段旭;;黔中喀斯特地区不同岩性土壤的抗蚀抗冲性研究[J];安徽农业科学;2007年29期
2 张建军,朱金兆,查同刚,杨雨行;晋西黄土区水土保持林地抗冲性研究[J];北京林业大学学报;1998年06期
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9 张侠,赵德义;水土保持研究综述[J];地质技术经济管理;2004年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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3 周为峰;基于遥感和GIS的区域土壤侵蚀调查研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马永力;基于3S技术和USLE模型的土壤侵蚀研究[D];郑州大学;2010年
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3 陈正发;基于RUSLE模型的重庆市土壤流失方程研究[D];西南大学;2011年
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【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王红雷;基于3S技术的干旱区水土资源高效利用研究[D];北京林业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 崔雪梅;内蒙古黄土丘陵区土壤侵蚀研究[D];内蒙古农业大学;2012年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
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中国重要报纸全文数据库 前7条
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2 杨坚 冷立群;新宁获国家2.6亿元投资治理石漠化[N];邵阳日报;2014年
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4 田颖超 河南省水土保持科学研究院 高工;开展生态修复 如何科学监测[N];中国水利报;2005年
5 赵帮元;黄土高原水保遥感监测关键技术研究通过验收[N];黄河报;2009年
6 记者 刘耀祥;遏制京津风沙源[N];中国水利报;2000年
7 记者 林火灿;水土保持补偿费标准明确[N];经济日报;2014年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王飞;人类活动对区域水土流失影响的定量评价[D];西北农林科技大学;2004年
2 许宜北;区域水土流失评价的遥感与核素示踪技术研究[D];中国科学院研究生院(成都山地灾害与环境研究所);2007年
3 姚志宏;基于GIS的区域水土流失过程模拟研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡志瑞;区域水土流失模型敏感性分析[D];西北农林科技大学;2009年
2 汪翠英;区域水土流失模型敏感性分析[D];西北农林科技大学;2008年
3 刘新华;区域水土流失地形因子分析与提取研究[D];西北农林科技大学;2001年
4 夏积德;区域水土流失模型的不确定性分析[D];西北农林科技大学;2008年
5 李京忠;区域水土流失结构性植被因子遥感提取研究[D];西北大学;2009年
6 张宏鸣;基于GIS的区域水土流失模型的优化与改进[D];西北农林科技大学;2008年
7 姚志宏;基于GIS区域水土流失模型的算法设计与实现[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2007年
8 吴喆;基于GIS的区域水土流失模型设计与开发[D];西北大学;2007年
9 曾光;基于GIS区域水土流失模型土壤抗侵蚀性因子研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2008年
10 庞国伟;区域水土流失人为因子的定量表征[D];西北农林科技大学;2009年
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