北方农牧交错带中部地区降雨侵蚀力时空分布特征研究-毕业论文网

论文总字数：14086字

目录

摘要 I

Abstract II

1引言 1

2降雨侵蚀力国内外研究进展 1

2.1 R值国外研究进展 1

2.2 R值国内研究进展 2

2.3 GIS在R值时空分布研究中的应用 2

3研究区概况与研究方法 2

3.1 研究区概况 2

3.2 数据来源 3

3.2.1 基础地理数据 3

3.2.2 TRMM数据 3

3.2.3 再分析数据 4

3.3 研究方法 5

4研究结果与分析 7

4.1 降雨量与降雨侵蚀力 8

4.2 研究区降雨侵蚀力的时间变化研究 8

4.2.1 降雨侵蚀力季节变化 8

4.2.2 降雨侵蚀力年际变化 8

4.3 研究区降雨侵蚀力空间分布研究 9

4.3.1 降雨侵蚀力季节分布 9

4.3.2 降雨侵蚀力年际分布 10

5结论与展望 11

5.1 研究结论 11

5.2 展望 12

参考文献 12

致谢 13

北方农牧交错带中部地区降雨侵蚀力时空分布特征研究

钱翠

，China

Abstract: Rainfall erosion can cause severe soil erosion. Rainfall erosivity (R value) is used to quantify the intensity of the rainfall erosion， reflecting the level of soil erosion. In this regard， the article uses the methods based on the daily rainfall calculating the value of R created by Zhang Wen Porgy to processes the rainfall data of the central regions of North Ecotone from 2006 to 2015， obtained from Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite measurements. According to the rainfall data which is over 12mm in the study area calculates rainfall erosivity of a half of months and get an average annual rainfall erosivity . The paper takes use of ArcGIS to analyze rainfall erosion， and then get the change of spatial and temporal distribution of rainfall erosivity in the central of North Ecotone. The studies have shown that: in time, rainfall erosivity in summer is the maximum. winter almost has none rainfall erosivity, and the more rainfall is, the greater rainfall erosivity is. ten-year average rainfall erosion force shows a staggered upward trend. Spatially, rainfall erosivity are concentrated in the south extension from west to east of study area. The southeast corner and the southwest corner are the most serious. an annual average rainfall erosivity decreasing from southeast to northwest.

Keywords: rainfall erosivity(R value); TRMM; studies of temporal and spatial distribution; Geographic Information System

1 引言

一直以来，土壤侵蚀都严重影响着地球水土保持，植被生长等，这也使它成为倍具话题的世界性环境问题。土壤侵蚀有风蚀，水蚀等等，降雨侵蚀作为水体侵蚀的一种，会造成严重的水土流失，对植物生长等极具危害。为了衡量各地区土壤侵蚀的潜在能力，反映气候对地区土壤侵蚀的影响，学者提出以降雨侵蚀力（Rainfall Erosivity）计算降雨侵蚀的大小。对此，不同的学者提出了不同的指标和计算方法，大致都与雨强、雨量等有关。在北方农牧交错带中部地区计算降雨侵蚀力可以准确的评估该地区土壤侵蚀的潜在大小，从而全面了解该地区的土壤流失情况，进而可根据实际情况对地区的优化水土保持措施作出宝贵意见^[1]。

农牧交错带是一个地理位置特殊的区域，在区域内农业与牧业共同存在，并且相互交错，植被生长周期和牧民放牧周期在时间上相互反复重叠交错。我国的农牧交错带主要分布在西南部半干旱过渡地区、西北部干旱区内绿洲荒漠过渡带、和北方农业牧业过渡带等。北方农牧交错带是我国半湿润农区与干旱、半干旱牧区接壤的过渡地带。它是我国空间尺度最长并且面积最大的农牧交错带^[2]。在我国现有农牧交错带中，北方农牧交错带的生态问题最为严重。近年来，随着气候变化以及人为活动，区域内水土流失越发加重，植被生长受阻，作物收获不稳定，当地人民饱受痛苦，不仅经济受挫，精神也倍感压力。

TRMM卫星数据近年来得到了广泛的应用，产品的连续性好，为R值计算提供了一种新兴的方法，利用TRMM数据研究北方农牧交错带降雨侵蚀力的时空分布可以更好的研究整个区域的R值分布情况。因此，利用TRMM数据研究北方农牧交错带中部地区的降雨侵蚀力时空分布情况首先有利于全方位的了解北方农牧交错带地区的土壤侵蚀情况，从而保护生态环境和人民的生命财产安全；其次，可以辅助当地政府在优化水土保持等方面做出决策，为当地人民间接带来经济利益，减小自然灾害给百姓带来的生活、精神上的危害；同时，很多学者选择使用TRMM数据大都是3小时分辨率，利用改良的土壤侵蚀经典计算模型动能雨强模型计算降雨侵蚀力，很少用3B42日雨量数据计算降雨侵蚀力，所以本文也是探索以一种新的尝试计算北方农牧交错带地区的R值，与各方学者对数据的可用性和准确性进行探讨。

2 降雨侵蚀力国内外研究进展

2.1 R值国外研究进展1958年，美国学者Wischmeier和Smith发现了降雨的总动能与其30分钟最大雨强的乘积能很好的反映土壤流失情况，并于1959年确定R值的表达式为，这也是国外最早的降雨侵蚀力计算方法。此后，学者对于研究降雨时雨滴的大小、速度、以及降雨强度等与溅蚀力的关系孜孜不倦，乐此不疲。20世纪90年代，国外学者提出可以以代替来计算次R值，并不断寻求两者之间的函数关系以简化计算。在R值计算研究期间涌现一大批优秀的学者，在西非尼日利亚，Lal(1976)认为采用最大雨强更为适宜。在非洲中南部地区，哈德逊(1975)发现了法。在前苏联克拉斯诺达尔州黑海沿岸地区，科辛等发现，降雨强度超过25mm/h时采用法计算，当雨lt;25mm/h时采用指标计算最为合适^［7］。

2.2 R值国内研究进展

是最早被中国学者使用的R值计算模型结构，用于研究黄土高原R值。章文波考虑到数据的获取和处理的方便确定中国R值指标为，并建立了和的线性转换公式。王万忠^［8］等发现与土壤流失量相关程度最高的EI组合形式是，其次是。但根据实际情况仍建议采用。除此之外，贾志军^［9］、吴素业^［10］等先后确定R值计算指标为、。黄炎和^［11］等确定闽东南以为R值指标；夏岑岭^［12］、杨子生^［13］、刘文耀^［14］分别确定皖南地区、滇东北和昭通盆地以、和为R值指标^［15］。