[發明專利]一種土壤有機碳侵蝕動態變化誘因分析方法

在審

• 申請號: 202011040458.1
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112182486A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 滕洪芬;陳頌超;周銀;史舟
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06F17/14;G06F17/18;G06F16/2458
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

1.一種土壤有機碳侵蝕動態變化誘因分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，收集目標區域的地面降雨數據和土壤剖面數據，同時獲取降雨柵格數據、植被柵格數據、土地利用類型柵格數據以及地形柵格數據；

S2，待收集完成后，結合多源時空數據挖掘及時空建模分析方法進行土壤侵蝕因子建模，得到各土壤侵蝕因子時空分布特征圖；

S3，基于得到的所述土壤侵蝕因子時空分布特征圖，計算得到土壤侵蝕空間分布圖；

S4，基于所述的土壤侵蝕空間分布圖，結合土壤有機碳柵格數據，得到土壤有機碳侵蝕空間分布特征圖，并利用時間序列回歸模型，分析土壤有機碳侵蝕動態變化速率；

S5，根據計算的土壤有機碳侵蝕動態變化速率結果，結合因子貢獻分析，得到環境因子對土壤有機碳侵蝕動態變化速率的貢獻程度；

S6，根據土壤有機碳侵蝕動態變化速率和環境因子之間的相互聯系，得到環境因子對土壤有機碳侵蝕動態變化速率影響過程中的內部互作關系。

2.如權利要求1所述的一種土壤有機碳侵蝕動態變化誘因分析方法，其特征在于：所述地面降雨數據來自于地面氣象站，土壤剖面數據為人工采樣所得，具體包括土壤類型數據、土壤粒徑數據以及土壤有機碳數據；所述降雨柵格數據為TRMM提供的空間分辨率為0.25°，時間分辨率為1天的降雨數據；所述植被柵格數據包括MODIS衛星提供的空間分辨率為250米，時間分辨率為年的MOD44B產品，以及MODIS衛星提供的空間分辨率為500米，時間分辨率為年的MCD12Q1產品；所述土地利用柵格數據來自空間分辨率為1公里的中國多時期土地利用土地覆被遙感監測數據集；所述地形柵格數據來自SRTM提供的DEM數據，空間分辨率為90米。

3.如權利要求2所述的一種土壤有機碳侵蝕動態變化誘因分析方法，其特征在于，在所述S2步驟中，多源時空數據挖掘及時空建模分析的具體方法為：先通過星地多源數據融合算法，結合非參數的二維傅里葉變換和同位協同克里格算法，獲取高精度的降雨融合數據，并基于降雨侵蝕力模型計算降雨侵蝕力因子空間分布圖；利用Cubist結合隨機森林模型的數字挖掘技術，結合土壤可蝕性因子計算模型，模擬土壤可蝕性因子空間分布圖；利用土地利用類型柵格數據和植被柵格數據，結合植被蓋度，估算植被覆蓋因子空間分布圖；利用地形柵格數據，結合坡長坡度因子計算模型，得到坡長坡度因子空間分布圖；利用土地利用類型柵格數據，結合經驗值，得到水土保持措施因子空間分布圖。

4.如權利要求1所述的一種土壤有機碳侵蝕動態變化誘因分析方法，其特征在于：在所述S3步驟中，利用所述S2步驟中獲取的降雨侵蝕力因子空間分布圖、土壤可蝕性因子空間分布圖、植被覆蓋因子空間分布圖、坡長坡度因子空間分布圖、水土保持措施因子空間分布圖，結合修正土壤流失方程，得到目標區域的土壤侵蝕空間分布圖。

5.如權利要求1所述的一種土壤有機碳侵蝕動態變化誘因分析方法，其特征在于：在所述S4步驟中，土壤有機碳侵蝕空間分布特征圖由以下公式得到：

土壤有機碳侵蝕＝土壤侵蝕×土壤有機碳

其中，土壤侵蝕由S3步驟得到，土壤有機碳是由SoilGrids250m提供的空間分辨率為250米的土壤有機碳數據。

6.如權利要求1所述的一種土壤有機碳侵蝕動態變化誘因分析方法，其特征在于：在所述S5步驟中，利用增強回歸樹分析法，分析氣候因素、地形因素、土壤因素、植被因素對土壤有機碳侵蝕動態變化速率的貢獻程度。