一种流域侵蚀产沙指数模拟方法和系统

技术特征：
其中，cn值和降雨侵蚀力r作为自变量，0≤cn≤100，单位面积产沙量syi作为因变量，a1和b1为模型的回归系数，β1为模型的常量，r为降雨侵蚀力，通过半月时段降雨侵蚀力模型利用日雨量资料计算降雨侵蚀力r。7.根据权利要求6所述的一种流域侵蚀产沙指数模拟方法，其特征在于，步骤s3利用最小二乘法对线性回归模型参数进行率定，确定模型的回归系数a1、b1，模型的常量β1，得到syi计算模型。8.根据权利要求6所述的一种流域侵蚀产沙指数模拟方法，其特征在于，步骤s3进行率定时，将降雨侵蚀力r、第一cn值和单位面积产沙量syi按照时间尺度分为逐半月、逐年两组数据，按照每一组时间尺度的降雨侵蚀力r、第一cn值和单位面积产沙量syi，分别得到该时间尺度对应的回归系数a1和b1，以及常量β1的取值；其中，各个时间尺度的第一cn值获取方法是：获取流域控制面上各个雨量站的半月cn均值，运用arcgis空间插值技术得到流域控制面上的逐半月时间尺度的第一cn值；获取流域控制面上各个雨量站的年cn均值，运用arcgis空间插值技术得到流域控制面上的逐年时间尺度的第一cn值；各个时间尺度的降雨侵蚀力r获取方法是：半月时段降雨侵蚀力模型将每个月前15天作为第1个时段，剩下天数作为第2个时段，因此每年划分为24个时段；具体公式如下：式中：r
i
表示第i个半月的降雨侵蚀力值，mj
·
mm/(hm2·
h)，i＝1，2，3，
…
，24；k表示该半月时段内的降雨天数；p
j
表示半月时段内日雨量≥12mm的第j天日雨量，<12mm的日雨量不纳入计算；反映当地降雨特性的模型参数α和β由以下公式确定：α＝21.586β-7.1891
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(3)式中：p
d12
表示日雨量≥12mm的日平均雨量，p
y12
表示日雨量≥12mm的年平均雨量；利用式(1)～式(3)计算流域控制面上各个雨量站逐半月的降雨侵蚀力值，再累加1年的24个半月时段得到各个雨量站的年降雨侵蚀力值。9.一种流域侵蚀产沙指数模拟系统，其特征在于，包括：数据获取单元、模型构建单元、模型率定单元、syi计算单元；数据获取单元获取流域控制面上的第一cn值和对应的单位面积产沙量syi；模型构建单元将cn值作为自变量，单位面积产沙量syi作为因变量，建立线性回归模型；模型率定单元利用第一cn值和对应的单位面积产沙量syi对线性回归模型参数进行率定和验证，得到syi计算模型；syi计算单元获取第二cn值，所述第二cn值用于计算待测的单位面积产沙量syi，将第二cn值输入syi计算模型，计算得到单位面积产沙量syi。10.根据权利要求9所述的一种流域侵蚀产沙指数模拟系统，其特征在于，得到所述土地利用类型数据的方法为，获取流域地形图和tm/etm影像图，通过流域地形图和tm/etm影像图得到土地利用/覆盖图，利用土地利用/覆盖图得到土地利用类型数据；
前期土壤湿润度等级数据的计算方法为，先获取流域控制面上各个雨量站前五天降雨总量，查询前期土壤湿润度分类表得到前期土壤湿润度等级数据。

技术总结
本发明提供了一种流域侵蚀产沙指数模拟方法和系统，涉及模拟流域侵蚀产沙量技术领域。包括步骤S1、获取流域控制面上的第一CN值、降雨侵蚀力R和对应的单位面积产沙量SYI；S2、将CN值和降雨侵蚀力R作为自变量，单位面积产沙量SYI作为因变量，建立线性回归模型；S3、利用第一CN值、R值和对应的SYI值率定模型参数，得到SYI计算模型；S4、获取第二CN值和降雨侵蚀力R，将第二CN值和R值输入SYI计算模型，计算得到单位面积产沙量SYI；本发明采用线性回归模型，系统参数少，简化了计算过程，查表得到CN值，通过降雨侵蚀力模型得到R值，无需处理大量数据，并且考虑土地利用变化以及前期土壤湿润度等级数据用于侵蚀产沙量的模拟和预测，提高了预测精度。了预测精度。了预测精度。


技术研发人员：何艳虎 徐道国 谭倩 杨志峰
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2022.02.23
技术公布日：2022/5/25