arcgis的水土保持量怎么计算（ArcGIS计算土壤侵蚀模数）

本次采用中国土壤流失方程CSLE计算土壤侵蚀模数，计算公式为：

A=RKLSBET

式中，式中：A—土壤侵蚀模数。t·hm-2a-1；R—降雨侵蚀力因子，MJ·mm·hm-2·h-1·a-1；K—土壤可蚀性因子，t·hm2·h·hm-2·MJ·mm-1；L—坡长因子，无量纲；S—坡度因子，无量纲；B—植被覆盖度与生物措施因子，无量纲；E—工程措施因子，无量纲；T—耕作措施因子，无量纲。

地形（坡度坡长）因子是土壤侵蚀模型中重要的参数，地形因子在DEM基础上生成，计算过程较为复杂，坡长因子的计算方法较多，大多数仅适用于均匀坡，对于用若干栅格来代表的任何一个区域就会带来误差，自己算的话具有一定困难性。下面介绍一下几种计算方法：

1首先相对最为准确的是北京师范大学刘宝元、符素华老师团队推出一款坡长坡度因子计算工具，其坡长计算包含两种方法，一种是根据分段坡坡长因子公式计算区域每一个栅格的坡向因子，另一种是根据汇流对坡长影响的计算公式，该软件计算精度较高，但是需要北师大提供的注册码，如有条件获得首选此种方法。

2孔亚平《土壤侵蚀研究中的坡长因子评价问题》一文中指出，坡长可以被定义为地面上一点沿水流方向到其流向起点的最大地面距离在水平面上的投影长度。提出坡长因子表达式为：

L=（λ/22.13）m

λ= flowacc * cell size（准确性未知）

m=β/（β 1）

β=（sinθ/0.0896）/（3.0sin0.8θ 0.56）

式中：:L—标准化到22 .13 m 坡长上的土壤侵蚀量；m—坡长因子指数。β—细沟侵蚀量与细沟侵蚀间侵蚀量的比值。θ—坡度（°），虽然其进一步指出β为较大和较小情况下计算方法，但并未提出明确界限。

按照上述方法计算坡长因子步骤如下：

（1）加载DEM数据，并按照顺序进行填洼、流向、流量处理，选择目录—系统工具箱—Spatial Analyst Tools—水文分析—填洼、流向、流量工具。

结果如下

双击流量图层（或右击图层名称，打开属性），在源中可找到像元大小数值

打开Spatial Analyst Tools—地图代数—栅格计算器，

λ数据如下

打开栅格计算器，输入公式(Sin("Slope_NH" ) / 0.0896) / (3 * Power(Sin("Slope_NH"),0.8) 0.56)计算β

输入公式"β" / ("β" 1)计算m

输入公式Power("λ" / 22.13,"m")计算L

结果如下所示

PS：m还有另外一种算法，根据刘宝元研究，坡长指数m取值如下，m=0.2，θ<0.5°；m=0.3，0.5°≤θ<1.5°；m=0.4，1.5°≤θ<3°；m=0.5，θ≥3°；在栅格计算器中输入Con("Slope_NH" < 0.5,0.2,Con("Slope_NH" < 1.5,0.3,Con("Slope_NH" < 3,0.4,0.5)))计算m_LBY，

根据m_LBY，在栅格计算器输入Power("λ" / 22.13,"m_LBY")计算L2

结果如下

目前来说，刘宝元老师的m取值方法使用较多，推荐使用此种方法。

3谨慎使用此方法，纯个人推测，如有问题请大家批评指出，共同交流。根据定义，坡长为地面上一点沿水流方向到其流向起点的最大地面距离在水平面的投影长度，而ArcMAP水文分析中水流长度工具计算结果为地面上一点沿水流方向到其流向起点（或终点）间的最大地面距离在水平面上的投影长度，那是否可利用此结果近似估算出坡长λ，这样计算较为简便，直接带入公式L=（λ/22.13）m即可。

打开系统工具箱—Spatial Analyst Tools—水文分析—水流长度工具，输入流向栅格并计算

打开栅格计算器输入Power("FlowLen_NH" / 22.13,"m_LBY")计算L3

结果如下

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