CN116701858B - 一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法及平台 - Google Patents
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Abstract
一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法及平台，对因子文件进行预设因子校验，所述预设因子校验包括水蚀因子校验和风蚀因子校验；在因子校验通过后，进行水蚀计算和风蚀计算；对侵蚀成果的初步计算结果进行参数调整；在选定年份和行政区划后，对选定区域进行高亮突出显示，通过GIS地图切换查看历年侵蚀计算成果图层；方案优化过程对同一计算单元的若干计算方案结果进行报表对比分析和侵蚀分布图对比分析，设置符合计算单元实际情况的方案为优选方案，将优选方案作为后续按照技术规定制作统计图和统计表的基础。本发明提高数据准确性和可追溯性；有助于客观监控黄土丘陵沟壑区的水土流失情况，以数据支撑下一步水土流失治理工作的开展。
Description
技术领域
本发明属于水土流失分析技术领域，具体涉及一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法及平台。
背景技术
水土流失是由于自然或人为因素的影响、雨水不能就地消纳、顺势下流、冲刷土壤，造成水分和土壤同时流失的现象。水土流失的主要原因是地面坡度大、土地利用不当、地面植被遭破坏、耕作技术不合理、土质松散、滥伐森林、过度放牧等。水土流失的危害主要表现在：土壤耕作层被侵蚀、破坏，使土地肥力日趋衰竭；淤塞河流、渠道、水库，降低水利工程效益，甚至导致水旱灾害发生，严重影响工农业生产。
水土流失情况监控是水土流失治理工作的支撑，传统监控技术中，在个人计算机上通过公式进行计算，用时长，容易出错；调参时数据不易找平；制表过程耗时长。一般情况下一套方案从计算、调参到出表，需要消耗2个星期以上。理想状态是需要多套方案进行比较，找出最优方案，所以这一工作一般会占用6个月时间，如果时间不足工作质量将不能保证。另外，在单机上进行操作团队成员之间只能通过硬盘拷贝的方式交换数据，很难了解全局概况，以及团队成员的工作进展。对往年数据的使用也需要从硬盘上进行查找，不能进行快捷操作和直观对比。
发明内容
为此，本发明提供一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法及平台，解决传统人工进行计算、调参、制表，耗时长，数据不容易找平，多人协作难度大的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法，包括：
因子校验：对因子文件进行预设因子校验，所述预设因子校验包括水蚀因子校验和风蚀因子校验；所述水蚀因子校验包括降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E、耕作措施因子T、土地利用类型、植被盖度、水保措施、坡度和上期土壤侵蚀强度；所述风蚀因子校验包括植被盖度、表土湿度、粗糙度和1-15级风速的校验；
成果计算：在因子校验通过后，进行水蚀计算和风蚀计算；所述水蚀计算过程进行计算和补齐栅格；所述风蚀计算经过带入耕地起沙风速、粗糙度和补齐栅格过程；借助进行人为扰动用地水蚀补齐、人为扰动用地风蚀补齐、水蚀模数强度分级、风蚀模数强度分级和侵蚀矩阵使用侵蚀强度计算，然后发布侵蚀成果；
参数率定：对侵蚀成果的初步计算结果进行参数调整，所述参数调整包括全域因子系数修正、手动圈画指定区域因子系数修正、极值图层因子系数修正和人为地块因子系数修正；所述参数调整后对调整范围内侵蚀模数进行动态重新计算和强度评价，并同时更新侵蚀强度图层和水土流失消长分析统计表的数据；
空间分析：在选定年份和行政区划后，对选定区域进行高亮突出显示，通过GIS地图切换查看历年侵蚀计算成果图层，所述成果图层包括遥感影像、土壤侵蚀强度、土地利用类型、水保措施、植被覆盖、降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E和耕作措施因子T。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法优选方案，因子校验过程，对因子文件进行合理性-强制性校验，合理性-强制性校验包括因子文件是否存在、分辨率是否满足、坐标系是否正确、无效值和空间范围；
对于校验不通过因子文件进行重新上传，直至因子文件校验通过进入成果计算。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法优选方案，参数率定过程，通过外部导入侵蚀模数计算成果进行参数调整；
参数率定过程，对水蚀因子和风蚀因子进行设置，查看因子数据是否存在，判断是否启动指定因子数据，并结合土地利用类型因子字典进行公式的新增、校验或引入上期优选公式。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法优选方案，空间分析过程，通过单图模式、多图模式、透视模式、双图模式、卷帘模式对区域计算结果空间分布进行查看。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法优选方案，还包括报表分析，报表分析过程通过水土流失消长分析统计表实时统计水土流失面积计算成果，并对强烈、极强烈、剧烈的地块进行追踪定位，辅助方案调参计算；
报表分析过程，按照归为微度或按土地利用方式，对技术规定要求的全部统计分析报表进行平差计算，辅助方案调参计算。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法优选方案，还包括方案优化，方案优化过程对同一计算单元的若干计算方案结果进行报表对比分析和侵蚀分布图对比分析，设置符合计算单元实际情况的方案为优选方案，将优选方案作为后续按照技术规定制作统计图和统计表的基础。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法优选方案，还包括方案管理，方案管理包括因子文件的新增、操作和编辑，行政区划管理和因子完整度查看；
方案管理过程，建设若干不同的侵蚀计算分析方案，并上传对应因子原始图层，按预设原则进行参数率定，同一地区、同一年度通过方案优化方式选出最优方案作为最终成果；
还包括模型库-模型管理，模型库以黄土丘陵沟壑区的水土流失模型库作为基础，通过模型管理对水土流失的模型进行新建和配置。
本发明还提供一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台，包括：
因子校验模块，用于对因子文件进行预设因子校验，所述预设因子校验包括水蚀因子校验和风蚀因子校验；所述水蚀因子校验包括降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E、耕作措施因子T、土地利用类型、植被盖度、水保措施、坡度和上期土壤侵蚀强度；所述风蚀因子校验包括植被盖度、表土湿度、粗糙度和1-15级风速的校验；
成果计算模块，用于在因子校验通过后，进行水蚀计算和风蚀计算；所述水蚀计算过程进行计算和补齐栅格；所述风蚀计算经过带入耕地起沙风速、粗糙度和补齐栅格过程；借助进行人为扰动用地水蚀补齐、人为扰动用地风蚀补齐、水蚀模数强度分级、风蚀模数强度分级和侵蚀矩阵使用侵蚀强度计算，然后发布侵蚀成果；
参数率定模块，用于对侵蚀成果的初步计算结果进行参数调整，所述参数调整包括全域因子系数修正、手动圈画指定区域因子系数修正、极值图层因子系数修正和人为地块因子系数修正；所述参数调整后对调整范围内侵蚀模数进行动态重新计算和强度评价，并同时更新侵蚀强度图层和水土流失消长分析统计表的数据；
空间分析模块，用于在选定年份和行政区划后，对选定区域进行高亮突出显示，通过GIS地图切换查看历年侵蚀计算成果图层，所述成果图层包括遥感影像、土壤侵蚀强度、土地利用类型、水保措施、植被覆盖、降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E和耕作措施因子T。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台优选方案，所述因子校验模块中，对因子文件进行合理性-强制性校验，合理性-强制性校验包括因子文件是否存在、分辨率是否满足、坐标系是否正确、无效值和空间范围；对于校验不通过因子文件进行重新上传，直至因子文件校验通过进入成果计算。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台优选方案，所述参数率定模块，通过外部导入侵蚀模数计算成果进行参数调整；所述参数率定模块对水蚀因子和风蚀因子进行设置，查看因子数据是否存在，判断是否启动指定因子数据，并结合土地利用类型因子字典进行公式的新增、校验或引入上期优选公式；
所述空间分析模块中，通过单图模式、多图模式、透视模式、双图模式、卷帘模式对区域计算结果空间分布进行查看。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台优选方案，还包括报表分析模块，所述报表分析模块通过水土流失消长分析统计表实时统计水土流失面积计算成果，并对强烈、极强烈、剧烈的地块进行追踪定位，辅助方案调参计算；
所述报表分析模块按照归为微度或按土地利用方式，对技术规定要求的全部统计分析报表进行平差计算，辅助方案调参计算。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台优选方案，还包括方案优化模块，所述方案优化模块对同一计算单元的若干计算方案结果进行报表对比分析和侵蚀分布图对比分析，设置符合计算单元实际情况的方案为优选方案，将优选方案作为后续按照技术规定制作统计图和统计表的基础。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台优选方案，还包括方案管理模块，所述方案管理模块中进行因子文件的新增、操作和编辑，行政区划管理和因子完整度查看；
所述方案管理模块中，建设若干不同的侵蚀计算分析方案，并上传对应因子原始图层，按预设原则进行参数率定，同一地区、同一年度通过方案优化方式选出最优方案作为最终成果。
作为黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台优选方案，还包括模型库-模型管理模块，所述模型库-模型管理模块中，模型库以黄土丘陵沟壑区的水土流失模型库作为基础，通过模型管理对水土流失的模型进行新建和配置。
本发明的有益效果如下：对因子文件进行预设因子校验，所述预设因子校验包括水蚀因子校验和风蚀因子校验；所述水蚀因子校验包括降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E、耕作措施因子T、土地利用类型、植被盖度、水保措施、坡度和上期土壤侵蚀强度；所述风蚀因子校验包括植被盖度、表土湿度、粗糙度和1-15级风速的校验；在因子校验通过后，进行水蚀计算和风蚀计算；所述水蚀计算过程进行计算和补齐栅格；所述风蚀计算经过带入耕地起沙风速、粗糙度和补齐栅格过程；借助进行人为扰动用地水蚀补齐、人为扰动用地风蚀补齐、水蚀模数强度分级、风蚀模数强度分级和侵蚀矩阵使用侵蚀强度计算，然后发布侵蚀成果；对侵蚀成果的初步计算结果进行参数调整，所述参数调整包括全域因子系数修正、手动圈画指定区域因子系数修正、极值图层因子系数修正和人为地块因子系数修正；所述参数调整后对调整范围内侵蚀模数进行动态重新计算和强度评价，并同时更新侵蚀强度图层和水土流失消长分析统计表的数据；在选定年份和行政区划后，对选定区域进行高亮突出显示，通过GIS地图切换查看历年侵蚀计算成果图层，所述成果图层包括遥感影像、土壤侵蚀强度、土地利用类型、水保措施、植被覆盖、降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E和耕作措施因子T。本发明大幅提高黄土丘陵沟壑区的水土流失计算、调参、制表、方案对比择优、多人协作和历年数据对比分析的效率，提高数据准确性和可追溯性；有助于客观监控黄土丘陵沟壑区的水土流失情况，以数据支撑下一步水土流失治理工作的开展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的黄土丘陵沟壑区水土流失分析界面图；
图3为本发明实施例提供的黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法中成果计算界面图；
图4为本发明实施例提供的黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法中参数率定界面图；
图5为本发明实施例提供的黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法中空间分析界面图；
图6为本发明实施例提供的黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法中报表分析界面图；
图7为本发明实施例提供的黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法中方案管理界面图；
图8为本发明实施例提供的黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法中模型库-模型管理界面图；
图9为本发明实施例提供的黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台架构图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1、图2、图3、图4和图5，本发明实施例1提供一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法，包括以下步骤：
S10、因子校验：对因子文件进行预设因子校验，所述预设因子校验包括水蚀因子校验和风蚀因子校验；所述水蚀因子校验包括降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E、耕作措施因子T、土地利用类型、植被盖度、水保措施、坡度和上期土壤侵蚀强度；所述风蚀因子校验包括植被盖度、表土湿度、粗糙度和1-15级风速的校验；
S20、成果计算：在因子校验通过后，进行水蚀计算和风蚀计算；所述水蚀计算过程进行计算和补齐栅格；所述风蚀计算经过带入耕地起沙风速、粗糙度和补齐栅格过程；借助进行人为扰动用地水蚀补齐、人为扰动用地风蚀补齐、水蚀模数强度分级、风蚀模数强度分级和侵蚀矩阵使用侵蚀强度计算，然后发布侵蚀成果；
S30、参数率定：对侵蚀成果的初步计算结果进行参数调整，所述参数调整包括全域因子系数修正、手动圈画指定区域因子系数修正、极值图层因子系数修正和人为地块因子系数修正；所述参数调整后对调整范围内侵蚀模数进行动态重新计算和强度评价，并同时更新侵蚀强度图层和水土流失消长分析统计表的数据；
S40、空间分析：在选定年份和行政区划后，对选定区域进行高亮突出显示，通过GIS地图切换查看历年侵蚀计算成果图层，所述成果图层包括遥感影像、土壤侵蚀强度、土地利用类型、水保措施、植被覆盖、降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E和耕作措施因子T。
本实施例中，步骤S10因子校验过程中，对因子文件进行合理性和强制性校验，包括文件是否存在、分辨率、坐标系、无效值和空间范围，对于校验不通过因子文件需要进行重新上传，直至校验通过才可以继续计算，以保障数据的标准性、正确性。在选定方案后进行因子校验，水蚀因子校验主要有降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E、耕作措施因子T、土地利用类型、植被盖度、水保措施、坡度和上期土壤侵蚀强度；风蚀因子校验主要是对24个半月的植被盖度、表土湿度、粗糙度、1-15级风速的校验。
辅助图3，本实施例中，步骤S20，成果计算过程可以展示模型计算过程，反映各计算步骤的阶段计算成果，为计算错误时原因分析提供支撑。因子校验通过后，选择水蚀和风蚀计算，自动进行成果计算。同时，显示详细的计算过程和步骤。水蚀计算经过计算和补齐栅格过程，风蚀计算经过带入耕地起沙风速、粗糙度和补齐栅格过程，然后经过人为扰动用地补齐(水蚀)、人为扰动用地补齐(风蚀)、水蚀模数强度分级、风蚀模数强度分级和侵蚀矩阵使用侵蚀强度计算，到最后发布侵蚀成果。
辅助图4，本实施例中，步骤S40参数率定过程，通过外部导入侵蚀模数计算成果进行参数调整；参数率定过程，对水蚀因子和风蚀因子进行设置，查看因子数据是否存在，判断是否启动指定因子数据，并结合土地利用类型因子字典进行公式的新增、校验或引入上期优选公式。
具体的，参数率定可以实现对初步计算结果参数调整，包括全域因子系数修正、手动圈画指定区域因子系数修正、极值图层因子系数修正、人为地块因子系数修正等多种调参模式。同时，支持对外部导入侵蚀模数计算成果进行参数调整。调参后，支持对调整范围内侵蚀模数进行动态重新计算和强度评价，并同时更新侵蚀强度图层和水土流失消长分析统计表的数据。对水蚀因子和风蚀因子进行设置，可查看因子数据是否存在，判断是否启动该因子，结合土地利用类型因子字典进行公式的新增、校验或引入上期优选公式，同时可以录入公式说明。在计算得出侵蚀结果后，可手动圈画区域进行计算分析，查看强度极值，对人为地块进行实地调查赋值。在对特定地块和栅格侵蚀数据进行参数调整和率定后，可进一步对计算结果进行优化调整，从而提高数据准确度。
本实施例中，步骤S40空间分析过程，通过单图模式、多图模式、透视模式、双图模式、卷帘模式对区域计算结果空间分布进行查看。
辅助图5，具体的，在选定年份和行政区划后，空间分析页面对选定区域进行高亮突出显示，通过GIS地图切换查看历年侵蚀计算成果图层，成果图层包括遥感影像、土壤侵蚀强度、土地利用、水保措施、植被覆盖、降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E和耕作措施因子T等，支持通过单图模式、多图模式、透视模式、双图模式、卷帘模式等多种形式对区域计算结果空间分布进行查看。
本实施例中，还包括步骤S50报表分析，报表分析过程通过水土流失消长分析统计表实时统计水土流失面积计算成果，并对强烈、极强烈、剧烈的地块进行追踪定位，辅助方案调参计算；报表分析过程，按照归为微度或按土地利用方式，对技术规定要求的全部统计分析报表进行平差计算，辅助方案调参计算。
参见图6，具体的，报表分析可以通过水土流失消长分析统计表实时统计水土流失面积计算成果，支持对强烈、极强烈、剧烈的地块进行追踪定位，辅助方案调参计算。支持按照归为微度或按土地利用方式，对技术规定要求的全部统计分析报表进行平差计算，辅助方案调参计算。在进行侵蚀计算后，可以查看侵蚀情况(侵蚀面积、转移矩阵、极强烈和剧烈侵蚀面积)、侵蚀动态变化、土地利用(土地利用面积、转移矩阵、土地利用侵蚀面积、土地利用水蚀面积、土地利用风蚀面积)、水保措施、植被盖度(按坡度植被覆盖、植被覆盖、植被盖度等级水力、植被盖度坡度水力、植被盖度等级风力、植被盖度坡度风力)和坡耕地水土流失情况统计。
本实施例中，还包括步骤S60方案优化，方案优化过程对同一计算单元的若干计算方案结果进行报表对比分析和侵蚀分布图对比分析，设置符合计算单元实际情况的方案为优选方案，将优选方案作为后续按照技术规定制作统计图和统计表的基础。
具体的，通过对方案进行校验、计算和优化，支持对同一计算单元的多个计算方案结果进行报表对比分析和侵蚀分布图对比分析，设置更符合计算单元实际情况的方案为优选方案，作为后续按照技术规定制作统计图和统计表的基础。在相应系统中以报表对比和地图对比的形式进行两个方案数据的对比，然后分析得出最佳模型和侵蚀计算的优选方案。
本实施例中，在步骤S1前，还包括步骤S00方案管理，方案管理包括因子文件的新增、操作和编辑，行政区划管理和因子完整度查看；方案管理过程，建设若干不同的侵蚀计算分析方案，并上传对应因子原始图层，按预设原则进行参数率定，同一地区、同一年度通过方案优化方式选出最优方案作为最终成果。
参见图7，具体的，方案管理在基础数据管理的基础上进行，其中基础数据管理主要包括因子文件的新增、操作和编辑等，行政区划管理和因子完整度查看。方案管理支持建设不同的侵蚀计算分析方案，不同的方案可以上传不同因子原始图层，可以按不同原则进行参数率定，同一地区、同一年度将通过方案优选方式选出最优方案作为最终成果。可对区域内的方案进行新建、复制、删除、编辑。新建方案包括计算年度、计算目标单元、计算模型、计算因子数据的选择。在选择年度、行政区划和模型后，会自动加载计算因子，也可重新上传相应的水蚀、风蚀计算因子的栅格和矢量文件数据。
本实施例中，在步骤S1前，步骤S00之后，还包括步骤S01模型库-模型管理，模型库以黄土丘陵沟壑区的水土流失模型库作为基础，通过模型管理对水土流失的模型进行新建和配置。
辅助图8，具体的，模型库-模型管理以黄土丘陵沟壑区特有的水土流失模型库作为基础。模型管理是对水土流失的模型新建和配置。支持通过公式设置工具自定义计算公式。水蚀计算为7因子(包括降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E和耕作措施因子T)数据相乘，在系统中以“@R@K@B@L@S@E@T*100”形式进行，数值100为系统默认的单位转换量，因子数据相乘则得出水蚀模数。风蚀分为耕地配置、草地配置和沙地配置，相应地，有24个半月数据，也就是24套因子，根据实际情况可不计算部分半月数据。
其中，文件分辨率设置以植被盖度为准，一般选择30米数据，经度小，数值更精确。计算时将每个栅格的植被覆盖度数据与fvc系数相乘，若数值小于植被盖度，则需参与侵蚀计算，相反则不参与计算。然后分别根据土地利用类型进行耕地风力侵蚀模型、草(灌)地风力侵蚀模型和沙地(漠)风力侵蚀模型的计算。其中，耕地配置公式为“@TDLY＝＝12||@TDLY＝＝13”，水浇地和旱地均使用该模型进行计算；草地配置公式为“@TDLY＝＝21||@TDLY＝＝22||@TDLY＝＝23||@TDLY＝＝31||@TDLY＝＝32||@TDLY＝＝33||@TDLY＝＝41||@TDLY＝＝42||@TDLY＝＝43”，园地中的果园、茶园、其他园地，林地中的有林地、灌木林地、其他林地和草地中的天然牧草地、人工牧草地、其他草地均使用该模型进行计算；沙地配置公式为“@TDLY＝＝81||@TDLY＝＝82||@TDLY＝＝83”，其他土地中的盐碱地、沙地、裸土地、裸岩石砾地均使用该模型进行计算。在计算tif文件中每个栅格相应的土壤侵蚀模数后，将所得的数值进行相加得出风蚀模数。将得出的水蚀和风蚀侵蚀模数与水蚀风蚀强度分级数值进行定义，得出水蚀和风蚀各侵蚀强度代码(11,12,13,14,15,16和21,22,23,24,25,26)，分别为微度、轻度、中度、强烈、极强烈和剧烈。然后进行侵蚀强度的判定，水蚀代码为SSA,风蚀代码为FSA,计算公式为“(@SSA+10>＝@FSA)？(@SSA):(@FSA)”，含义为将各水蚀强度代码加10与风蚀代码进行比较，若左侧大于右侧，则保留水蚀数据；反之，保留风蚀数据。最终，确定土壤侵蚀强度。
通过本发明实施例的技术方案，可以一键平参，一键生成报表，节省了大量的工作时间，设置多套方案后，可进行对比择优，以报表、空间展示的方式直观呈现计算结果和对比往年数据。年度准格尔旗黄土丘陵沟壑区水土流失计算工作从之前的半年时间缩短为一个半月。
综上所述，本发明对因子文件进行预设因子校验，所述预设因子校验包括水蚀因子校验和风蚀因子校验；所述水蚀因子校验包括降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E、耕作措施因子T、土地利用类型、植被盖度、水保措施、坡度和上期土壤侵蚀强度；所述风蚀因子校验包括植被盖度、表土湿度、粗糙度和1-15级风速的校验；在因子校验通过后，进行水蚀计算和风蚀计算；所述水蚀计算过程进行计算和补齐栅格；所述风蚀计算经过带入耕地起沙风速、粗糙度和补齐栅格过程；借助进行人为扰动用地水蚀补齐、人为扰动用地风蚀补齐、水蚀模数强度分级、风蚀模数强度分级和侵蚀矩阵使用侵蚀强度计算，然后发布侵蚀成果；对侵蚀成果的初步计算结果进行参数调整，所述参数调整包括全域因子系数修正、手动圈画指定区域因子系数修正、极值图层因子系数修正和人为地块因子系数修正；所述参数调整后对调整范围内侵蚀模数进行动态重新计算和强度评价，并同时更新侵蚀强度图层和水土流失消长分析统计表的数据；在选定年份和行政区划后，对选定区域进行高亮突出显示，通过GIS地图切换查看历年侵蚀计算成果图层，所述成果图层包括遥感影像、土壤侵蚀强度、土地利用类型、水保措施、植被覆盖、降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E和耕作措施因子T。报表分析过程通过水土流失消长分析统计表实时统计水土流失面积计算成果，并对强烈、极强烈、剧烈的地块进行追踪定位，辅助方案调参计算；报表分析过程，按照归为微度或按土地利用方式，对技术规定要求的全部统计分析报表进行平差计算，辅助方案调参计算。方案优化过程对同一计算单元的若干计算方案结果进行报表对比分析和侵蚀分布图对比分析，设置符合计算单元实际情况的方案为优选方案，将优选方案作为后续按照技术规定制作统计图和统计表的基础。本发明大幅提高黄土丘陵沟壑区的水土流失计算、调参、制表、方案对比择优、多人协作和历年数据对比分析的效率，提高数据准确性和可追溯性；有助于客观监控黄土丘陵沟壑区的水土流失情况，以数据支撑下一步水土流失治理工作的开展。
需要说明的是，本公开实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
实施例2
参见图9，本发明实施例2提供一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台，包括：
因子校验模块10，用于对因子文件进行预设因子校验，所述预设因子校验包括水蚀因子校验和风蚀因子校验；所述水蚀因子校验包括降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E、耕作措施因子T、土地利用类型、植被盖度、水保措施、坡度和上期土壤侵蚀强度；所述风蚀因子校验包括植被盖度、表土湿度、粗糙度和1-15级风速的校验；
成果计算模块20，用于在因子校验通过后，进行水蚀计算和风蚀计算；所述水蚀计算过程进行计算和补齐栅格；所述风蚀计算经过带入耕地起沙风速、粗糙度和补齐栅格过程；借助进行人为扰动用地水蚀补齐、人为扰动用地风蚀补齐、水蚀模数强度分级、风蚀模数强度分级和侵蚀矩阵使用侵蚀强度计算，然后发布侵蚀成果；
参数率定模块30，用于对侵蚀成果的初步计算结果进行参数调整，所述参数调整包括全域因子系数修正、手动圈画指定区域因子系数修正、极值图层因子系数修正和人为地块因子系数修正；所述参数调整后对调整范围内侵蚀模数进行动态重新计算和强度评价，并同时更新侵蚀强度图层和水土流失消长分析统计表的数据；
空间分析模块40，用于在选定年份和行政区划后，对选定区域进行高亮突出显示，通过GIS地图切换查看历年侵蚀计算成果图层，所述成果图层包括遥感影像、土壤侵蚀强度、土地利用类型、水保措施、植被覆盖、降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E和耕作措施因子T。
本实施例中，所述因子校验模块10中，对因子文件进行合理性-强制性校验，合理性-强制性校验包括因子文件是否存在、分辨率是否满足、坐标系是否正确、无效值和空间范围；对于校验不通过因子文件进行重新上传，直至因子文件校验通过进入成果计算。
本实施例中，所述参数率定模块30，通过外部导入侵蚀模数计算成果进行参数调整；所述参数率定模块对水蚀因子和风蚀因子进行设置，查看因子数据是否存在，判断是否启动指定因子数据，并结合土地利用类型因子字典进行公式的新增、校验或引入上期优选公式；
所述空间分析模块40中，通过单图模式、多图模式、透视模式、双图模式、卷帘模式对区域计算结果空间分布进行查看。
本实施例中，还包括报表分析模块50，所述报表分析模块50通过水土流失消长分析统计表实时统计水土流失面积计算成果，并对强烈、极强烈、剧烈的地块进行追踪定位，辅助方案调参计算；
所述报表分析模块50按照归为微度或按土地利用方式，对技术规定要求的全部统计分析报表进行平差计算，辅助方案调参计算。
本实施例中，还包括方案优化模块60，所述方案优化模块60对同一计算单元的若干计算方案结果进行报表对比分析和侵蚀分布图对比分析，设置符合计算单元实际情况的方案为优选方案，将优选方案作为后续按照技术规定制作统计图和统计表的基础。
本实施例中，还包括方案管理模块00，所述方案管理模块00中进行因子文件的新增、操作和编辑，行政区划管理和因子完整度查看；
所述方案管理模块00中，建设若干不同的侵蚀计算分析方案，并上传对应因子原始图层，按预设原则进行参数率定，同一地区、同一年度通过方案优化方式选出最优方案作为最终成果。
本实施例中，还包括模型库-模型管理模块01，所述模型库-模型管理模块01中，模型库以黄土丘陵沟壑区的水土流失模型库作为基础，通过模型管理对水土流失的模型进行新建和配置。
需要说明的是，上述平台各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请实施例1中的方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本申请方法实施例相同，具体内容可参见本申请前述所示的方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
实施例3
本发明实施例3提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法的程序代码，所述程序代码包括用于执行实施例1或其任意可能实现方式的黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法的指令。
计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)，或者半导体介质(例如固态硬盘(SolidStateDisk、SSD))等。
实施例4
本发明实施例4提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；
所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行实施例1或其任意可能实现方式的黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法。
具体的，处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，当通过硬件实现时，该处理器可以是逻辑电路、集成电路等；当通过软件来实现时，该处理器可以是一个通用处理器，通过读取存储器中存储的软件代码来实现，该存储器可以集成在处理器中，可以位于所述处理器之外，独立存在。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络，或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法，其特征在于，包括：
因子校验：对因子文件进行预设因子校验，所述预设因子校验包括水蚀因子校验和风蚀因子校验；所述水蚀因子校验包括降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E、耕作措施因子T、土地利用类型、植被盖度、水保措施、坡度和上期土壤侵蚀强度的校验；所述风蚀因子校验包括植被盖度、表土湿度、粗糙度和1-15级风速的校验；
成果计算：在因子校验通过后，进行水蚀计算和风蚀计算；所述水蚀计算过程进行计算和补齐栅格；所述风蚀计算经过带入耕地起沙风速、粗糙度和补齐栅格过程；借助进行人为扰动用地水蚀补齐、人为扰动用地风蚀补齐、水蚀模数强度分级、风蚀模数强度分级和侵蚀矩阵使用侵蚀强度计算，然后发布侵蚀成果；
参数率定：对侵蚀成果的初步计算结果进行参数调整，所述参数调整包括全域因子系数修正、手动圈画指定区域因子系数修正、极值图层因子系数修正和人为地块因子系数修正；所述参数调整后对调整范围内侵蚀模数进行动态重新计算和强度评价，并同时更新侵蚀强度图层和水土流失消长分析统计表的数据；
空间分析：在选定年份和行政区划后，对选定区域进行高亮突出显示，通过GIS地图切换查看历年侵蚀计算成果图层，所述成果图层包括遥感影像、土壤侵蚀强度、土地利用类型、水保措施、植被覆盖、降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E和耕作措施因子T。
2.根据权利要求1所述的一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法，其特征在于，因子校验过程，对因子文件进行合理性-强制性校验，合理性-强制性校验包括因子文件是否存在、分辨率是否满足、坐标系是否正确、无效值和空间范围；
对于校验不通过因子文件进行重新上传，直至因子文件校验通过进入成果计算。
3.根据权利要求1所述的一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法，其特征在于，参数率定过程，通过外部导入侵蚀模数计算成果进行参数调整；
参数率定过程，对水蚀因子和风蚀因子进行设置，查看因子数据是否存在，判断是否启动指定因子数据，并结合土地利用类型因子字典进行公式的新增、校验或引入上期优选公式。
4.根据权利要求1所述的一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法，其特征在于，空间分析过程，通过单图模式、多图模式、透视模式、双图模式、卷帘模式对区域计算结果空间分布进行查看。
5.根据权利要求1所述的一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法，其特征在于，还包括报表分析，报表分析过程通过水土流失消长分析统计表实时统计水土流失面积计算成果，并对强烈、极强烈、剧烈的地块进行追踪定位，辅助方案调参计算；
报表分析过程，按照归为微度或按土地利用方式，对技术规定要求的全部统计分析报表进行平差计算，辅助方案调参计算。
6.根据权利要求5所述的一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法，其特征在于，还包括方案优化，方案优化过程对同一计算单元的若干计算方案结果进行报表对比分析和侵蚀分布图对比分析，设置符合计算单元实际情况的方案为优选方案，将优选方案作为后续按照技术规定制作统计图和统计表的基础。
7.根据权利要求6所述的一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析方法，其特征在于，还包括方案管理，方案管理包括因子文件的新增、操作和编辑，行政区划管理和因子完整度查看；
方案管理过程，建设若干不同的侵蚀计算分析方案，并上传对应因子原始图层，按预设原则进行参数率定，同一地区、同一年度通过方案优化方式选出最优方案作为最终成果；
还包括模型库-模型管理，模型库以黄土丘陵沟壑区的水土流失模型库作为基础，通过模型管理对水土流失的模型进行新建和配置。
8.一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台系统，其特征在于，包括：
因子校验模块，用于对因子文件进行预设因子校验，所述预设因子校验包括水蚀因子校验和风蚀因子校验；所述水蚀因子校验包括降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E、耕作措施因子T、土地利用类型、植被盖度、水保措施、坡度和上期土壤侵蚀强度的校验；所述风蚀因子校验包括植被盖度、表土湿度、粗糙度和1-15级风速的校验；
成果计算模块，用于在因子校验通过后，进行水蚀计算和风蚀计算；所述水蚀计算过程进行计算和补齐栅格；所述风蚀计算经过带入耕地起沙风速、粗糙度和补齐栅格过程；借助进行人为扰动用地水蚀补齐、人为扰动用地风蚀补齐、水蚀模数强度分级、风蚀模数强度分级和侵蚀矩阵使用侵蚀强度计算，然后发布侵蚀成果；
参数率定模块，用于对侵蚀成果的初步计算结果进行参数调整，所述参数调整包括全域因子系数修正、手动圈画指定区域因子系数修正、极值图层因子系数修正和人为地块因子系数修正；所述参数调整后对调整范围内侵蚀模数进行动态重新计算和强度评价，并同时更新侵蚀强度图层和水土流失消长分析统计表的数据；
空间分析模块，用于在选定年份和行政区划后，对选定区域进行高亮突出显示，通过GIS地图切换查看历年侵蚀计算成果图层，所述成果图层包括遥感影像、土壤侵蚀强度、土地利用类型、水保措施、植被覆盖、降雨侵蚀力因子R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E和耕作措施因子T。
9.根据权利要求8所述的一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台系统，其特征在于，所述因子校验模块中，对因子文件进行合理性-强制性校验，合理性-强制性校验包括因子文件是否存在、分辨率是否满足、坐标系是否正确、无效值和空间范围；对于校验不通过因子文件进行重新上传，直至因子文件校验通过进入成果计算；
所述参数率定模块，通过外部导入侵蚀模数计算成果进行参数调整；所述参数率定模块对水蚀因子和风蚀因子进行设置，查看因子数据是否存在，判断是否启动指定因子数据，并结合土地利用类型因子字典进行公式的新增、校验或引入上期优选公式；
所述空间分析模块中，通过单图模式、多图模式、透视模式、双图模式、卷帘模式对区域计算结果空间分布进行查看。
10.根据权利要求9所述的一种黄土丘陵沟壑区水土流失分析平台系统，其特征在于，还包括报表分析模块，所述报表分析模块通过水土流失消长分析统计表实时统计水土流失面积计算成果，并对强烈、极强烈、剧烈的地块进行追踪定位，辅助方案调参计算；
所述报表分析模块按照归为微度或按土地利用方式，对技术规定要求的全部统计分析报表进行平差计算，辅助方案调参计算；
还包括方案优化模块，所述方案优化模块对同一计算单元的若干计算方案结果进行报表对比分析和侵蚀分布图对比分析，设置符合计算单元实际情况的方案为优选方案，将优选方案作为后续按照技术规定制作统计图和统计表的基础；
还包括方案管理模块，所述方案管理模块中进行因子文件的新增、操作和编辑，行政区划管理和因子完整度查看；
所述方案管理模块中，建设若干不同的侵蚀计算分析方案，并上传对应因子原始图层，按预设原则进行参数率定，同一地区、同一年度通过方案优化方式选出最优方案作为最终成果；
还包括模型库-模型管理模块，所述模型库-模型管理模块中，模型库以黄土丘陵沟壑区的水土流失模型库作为基础，通过模型管理对水土流失的模型进行新建和配置。
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|---|---|
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