面向土壤侵蚀评价的流域分布式坡长研究

流域分布式坡长指与坡面土壤侵蚀和沉积特征相适应的、流域内任一点上的坡长，是流域土壤侵蚀评价的重要地形指标。本研究将综合运用坡面水文、侵蚀地貌、坡面侵蚀和数字地形分析等学科的基本理论与技术方法，建立流域分布式坡长的概念模型，提出流域分布式坡长提取方法；通过与野外典型样区或剖面实测坡长数据的比较，完成对流域分布式坡长提取结果的精度评价；通过比较分辨率、流向算法、DEM类型与精度对流域分布式坡长提取结果的影响，完成对流域分布式坡长的不确定性分析；通过分析流域内坡长统计特征、坡长空间变异性及其与地形特征关系，理解和揭示流域分布式坡长的空间结构与格局特征；通过在典型流域进行土壤侵蚀评价，对流域分布式坡长适用性做出分析。该研究对认识流域分布式坡长与土壤侵蚀关系，提高流域土壤侵蚀评价结果的精度、建立流域侵蚀预报模型具有重要意义；同时该研究还将促进流域侵蚀地貌学和数字地形分析理论与技术体系的完善。

背景：坡长的提取和分析，是准确评价流域和区域土壤侵蚀强度的基础，也是侵蚀地貌研究的重要内容。已有研究重视了LS因子的计算和分析，对流域尺度坡长提取理论基础注意不够，本项目开展对流域和区域土壤侵蚀评价中坡长指标提取方法研究。.研究内容：流域分布式坡长提取的科学原理与方法，流域分布式坡长提取的精度评价与不确定性分析，流域分布式坡长结构与格局分析，流域分布式坡长及其算法适用性分析。.重要研究成果：包括以下5个方面。.（1）流域分布式土壤侵蚀学坡长概念与提取方法：基于土壤侵蚀原理，流域分布式侵蚀学坡长（简称“分布式坡长”）是与坡面土壤侵蚀过程相适应的、流域内任一点上的侵蚀学坡长，一般用栅格图形来表达。在此基础上，利用数字地形分析技术方法。.（2）在多个尺度层次上分析了分布式坡长的空间结构与格局：在小流域、中国主要水蚀区典型样区、全国等三个尺度上分析了分布式坡长的地理分布、统计分布与空间格局。发现在通常情况下缓坡地区坡长均值较大而陡坡地区坡长均值较小，但是在地形很陡的情况下则坡度和坡长值均较大。.（3）初步分析了分布式坡长的影响因子和不确定性：从分辨率、栅格尺寸、流向算法、数据边界方面分析了坡长提取的影响因素和不确定性。其中，栅格尺寸和数据分割方式的影响，在前期的研究中没有引起重视。.（4）开发了流域LS计算工具（LS_Tool），应用于第四次全国土壤侵蚀普查。.（5）积累了一套覆盖全国的高分辨率数据：积累了典型研究区5-10m分辨率、以及覆盖全国陆地范围的25m分辨率DEM（以及坡度、坡长和LS因子），以1:5万图幅为单元的侵蚀地形指标基本统计参数。.