空间分析报告建模：ModelBuilder土壤侵蚀危险性建模分析报告
新疆土壤侵蚀格局及其空间结构分析
arcgis土壤侵蚀步骤
arcgis土壤侵蚀步骤ArcGIS是一款功能强大的地理信息系统软件，可以用于各种地理空间数据的处理和分析。
其中，土壤侵蚀分析是ArcGIS的一个重要应用领域。
本文将介绍ArcGIS中进行土壤侵蚀分析的步骤。
第一步：数据准备进行土壤侵蚀分析前，首先需要准备相应的数据。
这些数据包括高程数据、土地利用数据、降雨数据等。
高程数据可以通过遥感影像解译或测量等方式获取，土地利用数据可以由土地利用调查或遥感影像分类得到，降雨数据可以从气象局或其他渠道获取。
将这些数据导入ArcGIS中，并进行必要的预处理，如投影变换、栅格化等。
第二步：建立流域在ArcGIS中，可以使用数字高程模型（DEM）数据来建立流域。
首先，选择合适的DEM数据，并进行预处理。
然后，利用ArcGIS 的流域工具，根据DEM数据提取流域边界，并计算出流域的面积、坡度等参数。
根据需要，可以对流域进行进一步的分割和合并。
第三步：计算土壤侵蚀指数土壤侵蚀指数是评价土壤侵蚀程度的重要指标之一。
在ArcGIS中，可以使用土壤侵蚀方程模型（如USLE模型）来计算土壤侵蚀指数。
首先，根据土地利用数据和降雨数据，计算出USLE模型中的各个参数，如降雨能量指数、土壤流失方程、坡度长度因子等。
然后，利用ArcGIS的栅格计算工具，将这些参数进行叠加、加权，得到土壤侵蚀指数图。
第四步：评估土壤侵蚀风险土壤侵蚀风险评估是土壤侵蚀分析的重要结果之一。
在ArcGIS中，可以使用ArcScene或ArcMap等工具进行土壤侵蚀风险评估。
首先，将土壤侵蚀指数图与其他相关数据（如土壤类型、植被覆盖度等）进行叠加分析，得到土壤侵蚀风险图。
然后，根据土壤侵蚀风险图，划分出不同等级的土壤侵蚀风险区域，并对其进行定量评估和描述。
第五步：制定土壤保护措施根据土壤侵蚀风险评估结果，可以制定相应的土壤保护措施。
在ArcGIS中，可以使用空间分析工具和模型构建工具，对土壤侵蚀风险区域进行进一步的分析和规划。
空间分析建模_Arcgis实验操作文档
实验七空间分析建模【实验内容与学时】（2学时）[1]图解建模的基本概念及类型[2]图解模型的形成过程[3]实例分析与应用【实验目的】模型生成器 (Model Builder) 为设计和实现空间处理模型提供了一个图形化的建模环境。
模型是以流程图的形式表示，它通过工具将数据串起来以创建高级的功能和流程。
你可以将工具和数据集拖动到一个模型中，然后按照有序的步骤把它们连接起来以实现复杂的 GIS 任务。
通过对本次练习，我们可以认识如何在Model Builder环境下通过绘制数据处理流程图的方式实现空间分析过程的自动化，加深对地理建模过程的认识，对各种GIS分析工具的用途有深入的理解。
【实验要求】按照相关要求上交实验报告。
【实验步骤与过程】一、空间分析建模与图解建模基本概念1．空间分析模型及其分类模型是对现实世界中的实体或现象的抽象或简化，是对实体或现象中最重要的构成及其相互关系的表述。
建模的过程中，需要用到各种各样的工具。
作为各类综合性地学分析模型的基础，空间分析为人们建立复杂的模型提供了基本工具。
空间分析是地理信息系统的主要特征，也是评价一个地理信息系统功能的主要指标之一。
它是基于地理对象的位置和形态特征的数据分析技术，其目的在于提取和传输可见信息。
空间分析模型是对现实世界科学体系问题域抽象的空间概念模型，与广义的模型既有联系，又有区别：①空间定位是空间分析模型特有的性质，构成空间分析模型的空间目标(点、弧段、网络、面域、复杂地物等)的多样性决定了空间分析模型建立的复杂性。
②空间关系也是空间分析模型的一个重要特征，空间层次关系、相邻关系以及空间目标的拓扑关系也决定了空间分析模型建立的特殊性。
③包含坐标、高程、属性以及时序特征的空间数据极其庞大，大量的空间数据通常用图形的方式来表示，这样由空间数据构成的空间分析模型也具有了可视化的图形特征。
空间分析模型可以分为以下几类：①空间分布模型：用于研究地理对象的空间分布特征。
土坡安全隐患分析报告
土坡安全隐患分析报告分析背景：土坡是指山体或河岸等斜坡地形上的一种土地形式，常见于山区和河流沿岸地区。
由于土坡的特殊地理环境和地质条件，其存在着一定的安全隐患。
本报告将对土坡安全隐患进行分析，并提出相应的解决方案。
一、土壤侵蚀与滑坡土壤侵蚀是土坡安全的一个主要隐患。
强降雨、地震等自然因素以及不当的人为干预，都可能导致土壤侵蚀情况加剧，进而引发土壤滑动、滑坡等不安全状态。
解决该隐患的关键在于加强土壤保持和治理措施，在土壤表面进行植被覆盖，修建护坡结构等，以防止土壤的进一步侵蚀。
二、水文灾害风险水流冲刷和水库泄洪对土坡安全构成风险。
当大量水流冲刷土坡，可能引发土壤松动和滑坡等现象。
而水库泄洪时，由于水体冲击力强大，也可能导致土坡受损。
为减轻这一风险，应加强水库管理及泄洪措施，确保水库坝体以及周边土坡的安全性。
三、人为活动干扰人为活动干扰是土坡安全的一个主要隐患。
土木工程施工、采矿活动、野外旅游等都有可能对土坡造成破坏和破坏风险。
在进行这些活动时，应制定相应的规范和标准，保证土坡的原始状态得到保护，并根据土坡的结构特点，采取相应的防护措施。
四、地质灾害隐患土坡所处的地质环境往往复杂多变，不稳定的地质条件可能导致地质灾害的发生，如滑坡、泥石流等。
定期进行地质勘察，加强对土坡地质环境变化的监测，及时预警和采取应急措施是解决这一隐患的关键。
综上所述，土坡安全存在的主要隐患包括土壤侵蚀与滑坡、水文灾害风险、人为活动干扰以及地质灾害隐患。
为确保土坡的安全性，应相应加强土壤保持和治理、完善水库管理及泄洪措施、制定规范和标准以及加强地质监测等措施的实施。
这样才能最大程度地减少土坡的安全隐患，确保人民群众的生命财产安全。
(完整word版)基于RUSLE的土壤侵蚀建模分析.docx
空间信息应用实践（中级）实验指导书空间建模——基于 RUSLE 的土壤侵蚀建模分析一．实验背景Soil erosion and gullying in the upper Panuco basin, Sierra Madre Oriental, eastern Mexico 土壤侵蚀是地球表面物质运动的一种自然现象，全球除永冻地区外，均发生不同程度的土壤侵蚀。
人类社会出现后，土壤侵蚀成为自然和人为活动共同作用下的一种动态过程，构成了特殊的侵蚀环境背景，并伴随着人类对自然改造能力的增强，逐渐成为当今世界资源和环境可持续发展所面临的重要问题之一。
土壤侵蚀被称为“蠕动的灾难”，每年因土壤侵蚀造成的经济损失较诸如滑坡、泥石流和地震等地质灾害更大, 土壤侵蚀已成为我国乃至全球的重大环境问题之一。
土壤侵蚀及其产生的泥沙使土壤养分流失、土地生产力下降、湖泊淤积、江河堵塞，并造成诸如洪水等自然灾害，泥沙携带的大量营养物和污染物质加剧了水体富营养化，水质恶化，不断严重威胁到人类的生存。
据估计全球每年因土壤侵蚀损失300 万公顷土地的生产力，造成的损失以百亿美元计。
我国人口众多、农耕历史悠久，加之历史上战乱频仍，以黄土高原为代表的华夏文明发源地是世界上土壤侵蚀最严重的区域之一，1990 年遥感普查结果，全国水土流失面积达367 万km 2，占国土总面积的38.2％，其中 50%为水蚀地区，土壤侵蚀以黄土高原、四川紫色土地亿 t 。
水区和华南红壤地区尤为突出，仅黄土高原地区一处，平均每年流失泥沙就达到16.3 土流失已成为中国重要的环境问题，土壤侵蚀研究已成为目前环境保护中的一个重要课题。
土壤侵蚀预报是有效监测水土流失和评价水保措施效益的手段，侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。
然而传统预测方法需要在量经费、时间和人力的投入，因此，在一定精度范围内通过有限的数据输入，得到满足要求的土壤侵蚀预测结果成为趋势。
Model Builder 土壤侵蚀危险性建模分析
将要填充的颜色设为无色，边框的颜色任选一种即可
同理将Vegetaion中的属性VEGTYPE设置植被图层的符号为[唯一值渲 染]，将SoilsGrid中的属性S_VALUE设置土壤类型栅格符号为[唯一值渲 染]（将all other value前的勾去掉）三个图层Biblioteka 置好以后，调整图层顺序，将得到如下效果
创建模型
创建模型前，得先设置工具箱的路径 执行Tools->Options->Geoprocessing
路径设置好以后，右键ArcToolbox->New box，新建一个属于你的工具箱， 默认名为Toolbox，工具箱的存储路径为你预先设置的D盘
右键Toolbox->New->Model,生成模型
实验八、Model Builder 土壤侵 蚀危险性建模分析
加载数据
在Arcmap中新建地图文档，添加矢量数据：StudyArea,Vegetation，栅 格数据Soilsgrid
右键图层studyarea,点击Properties打开属性框，选中符号页 Symbology,在Features里面点Symbol修改符号样式
编辑模型
在具体的制作模型之前，先得对模型的一些属性进行编辑 执行Model->Model Properties
接着设置图形的输出范围 执行Environments->General Settings->Values，将Extent选为 Same As studyarea
接着设置图解属性 执行Model->Diagram Properties->Symbology,选择Style 2，通俗的 来说就是图层都用矩形框来表示
将soilsgrid,vegetation拖到Model窗口内，在ArcToolbox里面执行 Converdion Tools->To Raster，找到DEM to Raster工具，并将该工具 拖到Model窗口内
空间分析建模：Model Builder 土壤侵蚀危险性建模分析
实验五、空间分析建模：Model Builder土壤侵蚀危险性建模分析一、实验目的与要求1.实验目的空间分析建模是指运用GIS空间分析建立数学模型的过程，其过程包括：明确问题、分解问题、组建模型、检验模型结果和应用分析结果。
模型生成器（Model Builder）是ArcGIS所提供的构造地理处理工作流和脚本的图形化建模工具。
在模型中，分别定义不同的图形代表输入数据、输出数据、空间处理工具，它们以流程图的形式进行组合以创建高级的空间分析功能和流程，加速复杂地理处理模型的设计和实施。
通过对本次练习，我们可以认识如何在Model Builder 环境下通过绘制数据处理流程图的方式实现空间分析过程的自动化，加深对地理建模过程的认识，对各种GIS分析工具的用途有深入的理解。
2.实验要求（1）确定目标，加载数据（2）创建模型（3）认识Model Builder操作界面（4）编辑模型（5）执行模型，查看结果：土壤侵蚀危险性分布图（6）设置参数，保存模型二、实验原理利用 Model Builder 进行空间分析建模，实现土壤侵蚀危险性分析。
三、实验数据矢量数据：研究区界线(Study Area)、植被(Vegetation)；栅格数据：土壤类型栅格(Soilsgrid)、elevation.dem四、实验内容及步骤1. 确定目标，加载数据（1）明确问题目标：获取《土壤侵蚀危险性分布图》土壤侵蚀影响因子确定：坡度（由DEM生成，权重50％）、土壤类型（权重25%）、植被覆盖（权重25%）。
根据不同土壤类型对土壤侵蚀危险性的影响力，给各种土壤类型赋值（1表示土壤侵蚀危险度较低，9表示较高）：Bedrock（基岩）1、Sandy loam（砂壤土）3、Clay（粘土）5、Clay loam（粘壤土）9。
根据不同植被类型对土壤侵蚀危险性的影响力，给各种植被类型赋值（1表示土壤侵蚀危险度较低，9表示较高）：Engelmann spruce（英国针枞）1、Lodgepole pine（黑松）3、Krummholz（高山矮曲林）6、whitebark pine（白松）8、non-forest（非林地）9。
基于地理信息技术的土壤侵蚀模拟与建模研究
基于地理信息技术的土壤侵蚀模拟与建模研究基于地理信息技术的土壤侵蚀模拟与建模研究摘要：土壤侵蚀是农业生产中一个重要的环境问题，也是全球范围内的一个重要研究课题。
本论文基于地理信息技术，以土壤侵蚀的模拟与建模为研究重点，探讨了地理信息技术在土壤侵蚀研究中的应用，并利用地理信息技术开发了一套土壤侵蚀模拟与建模系统。
通过对系统的测试与验证，验证了系统在模拟与建模土壤侵蚀方面的准确性和可靠性。
该系统可为农业生产中的土壤侵蚀监测与管理提供参考。
关键词：地理信息技术、土壤侵蚀、模拟、建模、农业生产1. 引言土壤是农业生产中最重要的生产资料，土壤侵蚀严重影响了农业生产和生态环境的可持续发展。
因此，研究土壤侵蚀的模拟与建模是十分必要的。
地理信息技术作为一种综合利用遥感、地理信息系统和全球定位系统等技术的方法，可以有效地获取、管理和分析地理信息数据，为土壤侵蚀模拟与建模提供了有力的支持。
2. 地理信息技术在土壤侵蚀研究中的应用地理信息技术在土壤侵蚀研究中的应用主要体现在以下几个方面：2.1 地表覆盖分类通过地理信息技术可以对土地的地表覆盖进行分类和划分，如水体、植被、耕地等。
这些分类信息对于土壤侵蚀的模拟和建模起到了重要的作用。
2.2 遥感数据获取地理信息技术使用遥感技术获取土地利用、土地覆盖等数据，在土壤侵蚀研究中，可以通过遥感技术获取土地利用变化和土地覆盖变化的时空信息，为土壤侵蚀的模拟与建模提供数据支持。
2.3 地理信息系统分析地理信息系统可以通过对空间数据的分析，提取出有关土壤侵蚀的特征和规律。
通过地理信息系统的分析，可以实现土壤侵蚀模型的建立和预测。
3. 土壤侵蚀模拟与建模的方法土壤侵蚀的模拟与建模需要利用多种方法和技术，以生成精确的模拟结果。
3.1 数值模型数值模型是一种基于物理原理和数学模型的方法，可以通过计算机模拟土壤侵蚀的过程和影响因素。
数值模型的准确性和可靠性较高，但需要大量的参数和数据支持。
数据驱动的土壤侵蚀模型预报技术研究
数据驱动的土壤侵蚀模型预报技术研究随着城市化进程的加快，土地的利用也变得越来越重要。
然而，土地利用不当导致的土地侵蚀给人们的生产和生活带来了巨大的损失。
因此，正确预测土壤侵蚀的趋势和区域空间分布对于保护土地资源和促进可持续发展至关重要。
本文将介绍一种数据驱动的土壤侵蚀模型预报技术及其研究。
一、土壤侵蚀模型预报技术土壤侵蚀模型是一项用于预测土壤侵蚀趋势的技术，针对水土流失和作物覆盖情况等因素进行了建模，将土壤流失量作为判断侵蚀等级的标准。
数据驱动的土壤侵蚀模型预报技术是基于人工智能和机器学习算法的预测方法，可以通过大量的历史数据和监测数据，分析土壤侵蚀的空间、时间分布规律，为土地的科学开发和保护提供有力支持。
二、数据驱动的土壤侵蚀模型预报技术的原理数据驱动的土壤侵蚀模型预报技术是通过分析土地利用、土地类型、坡度、土层深度、降雨等各种影响因素，建立土地的适宜性和不适宜性，并预测土壤侵蚀程度的。
其中，机器学习算法是实现该技术的关键点之一。
机器学习算法包括聚类、分类、回归、支持向量机和深度学习等多种方法，其中深度学习的模型训练能力较强，可以处理大规模数据和复杂关系的预测问题。
三、数据驱动的土壤侵蚀模型预报技术的优点与传统的土壤侵蚀模型比较，数据驱动的土壤侵蚀模型预报技术具有以下几个优点：1.模型训练依赖于大量的数据，可以处理非线性关系，提高了预测准确性。
2.模型能够自动识别出影响较大的因素，并计算出它们的贡献程度。
3.模型能够动态响应变化的环境因素，更好地适应环境变化和发展需求的动态变化。
4.模型预测结果具有空间、时间和量化预测的特点，可实现对决策者的直观展示。
四、数据驱动的土壤侵蚀模型预报技术的应用在现实生产和生活中，数据驱动的土壤侵蚀模型预报技术广泛应用于土地开发、农业生产、环境保护和自然资源管理等领域。
例如，在土地开发中，可以通过预测土壤侵蚀程度，对土地进行分类，合理利用和保护土地资源。
在农业生产中，可以通过预测土壤侵蚀，制定合理的作物种植方案和施肥方案，减少作物的排放，提高农业效益。
土壤侵蚀预报模型(书)
从农业手册537号发表至今，新的研究和试验又使USLE得以改进，包括：侵蚀力等值线图扩展至美国西海岸，重新对某些特殊情况下的降雨侵蚀力计算方法进行了订正，如冻融作用的影响和洼地集水的影响；作物生长过程吸收土壤水分导致土壤固结对土壤可蚀性因子的影响；用次因子方法估算作物地、草地和扰动地的覆盖-管理因子；坡度和坡长因子采用新的公式计算，该公式反映了坡度、坡长和细沟侵蚀与细沟间侵蚀的比例；农地和草地保护措施的估算值。上述所有新的修订最终借助于计算机完成。这一新的改进，被称为修订通用土壤流失方程（RUSLE，Reversed Universal Soil Loss Equation，Renard等，1997），各种修订过程体现在各个因子的计算中。本书将详细介绍RUSLE的理论及其应用，以及可用于土壤侵蚀预报的最新方法。
USLE克服了以往模型的许多不足。虽然它的形式与以前的模型相似，但在概念、因子关系、各土壤侵蚀因子的定义、以及评价和计算方法等方面有明显不同，主要变化包括：（1）更彻底地将因子的相互作用分离开来，能够更准确地预报一个或几个因子的变化造成的结果；（2）提供了能准确估算各地降雨，及其有关的径流侵蚀潜在能力的侵蚀指标；（3）无需参照共同的基准点，可由研究资料直接估算和定量表述土壤可蚀性因子；（4）根据土壤普查资料，就能利用方程和诺谟图计算多种土壤的可蚀性因子；（5）采用了把作物和管理参数及其相互作用统一处理的方法；（6）在覆盖和管理因子中，综合考虑当地年降雨的分配模式，以及具体作物的种植条件（Wischmeier，1972）。
GIS实验报告.Model Builder 土壤侵蚀危险性建模分析
<地信0901> <靳苑莺>
实验目的
通 过 对 此 次 练 习 ， 认 识 如 何 在 Model Builder 环境下通过绘制数据处理流程 图的方式实现空间分析过程的自动化。 加深对数据建模过程的认识，对各种GIS 分析工具的用途有深入的了解。
步骤一 确定目标，加载数据 确定目标，
在AcpMap中新建文档， 加载数据 打开Arctoolbox激活 “空间分析模 块”“3D分析” 设置植被图层符号和 土壤类型栅格[唯一值 渲染]以及Study area 的边界填充
步骤二 创建模型
指定[我的工具箱] 位置 新建工具箱，将其 命名为[geosptial] 新建模型
步骤三 编辑模型
设置模型属性中名称及标注
设置分析范围为研究区范围 设置输出范围为“studyarea”
②拖放[vegetaion][soilsgrid] [DEM to raster]到[ModelBuilder] 设置[DEM to raster] 输入文件为[elevation.dem]
①[图解模型]
③拖放[slope] 添加与[DEM到栅格]的连接]
⑦拖放[加权叠加] 将其结果数 据图框改名[土壤aster] 添加与[vegetation]的连接
④拖放[重分类] 添加与坡度图的连接
⑤将坡度重分类
添加因子[soilsgrid][植被栅格][重分类坡度图] 到加权叠加分析过程 设置权值分别为25%、25%、50%
设置因子权值 不同的土壤类型、不同的植被类、不同的坡度 对土壤侵蚀危险性影响力均不同
得到最终模型
步骤四 执行模型，查看结果 执行模型，
土壤侵蚀危害性模型
一、利用Model Builder 建立土壤侵蚀危险性建模分析（1）在Model Builder中添加数据有两种方式：a:单击“模型构建器”窗口，打开模型构建窗口，然后点击“添加数据或工具”窗口，进行数据添加。
b:首先在ArcMap中单击“添加数据”窗口，将所用的数据添加到窗口中，然后打开模型构建器，将所需的数据从所有图层中拖到模型构建器中。
（2）对模型构建器进行设置：单击模型|模型属性，在模型属性中点击“常规”设置名称和标签等内容。
点击环境，选择“处理范围”，选中范围，单击“值…”设置处理范围,然后点击应用、确定。
单击模型|图属性，选择图式符号样式2，确定后。
设置完毕。
（3）在模型构建器中队土壤侵蚀危险性建模，过程如下：1、首先在ArcMap中将添加studyarea.shp; vegetation.shp; soilsgrid三组数据，如下图：2、打开模型编辑器，并对其进行设置，然后将vegetation.shp; soilsgrid 两组数据拖到模型中，然后在ArcToolbox中点击转换工具|转为栅格，将“DEM转栅格”工具拖到模型编辑器中。
如下图：双击模型编辑器中的“DEM转栅格”输入USGS DEM文件为elevation.dem，设置保存路径，输出数据类型为FLOAT,其余的默认。
如下图：3、在ArcToolbox中点击3D Analyst工具|栅格表面，将“坡度“工具拖到模型编辑器中，点击”连接“按钮，将dem和坡度连接，双击“坡度”设置保存路径。
在ArcToolbox中点击3D Analyst工具|栅格表面|栅格重分类，将“重分类“工具拖到模型编辑器中，点击”连接“按钮，连接slope与重分类，双击“重分类”设置保存路径。
将此程序运行，将运行结果在ArcMap中加载。
双击“重分类”，打开如下图的对话框，点击“加载”按钮，将slopereclass数据加载，设置保存路径，再次运行此程序。
实验6 Model_Builder土壤侵蚀危险性建模分析
实验6 M odel Builder 土壤侵蚀危险性建模分析
实验目的：
1.熟悉空间分析的基本操作，以及ModelBuilder的应用；
2.掌握高程点数据转换DEM的基本方法；
3.掌握利用DEM生成坡向的基本方法；
4.掌握利用利用坡向图进行重分类的操作。
实验内容：
1.利用ArcMap查看高程数据；
2.利用ArcToolbox工具，将1）中的SHP数据转换生成DEM数据；
3.对DEM数据生成坡向图；
4.利用3）生成的坡向图，对土地侵蚀危险性进行分析与评价；
5.利用Model builder工具创建分析模型，完成述操作过程。
操作提示：
1.将高程点生成DEM的过程，首先要将SHP数据生成TIN：3D Analyst Tools ->Data Management ->
Tin -> Create TIN
2.将TIN数据转换生成RASTER数据：3D Analyst Tools ->Conversion -> From TIN -> TIN to
Raster
3.生成坡度图：
4.重分类：
调整相应坡度数值，将土地侵蚀等级分为5类。
土壤侵蚀模型研究综述.
土壤侵蚀模型研究综述周正朝上官周平(中国科学院水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ,712100, 陕西杨凌摘要近年来 , 人们对土壤水蚀形成过程及其模拟进行了广泛研究 , 并针对不同研究对象与目的 , 建立了土壤水蚀的经验预报模型、物理过程模型和分布式模型。
在对国内外一些主要的土壤水蚀模型进行评述的基础上 , 讨论土壤侵蚀模型研究与 GIS 技术和 BP 神经网络理论结合的发展趋势 , 同时结合土壤水蚀模型的开发和应用情况 , 提出了土壤侵蚀预报模型研究亟待解决的一些问题和我国土壤侵蚀预报模型研究的设想。
关键词土壤侵蚀 ; 模型 ; 预报 ; 参数收稿日期 :200309修回日期 :1016项目名称 :国家 973项目 (2002C B111502 ; 教育部博士点专项科研基金(20030712001作者简介 :周正朝 (1980—, 男 , 研究生。
主要从事植物生态与水土保持方向研究。
E 2mail :eco @ms. iswc. ac. cn 3刘宝元等 . 中国土壤侵蚀预报模型研究 . 第 12届国际水土保持大会 , 北京 ,2002土壤侵蚀预报模型的研发 , 是土壤和地理学科的前沿领域 , 也是引导和集成土壤侵蚀试验研究、促进土壤侵蚀和水土保持科研定量化的重要手段。
近 30年来 , 各国都投入了大量的人力和物力 , 研发土壤侵蚀预报模型 , 并取得了长足的进展。
根据模型建立的途径和模拟过程 , 模型通常可以分为经验模型、物理过程模型和分布式模型。
我们结合自己在黄土高原土壤侵蚀过程与预报方面的研究工作 , 对土壤水蚀过程模拟模型研究动态进行评述 ,提出了水蚀预报模型亟待解决的关键问题 , 以促进我国土壤侵蚀预报模型的建立 , 为生态环境改善提供科学依据。
1经验模型 (Empirical Model111国外土壤侵蚀经验模型研究动态国外土壤侵蚀经验模型 , 主要以通用土壤流失方程 (Universal S oil Loss Equation ,US LE 和修正的通用土壤流失方程 (Reversed Universal S oil Loss Equa2tion ,RUS LE 为代表。
本科学生综合性、设计性
本科学生综合性、设计性实验报告姓名查建勋学号—专业—GIS —班级—2010GIS实验课程名称—GIS 空间分析—_________指导教师及职称_____ 董铭— __________ -开课学期2012 至2013学年第一学期上课时间2012 —年—11月—1—日云南师范大学旅游与地理科学学院地理信息系统系、实验设计方案4、实验方法步骤及注意事项:4.1实验步骤:确定目标，加载建立模型，编辑创设计模型4.2.J在创建模型时要注意设置好建立模存模编辑时生成文件所需存储的位置; 422在模型设计过程中，要注意好工具的调用；5 •实验数据处理方法:指导老师对实验设计方案的意见:1、实验目的、数据与软件模块、理论依据、实验方法步骤见实验设计方案2、实验数据处理过程及结果2.1加载数据ArcGIS，激活Spatial Analyst 和3D Analyst 扩展模块,打开ArcToolbox，添加数据研究区界线(Study Area)、植被(Vegetation) 、土壤类型栅格(Soilsgrid)，气象数据(Climate.shp ),g高地dem然后为了土层显示不受相互间的影响，设置些基本属性。
2.1.2结果如图：2.2创建模型ArcToolbox ；执行菜单命令：［工具］＞＞［属性］,在［属性］设置对话框中，设置［空间处理］选项页中［我的工具箱位置］，将其指定为某个路径；右键单击ArcToolbox，选择New Toolbox，生成Toolbox1，将新建工具箱命名为模型应用；右键单击Toolbox1，在New中选择Model，则生成model。
二、实验报告ModelBuilder窗口中，双击工具图框［加权叠加］,在出现的［加权叠加］工具设置对话框中点击［Add Raster Row］按钮。
在［加入加权叠加层］对话框中，依次加入土壤网格（属性［S_Value］）、植被栅格图（属性［TYPE］）、重分类坡度图（属性［Value］）、气象重分图（属性Value、。
土壤侵蚀模型在水土保持规划中的应用研究
土壤侵蚀模型在水土保持规划中的应用研究摘要:土壤侵蚀是水土保持规划中的重要问题。
本研究旨在探讨土壤侵蚀模型在水土保持规划中的应用。
首先，文中介绍了土壤侵蚀的影响因素和过程，并综述了常用的土壤侵蚀模型。
其次，通过分析不同模型的优缺点，选取了适用于本研究的模型。
然后，以某地区为案例，利用选定的模型进行了土壤侵蚀模拟和预测，并提出了相应的水土保持规划措施。
最后，对模型的准确性和可行性进行了评估。
研究结果表明，土壤侵蚀模型能够在水土保持规划中发挥重要作用，为农田管理和水资源保护提供科学依据。
关键词:土壤侵蚀模型;水土保持规划;影响因素;模拟;预测引言:土壤侵蚀作为水土保持领域的一个重要问题，对农田可持续发展和水资源保护具有重要意义。
在水土保持规划中，准确评估土壤侵蚀程度和预测未来发展趋势是制定有效保护策略的基础。
土壤侵蚀模型的应用为我们提供了一种科学的工具，以更好地了解土壤侵蚀过程，并制定相应的管理措施。
本文综述了土壤侵蚀模型的发展和应用，重点介绍了其在水土保持规划中的作用和意义。
通过本研究的案例分析，我们将进一步展示土壤侵蚀模型在水土保持规划中的潜力和前景。
一、土壤侵蚀的影响因素和过程土壤侵蚀是水土保持领域中的一项重要问题，对农田生产和生态环境保护具有严重影响。
了解土壤侵蚀的影响因素和过程对于制定有效的水土保持措施至关重要。
土壤侵蚀的影响因素可以分为自然因素和人为因素两大类。
自然因素是指自然环境中的因素，如降雨、地形、土壤类型和覆盖植被等。
降雨是土壤侵蚀的主要驱动力之一，降雨的强度、分布和时长会直接影响土壤侵蚀的发生和程度。
地形也是决定土壤侵蚀的重要因素之一，陡坡容易形成水流冲刷和土壤流失。
土壤类型对土壤侵蚀的敏感性也不同，粘土质地的土壤更容易发生侵蚀。
覆盖植被的存在可以减少降雨对土壤的冲击，保持土壤的稳定性。
人为因素主要包括农业活动、土地利用和土地管理等。
不合理的农业耕作方式会破坏土壤结构，降低土壤抗蚀能力。
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实验五、空间分析建模：Model Builder 土壤侵蚀危险性建模分析一、实验目的与要求1.实验目的空间分析建模是指运用GIS空间分析建立数学模型的过程，其过程包括：明确问题、分解问题、组建模型、检验模型结果和应用分析结果。
模型生成器（Model Builder）是ArcGIS所提供的构造地理处理工作流和脚本的图形化建模工具。
在模型中，分别定义不同的图形代表输入数据、输出数据、空间处理工具，它们以流程图的形式进行组合以创建高级的空间分析功能和流程，加速复杂地理处理模型的设计和实施。
通过对本次练习，我们可以认识如何在Model Builder 环境下通过绘制数据处理流程图的方式实现空间分析过程的自动化，加深对地理建模过程的认识，对各种GIS分析工具的用途有深入的理解。
2.实验要求（1）确定目标，加载数据（2）创建模型（3）认识Model Builder操作界面（4）编辑模型（5）执行模型，查看结果：土壤侵蚀危险性分布图（6）设置参数，保存模型二、实验原理利用Model Builder 进行空间分析建模，实现土壤侵蚀危险性分析。
三、实验数据矢量数据：研究区界线(Study Area)、植被(Vegetation)；栅格数据：土壤类型栅格(Soilsgrid)、elevation.dem四、实验内容及步骤1. 确定目标，加载数据（1）明确问题目标：获取《土壤侵蚀危险性分布图》土壤侵蚀影响因子确定：坡度（由DEM生成，权重50％）、土壤类型（权重25%）、植被覆盖（权重25%）。
根据不同土壤类型对土壤侵蚀危险性的影响力，给各种土壤类型赋值（1表示土壤侵蚀危险度较低，9表示较高）：Bedrock（基岩）1、Sandy loam（砂壤土）3、Clay（粘土）5、Clay loam（粘壤土）9。
根据不同植被类型对土壤侵蚀危险性的影响力，给各种植被类型赋值（1表示土壤侵蚀危险度较低，9表示较高）：Engelmann spruce（英国针枞）1、Lodgepole pine（黑松）3、Krummholz（高山矮曲林）6、whitebark pine（白松）8、non-forest（非林地）9。
根据坡度低的区域发生土壤侵蚀的危险系数较小，坡度较大的区域发生土壤侵蚀的危险系数较大，给不同坡度类型赋值（1表示土壤侵蚀危险度较低，9表示较高）：0-5（1）、5-10（2）、10-15（3）、15-20（4）、20-25（5）、25-30（6）、30-35（7）、35-40（8）、40-45（9）、45-90（9）。
（2）加载数据1）打开ArcToolbox，激活Spatial Analyst 和3D Analyst 扩展模块。
3）添加数据：研究区界线(Study Area)、植被(Vegetation)、土壤类型栅格(Soilsgrid)。
3）根据Vegetaion 中的属性[VegTYPE] 设置植被图层的符号为[唯一值渲染]，根据SoilsGrid 图层中属性[S_Value] 设置土壤类型栅格的符号为[唯一值渲染]，设置图层StudyArea 的边界和填充，并调整各图层的顺序。
2．创建模型（1）加载模型生成器1）启动ArcToolbox；2）执行菜单命令: [工具]>>[属性], 在[属性]设置对话框中，设置[空间处理]选项页中[我的工具箱位置]，将其指定为某个路径。
以下建立的模型将会被保存到后缀为[ .tbx] 的文件中，而这个文件是保存在以上设定的路径下。
3）右键单击ArcToolbox，选择New Toolbox，生成Toolbox1，将新建工具箱改名。
4）右键单击Toolbox1，在New中选择Model，则生成model;注意：对已存在的模型，右键点击模型后，选择[编辑] 也可以打开[Model Builder] 窗口，对已存在的模型进行编辑。
3. 认识Model Builder操作界面模型生成器窗口由菜单条、工具条和图形窗口3个部分组成。
模型生成器菜单包含了文件操作、编辑操作、视图操作、窗口操作和帮助共5个下拉菜单，每个菜单又由一系列相关命令及功能组成。
模型生成器工具面板中包含了17个常用的图形编辑工具图标。
4．编辑模型在上一步基础上进行1）在[ModelBuilder]窗口中，执行菜单命令：[模型]>>[模型属性]。
在[常规]选项页中，设置模型的名称（土壤侵蚀危险性分析）及标注（土壤侵蚀危险性模型）。
在[环境]选项页中设置分析范围为“研究区范围”：设定[常规设置]的[输出范围]为[Same As Layer “Study Area”]2）在[ModelBuilder]窗口中，执行菜单命令：[模型]>>[图形属性]，选择流程图样式。
3) 从ArcMap 中，将图层[Vegetaion]、[Soilsgrid] 拖放到[ModelBuilder] 窗口中；从[Arctoolbox] 中将工具[DEM 到栅格] 拖放到[ModelBuilder] 窗口中(此工具在[Conversion Tools]>>[To Raster]下)。
4) 在[ModelBuilder]窗口中，双击工具图框[DEM到栅格]，在出现的工具设置对话框中指定输入USGS DEM文件为：[elevation.dem]。
5) 从[Arctoolbox]中将工具[坡度] 拖放到[ModelBuilder]窗口中(此工具在[3D Analyst Tools] >>[ Raster Surface]下)。
在[ModelBuilder] 窗口中，点击[添加连接]按钮，将派生数据图框[DEMToRa_elev1]与工具图框[坡度]连接在一起。
双击工具图框[坡度]，在[坡度]工具属性对话框中设置输入、输出栅格数据。
右键点击图框[输出栅格]将其改名为: [坡度图]。
6) 从[Arctoolbox]中将工具[重分类] 拖放到[ModelBuilder]窗口中(此工具在[Spatial Analyst Tools]>>[ Reclass]下)，在[ModelBuilder] 窗口中，点击[添加连接]按钮将派生数据图框[坡度图]与工具图框[重分类]连接在一起。
7) 在[ModelBuilder]窗口中，双击工具图框[重分类]，在[重分类]工具属性对话框中将坡度重分类。
在这里我们通过INFO 数据表[slopereclass]实现重分类，在图中，点击[装载]按钮，找到数据表[slopereclass],将根据此数据表中的设定值将坡度分为10 类。
[Slopereclas]中有特殊的字段[FROM]、[TO]、[OUT]、[MAPPING]，可以用于重分类。
在[ModelBuilder]窗口中，右键点击工具图框[重分类]后面的[输出栅格]将其改名为: [重分类坡度图]。
8) 从[Arctoolbox]中将工具[要素到栅格] 拖放到[ModelBuilder]窗口中(此工具在[Conversion Tools]>>[ TO Raster]下)，在[ModelBuilder] 窗口中，点击[添加连接]按钮将数据图框[vegetaion]与工具图框[要素到栅格]连接在一起。
将工具图框[要素到栅格]后的[输出栅格]改名为[植被栅格]。
双击与[Vegetaion]相连的工具图框[要素到栅格]，在出现的对话框中，设置字段为[VEGTYPE]。
在[ModelBuilder]中右键选中图框[要素到栅格]，执行[运行]命令。
9) 从[Arctoolbox]中将工具[加权叠加] 拖放到[ModelBuilder]窗口中(此工具在[Spatial Analyst Tools]>>[ Overlay]下)，右键点击工具图框[加权叠加]后的结果数据图框改名为[土壤侵蚀栅格]。
10) 在[ModelBuilder]窗口中，双击工具图框[加权叠加]，在出现的[加权叠加]工具设置对话框中点击[Add Raster Row]按钮。
在[加入加权叠加层]对话框中，依次加入[Soilsgrid]（属性[S_Value]）、[植被栅格]（属性[VegTYPE]）、[重分类坡度图]（属性[Value]）。
三个因子添加完成后，回到[加权叠加]工具设置对话框，分别将因子[Soilsgrid]、[植被栅格]、[重分类坡度图]的权重设置为:[25%]、[25%]、[50％]。
给各因子不同属性值赋权重：各种土壤类型赋值：Bedrock（基岩）1、Sandy loam（砂壤土）3、Clay（粘土）5、Clay loam（粘壤土）9；各种植被类型赋值：Engelmann spruce（英国针枞）1、Lodgepole pine（黑松）3、Krummholz（高山矮曲林）6、whitebark pine（白松）8、non-forest （非林地）9；各坡度类型赋值：1、2、3、4、5、6、7、8、9、9。
5．执行模型，查看结果1) 在[ModelBuilder]窗口中执行菜单命令：[模型]>>[运行整个模型]。
2) 在[ModelBuilder]窗口中，右键点击图框[土壤侵蚀栅格]在出现的右键菜单中选中[添加到显示窗口]。
于是土壤侵蚀危险性分级栅格数据[Hazrad] 被加入到ArcMap中，从[0..9]表示研究区内土壤侵蚀的危险级别：1 表示发生土壤侵蚀的可能性较小，9 表示发生土壤侵蚀的可能性极大。
6.设置参数，保存模型为模型设置输入输出参数，就可以在打开模型的时候直接输入数据和常数，以及给出输出数据的路径。
有两种方法设置：方法一：右键单击所要设置为参数的图形要素，选择[Model parameter],则所设置的要素右上角便出现一个＂P＂表示设置成功。
方法二：在[Model Builder]窗口中执行菜单命令：[模型]>>[模型属性]。
在[parameters]选项页选择该模型中用到的参数。
同时设置中间变量参数：右键单击所要设置的图形要素，选择[Intermediate]。
最后，在[ModelBuilder]窗口中，保存模型；同时在ArcToolbox中保存设置：右键ArcToolbox，选择Save Settings命令，保存为文件，则该设置被保存.xml格式。
下次打开时，只要点击右键ArcToolbox，选择Load Settings命令，以文件形式打开（From File），选择所要打开的设置即可。
7.转换程序模型建立好的模型可转换为脚本使用。
在[Model]菜单条单击[Export]命令，选择[To Script]，保存为Python、JScript或是VBScript五、实验结果（附图和总结）1、执行菜单命令:[工具]>>[属性],在[属性]设置对话框中，设置[空间处理]选项页中[我的工具箱位置]，将其指定路径为123的文件夹新建工具箱和Model在模型属性中设置模型名称和标注，在环境选项卡中设置输出范围图形属性中选择流程图样式。