ArcGIS计算土壤侵蚀模数(五)坡长因子L计算
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发布时间：2024-04-29 23:11
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时间：2024-06-18 20:02
深入解析ArcGIS中土壤侵蚀模数计算的坡长因子L：精准与简便之道
在土壤侵蚀模数的计算过程中，坡长因子L扮演着关键角色，其精确度直接影响到模型的准确性。本文将详细介绍如何在ArcGIS中计算坡长因子L，以及几种计算方法的优缺点。
首先，CSLE方程中的坡长因子L，无量纲，其计算公式为：
A = RKLSBET
其中，A代表土壤侵蚀模数，R为降雨侵蚀力，K为土壤可蚀性，S为坡度因子，B和E分别为植被和工程措施因子，T则为耕作措施。在DEM（数字地形模型）提供的基础上，地形因子的计算较为复杂，尤其在处理非均匀坡面时，选择合适的计算方法至关重要。
专家推荐方法：
刘宝元和符素华团队开发的计算工具提供了较为精确的解决方案。他们提出的两种方法，一种是基于分段坡长的公式，另一种考虑了汇流对坡长的影响。此工具虽然精度高，但需要获取注册码。对于具备条件的用户，这是首选的计算途径。
孔亚平的研究提供了另一种表达式，L可以通过流域长度λ和坡长因子指数m计算。λ的计算基于流速和栅格大小，但β值的确定依赖于坡度θ，没有明确的界限。以下是计算步骤：
加载DEM数据，进行填洼、流向和流量处理，使用Spatial Analyst Tools的水文分析工具。
计算λ值，接着计算β和m。
根据θ和m_LBY（刘宝元建议的m值）计算L。
然而，这种方法可能不适用于所有情况，特别是对于非均匀坡面，L3的近似方法可能显得简便，但需要注意其与水流长度工具计算的差异。
简便估算法与注意事项：
在ArcGIS中，我们可以尝试利用水流长度工具的直接结果来估算坡长λ，然后通过公式L=（λ/22.13）m进行计算。这种方法虽然简便，但需谨慎，因为实际的坡长可能受到终点影响，而非起点，因此估算值可能存在偏差。
总结，计算坡长因子L是ArcGIS土壤侵蚀模数计算中的重要环节。选择合适的计算方法，结合专家建议和实际地形特点，可以提高模型的准确性和实用性。但务必记住，每种方法都有其适用范围和局限性，实践中需根据具体情况灵活调整。
