中文名稱
匯水面積測(cè)量
英文名稱
catchment area survey
定  義
在水庫(kù)修建或道路的橋、涵工程建設(shè)中,標(biāo)定出河流與地面匯集雨水面積大小的測(cè)量工作。
應(yīng)用學(xué)科
測(cè)繪學(xué)(一級(jí)學(xué)科),工程測(cè)量(二級(jí)學(xué)科)

匯水面積測(cè)量造價(jià)信息

市場(chǎng)價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 市場(chǎng)價(jià)
(除稅)
工程建議價(jià)
(除稅)
行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)日期
GPS面積測(cè)量 TMJ-Ⅰ 可以自動(dòng)手動(dòng)測(cè)量面積,測(cè)量范圍:999畝 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺(tái) 13% 賽夫迪實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)工程有限公司 2025-3-24
CL-MTC背水面防霉防材料 厚度(mm);規(guī)格:;執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB18445-2016水泥基滲透結(jié)晶型防水材料 查看價(jià)格 查看價(jià)格

凱倫

kg 13% 江蘇凱倫建材股份有限公司 2025-3-24
PCG改性樹脂耐腐蝕防水面 PCG316,GBT50046-2018 查看價(jià)格 查看價(jià)格

東方雨虹

kg 13% 深圳東方雨虹防水工程有限公司 2025-3-24
PCG改性樹脂耐腐蝕防水面 PCG3002,GBT50046-2018 查看價(jià)格 查看價(jià)格

東方雨虹

kg 13% 深圳東方雨虹防水工程有限公司 2025-3-24
PCG改性樹脂耐腐蝕防水面涂(工業(yè)廢池專用) PCG306、PCG336、PCG356,GBT50046-2018 查看價(jià)格 查看價(jià)格

東方雨虹

kg 13% 深圳東方雨虹防水工程有限公司 2025-3-24
顯示面積 室內(nèi)SMD 表貼 P4顯示屏4.096m(寬)×1.536m(高) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

m2/幕 13% 廣州天眼電子產(chǎn)品有限公司 2025-3-24
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m2/幕 13% 廣州天眼電子產(chǎn)品有限公司 2025-3-24
顯示面積 室外SMD 表貼 P8顯示屏6.08m(寬)×3.20m(高) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

m2/幕 13% 廣州天眼電子產(chǎn)品有限公司 2025-3-24
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 除稅
信息價(jià)
含稅
信息價(jià)
行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時(shí)間
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臺(tái)班 汕頭市2012年4季度信息價(jià)
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臺(tái)班 汕頭市2012年3季度信息價(jià)
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臺(tái)班 汕頭市2012年1季度信息價(jià)
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臺(tái)班 汕頭市2011年4季度信息價(jià)
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臺(tái)班 廣州市2011年1季度信息價(jià)
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臺(tái)班 汕頭市2010年4季度信息價(jià)
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臺(tái)班 韶關(guān)市2010年8月信息價(jià)
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臺(tái)班 廣州市2009年4季度信息價(jià)
材料名稱 規(guī)格/需求量 報(bào)價(jià)數(shù) 最新報(bào)價(jià)
(元)
供應(yīng)商 報(bào)價(jià)地區(qū) 最新報(bào)價(jià)時(shí)間
GPS面積測(cè)量 TMJ-Ⅰ 可以自動(dòng)手動(dòng)測(cè)量面積,測(cè)量范圍:999畝|1臺(tái) 1 查看價(jià)格 賽夫迪實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)工程有限公司 江蘇  蘇州市 2015-07-09
面積測(cè)量系統(tǒng) 顯示:LCD全中文液晶顯示、 線性誤差:測(cè)量值的±0.2%±1個(gè)字、 溫度特性:測(cè)量值的±0.08%/℃±1個(gè)字、 穩(wěn)定性:一年內(nèi)變化<±0.2%、響應(yīng)時(shí)間:1s、 應(yīng)用溫度:-30℃-80℃;相對(duì)濕度0-100%(無(wú)汽凝結(jié)).|1套 1 查看價(jià)格 浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司 全國(guó)   2018-12-13
面積測(cè)量費(fèi) -|4165m2 1 查看價(jià)格 廣州中金鼎人防工程有限公司 全國(guó)   2019-12-30
水面 890055003|1132個(gè) 1 查看價(jià)格 樂(lè)家潔具貿(mào)易(上海)有限公司廣州辦事處 廣東  廣州市 2015-11-18
水面 300×300×60|400m2 3 查看價(jià)格 云浮市和信石材有限公司 全國(guó)   2018-05-08
隔熱防水面 隔熱防滲系列 TD2200 5 kg/桶|5394桶 1 查看價(jià)格 茂名日化涂料有限公司 廣東  茂名市 2015-09-16
水面 芙露(灰色)|980套 1 查看價(jià)格 樂(lè)家潔具貿(mào)易(上海)有限公司廣州辦事處 廣東  廣州市 2015-05-05
水面 K-20341T-CP|1套 1 查看價(jià)格 廣州興兆建材有限公司 廣東  深圳市 2022-10-26

匯水面積測(cè)量常見問(wèn)題

  • 請(qǐng)問(wèn)屋面匯水面積怎么計(jì)算

    掘優(yōu)滲透型防水可以自己動(dòng)手的 水泥面的話用掘優(yōu)黑金鋼超強(qiáng)滲透型防水衛(wèi)士做防水(不完整的話用掘優(yōu)美丁瓷膠填補(bǔ)完整再做防水)。 瓷磚面的話先檢查瓷磚縫隙的填充物是否完整(不完整的話用掘優(yōu)美丁瓷膠填補(bǔ)完整再...

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匯水面積測(cè)量文獻(xiàn)

屋面雨水管匯水面積 屋面雨水管匯水面積

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評(píng)分: 4.4

屋面雨水管匯水面積 【篇一:屋面排水】 平屋面的排水一般采用墻外設(shè)檐溝和屋面本身找坡兩種辦法來(lái)解決。 在外墻或女兒墻外作成檐溝,立面造型要受到一定約束,不能完全 實(shí)現(xiàn)。在女兒墻內(nèi)的屋面板上做邊溝,與屋面的梁、板有矛盾,故 意做成凹槽結(jié)構(gòu)也有困難,房間內(nèi)的空間也有影響,光靠不太厚的 保溫 (隔熱 )層也不可能,削減了保溫(隔熱)層也不利,該邊溝的保 溫(隔熱)層也難保護(hù);故意加厚找坡層和保溫(隔熱)層,像地 下車庫(kù)加厚墊層來(lái)設(shè)邊溝也不合適(見圖 1)。因此,有把屋面板由 結(jié)構(gòu)找主坡,建筑做邊坡來(lái)解決,但由于平面不規(guī)則,變化較多, 結(jié)構(gòu)找坡受到一些限制 ,也難以實(shí)現(xiàn)。另外,房間內(nèi)的頂上板面不平, 看起來(lái)不舒服。因此,全由建筑找坡較為簡(jiǎn)便靈活。這里討論研究 的問(wèn)題也僅限于此。 圖 1 削減保溫(隔熱)層形成邊溝 一 .雨水口設(shè)置的一般原則 1. 排放方式 2. 匯水面積計(jì)算 (2)

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高層建筑側(cè)墻雨水匯水面積計(jì)算 高層建筑側(cè)墻雨水匯水面積計(jì)算

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評(píng)分: 4.5

高層建筑雨水內(nèi)排在給排水設(shè)計(jì)中往往是人們不太重視的問(wèn)題,而作為雨水內(nèi)排系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——匯水面積,特別是側(cè)墻匯水面積的計(jì)算,就更少有人問(wèn)津了.但恰恰在這一問(wèn)題上有時(shí)會(huì)帶來(lái)很大的誤差,造成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理.根據(jù)筆者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行較為深入的探討.

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匯水面積概述

排水系統(tǒng)是現(xiàn)代城市中重要的市政基礎(chǔ)設(shè)施,隨著合流制排水體制帶來(lái)的水體污染問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視,新建或改建的排水系統(tǒng)多采用分流排水體制。其中雨水管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)投資大,關(guān)系到民生安全,其設(shè)計(jì)工作不容忽視。匯水區(qū)域的地形決定了雨水管網(wǎng)的布置形式及每段管線的服務(wù)面積、管徑選擇、雨水口的形式和布置等一系列問(wèn)題。在《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中并沒(méi)有對(duì)雨水設(shè)計(jì)流量公式中的匯水面積給出計(jì)算方法。通常的劃分原則是當(dāng)匯水區(qū)有適當(dāng)?shù)牡匦纹露葧r(shí),依照雨水匯入低側(cè)的原則,按照地面雨水徑流的水流方向劃分匯水面積,將雨水干管布置在地形低處或溪谷線上。當(dāng)?shù)匦纹教箷r(shí),則根據(jù)就近排除的原則,把匯水面積按周圍管渠的布置用等分角線劃分,干管布置在排水流域的中間,盡可能擴(kuò)大重力流排除雨。也有研究采用其他的劃分方式,如水的范圍Thiessen多邊形法 、面積管長(zhǎng)比法用中以目視估計(jì)和手工劃分為主,難以準(zhǔn)確地體現(xiàn)地形對(duì)匯流的影響或直接忽略了這種影響,劃分精度和效率較低,容易受人為因素影響。為準(zhǔn)確體現(xiàn)地形對(duì)匯流的影響,筆者提出了在GIS環(huán)境下基于數(shù)字高程模型(DEM)的匯水面積劃分方法。DEM數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),自產(chǎn)生以來(lái)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用 也是用于流域地形分析的主要數(shù)據(jù)。通過(guò)DEM可提取大量的地表形態(tài)信息,如流域柵格單元的坡向、坡度及單元格之間的關(guān)系等,基于DEM提取流域的水文特征也發(fā)展了多種較成熟的算法 。但基于DEM的水文特征提取主要用于天然流域中河網(wǎng)及相應(yīng)匯水區(qū)的分析研究,用于城市環(huán)境下的情況較少,雨水管網(wǎng)作為人工設(shè)施,每個(gè)管段的匯水區(qū)形狀及面積除了受地形影響外,同時(shí)也受城市規(guī)劃布局的約束,尤其是道路布局的影響。筆者利用DEM提取流域水文特征的原理和方法,結(jié)合城市雨水系統(tǒng)的布置形式與工作特點(diǎn),提出了一種新的劃分方法。

匯水面積1匯水面積的劃分方法

1.1 DEM數(shù)據(jù)中洼地的處理

洼地是指低于周圍柵格的區(qū)域,分為偽洼地和自然洼地。偽洼地在DEM數(shù)據(jù)中非常普遍,主要來(lái)自輸入數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤、不合適的插值方法和柵格大小等方面。自然洼地則是實(shí)際中存在的洼地,較小的如地面坑洼,較大的如湖泊、蓄洪設(shè)施等。無(wú)論哪種類型的洼地,在流向分析時(shí)都會(huì)造成水流在洼地匯集而無(wú)法流出的現(xiàn)象,影響匯水面積分析的準(zhǔn)確性,需要作填洼處理。但不同類型的洼地要分別對(duì)待,將由于數(shù)據(jù)采集誤差產(chǎn)生的偽洼地和蓄水量不足以影響整體分析的小型自然洼地進(jìn)行填洼處理,對(duì)于大型自然洼地,需要在填洼操作中覆蓋洼地范圍圖層(例如湖泊的匯水邊界),對(duì)圖層下的柵格不進(jìn)行填洼處理,避免產(chǎn)生與實(shí)際情況不符的結(jié)果。

1.2 排水路線

道路通常是街區(qū)內(nèi)地面徑流的集中地,也是雨水管線的定線基礎(chǔ),城市規(guī)劃中一般是將雨水管渠鋪設(shè)在路面以下,在沒(méi)有鋪設(shè)雨水管渠的路段,路面本身也承擔(dān)著匯集和輸送雨水徑流的作用。因此,在分析匯流面積時(shí)將道路和管渠共同組成的雨水排水網(wǎng)絡(luò)作為研究對(duì)象,稱之為排水路線。排水路線在空間上與道路中心線一致。排水路線具有坡向,坡向?yàn)榕潘肪€上雨水的實(shí)際流動(dòng)方向,當(dāng)?shù)缆蜂佋O(shè)有排水管渠時(shí),以管渠坡向作為排水路線坡向,無(wú)管渠時(shí)則以道路縱坡向?yàn)榕潘肪€坡向。最終的分析結(jié)果即為每段排水路線的匯水面積。

1.3 道路匯水面積

因?yàn)榈缆愤厹贤ǔ5陀谙噜徑謪^(qū)的地面標(biāo)高,雨水在匯入道路之后、發(fā)生溢流之前不會(huì)再次流出路面,作用類似于管渠,所以要對(duì)路面柵格高程加以修改以模擬這一作用。道路數(shù)據(jù)通常是采集道路中心線而產(chǎn)生的線性矢量數(shù)據(jù),本身沒(méi)有路面寬度信息,路面寬度作為一項(xiàng)屬性存儲(chǔ)在關(guān)聯(lián)的屬性表內(nèi)。為了在DEM中描繪路面寬度,以排水路線為中心線,單側(cè)路面寬度為緩存半徑作緩沖分析,緩沖區(qū)的柵格即為路面柵格。首先將排水路線下的路面中心柵格降低一定高程值,兩側(cè)緩存區(qū)內(nèi)的柵格高程相應(yīng)降低,在中心柵格和邊緣柵格間形成一個(gè)連續(xù)的斜面,這樣就準(zhǔn)確地描繪了道路匯水面積,并使路面雨水匯集到一處。

1.4 基于DEM的流向計(jì)算

在對(duì)洼地和道路處理完之后,進(jìn)一步作流向分析。計(jì)算水流流向的算法有多種。其中D8流向分析算法是較早提出并得到廣泛應(yīng)用的一種實(shí)用算法,該算法是通過(guò)比較中心單元格與相鄰8個(gè)單元格間的高程大小與落差,將高程下降最大的方向視為該單元格的流向,產(chǎn)生流向柵格分析結(jié)果。從技D8算法來(lái)分析匯水區(qū)的地表徑流方向。在流向處理時(shí)同樣需要剔除影響匯流的大型自然洼地,方法與填洼處理時(shí)相同。

1.5 流向柵格的修正

由于在道路匯水面積處理過(guò)程中只是將沿排水路線的中心柵格降低了同一高度,沿排水路線的地形依然呈高低起伏,相應(yīng)位于排水路線下方的流向單元柵格還不能準(zhǔn)確地反映排水路線上水流的流動(dòng)方向,沿線流向不一致,所以需要修正這些流向柵格值使水流沿排水路線坡向流動(dòng)。

排水路線坡向?yàn)榈缆窋?shù)據(jù)或管渠數(shù)據(jù)采集時(shí)的數(shù)字化方向,例如,數(shù)字化過(guò)程中以A端為起點(diǎn)、B端為終點(diǎn),則該段排水路線由A 坡向B。所以數(shù)字化時(shí)要以排水路線的高端為起點(diǎn)、低端為終點(diǎn),使數(shù)字化的方向與路面上或管段中的水流方向一致,并按坡向分段進(jìn)行數(shù)字化。

流向修正僅僅對(duì)排水路線下的單元柵格的流向作了修正,而兩側(cè)緩沖區(qū)內(nèi)流向并沒(méi)有修正,緩沖區(qū)內(nèi)徑流依舊匯入到排水路線下中心柵格部分。

1.6 匯水區(qū)的生成

在對(duì)排水路線下流向柵格修正之后,在流向柵格圖層上就形成了連續(xù)的類似天然河網(wǎng)的排水路線,根據(jù)流向柵格和排水路線即可分析獲得每段排水路線兩側(cè)的街區(qū)匯水面積。分析結(jié)果符合地表徑流沿最陡方向流動(dòng)的自然現(xiàn)象,同時(shí)各路段路面上的降水也都在本段匯集。

匯水面積2總匯水面積分析

通過(guò)以上分析可獲得各段排水路線兩側(cè)街區(qū)的匯水面積,而在實(shí)際情況中,無(wú)論是道路還是管渠排水,都不只是承擔(dān)其兩側(cè)街區(qū)的匯水量,而是同時(shí)擔(dān)負(fù)著輸送上游來(lái)水的作用,所以需要分析各段排水路線的上游匯水面積,才能準(zhǔn)確計(jì)算各段雨水徑流量。分析上游匯水面積需要明確各段排水路線間的連接情況,才能在此基礎(chǔ)上根據(jù)排水路線的坡向分析得到總匯流面積。

在管網(wǎng)系統(tǒng)龐大、管段眾多、布置復(fù)雜的情況下,依靠人工去判斷某段排水路線上游的匯水面積是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作。為了使這項(xiàng)工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,定義排水路線的連接情況,即上游路線的末端與下游路線的起端為同一點(diǎn),這樣在排水路線的交匯處,上游排水路線上的徑流就可自動(dòng)流入與其末端相連的下游排水路線,由此分析得到與各段路線的起點(diǎn)連通的所有排水路線,將它們各自的匯流面積組合即為該排水路線上游的匯水面積,這些信息將自動(dòng)存在屬性數(shù)據(jù)表格中,如此就可以輕松求解某管段的總匯水面積大小及組成。

匯水面積3結(jié)論

利用GIS領(lǐng)域中基于DEM的水文特征提取算法的成果,采用了一種新的劃分匯水面積的方法: 首先確定排水路線,然后分析流向并獲得各段排水路線相應(yīng)的匯水面積,并考慮排水路線的連接情況,實(shí)現(xiàn)總匯水面積的自動(dòng)化計(jì)算與劃分。分析過(guò)程自動(dòng)化程度高、結(jié)果可靠,比傳統(tǒng)方法準(zhǔn)確、快速。整個(gè)過(guò)程在GIS環(huán)境中實(shí)現(xiàn),有效利用了GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能和圖形顯示功能,對(duì)獲得的劃分結(jié)果可以方便地提取匯水區(qū)特征參數(shù),如面積、最長(zhǎng)匯流路徑、特征寬度等,和其他基于計(jì)算機(jī)的優(yōu)化及

分析方法之間的數(shù)據(jù)交換功能也更容易實(shí)現(xiàn),成果表現(xiàn)更為直觀明了,有助于城市雨水管網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作更加精確、直觀、快速,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。 2100433B

匯水面積概述

地形因子是土壤侵蝕模型中的主要構(gòu)成部分,也是研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。土壤侵蝕模型中的地形因子包括坡長(zhǎng)因子(L)和坡度因子(S),坡長(zhǎng)因子反映了土壤侵蝕量與坡長(zhǎng)之間的量化關(guān)系,坡度因子則反映了坡度對(duì)侵蝕的影響。通用土壤流失方程(USLE)及其修訂版(RUSLE)中的L因子表示標(biāo)準(zhǔn)化到22.13m坡長(zhǎng)上的土壤侵蝕量。

坡長(zhǎng)為從地表徑流源點(diǎn)到坡度減小至有沉積出現(xiàn)地方之間的距離,或到一個(gè)明顯的渠道之間的水平距離。坡長(zhǎng)可以從野外直接測(cè)量,也可以通過(guò)等高線量算確定。RUSLE 中一般用匯水渠道表示坡長(zhǎng)結(jié)束的地方,由于地形圖上一般沒(méi)有標(biāo)明匯水渠道,所以通過(guò)等高線確定的坡長(zhǎng)一般過(guò)長(zhǎng)。隨著數(shù)字制圖技術(shù)的出現(xiàn),利用DEM(Digital Elevation Model)計(jì)算坡長(zhǎng)得到廣泛應(yīng)用。其中基于徑流路徑柵格累積提取坡長(zhǎng)的算法思路為:在計(jì)算水流流向的基礎(chǔ)上,定義局部高點(diǎn)作為坡長(zhǎng)累計(jì)計(jì)算起點(diǎn),根據(jù)水流來(lái)向和流向關(guān)系,由高到低,通過(guò)不斷尋求徑流結(jié)束點(diǎn)的方式,利用多重循環(huán)和迭代方法,完成對(duì)累計(jì)坡長(zhǎng)的計(jì)算,該算法中以Hichy和Remortel的研究為代表。國(guó)內(nèi)學(xué)者以Remortel的AML程序?yàn)榛A(chǔ)進(jìn)行了改進(jìn)和應(yīng)用。

事實(shí)上,在真實(shí)的二維空間中,地表徑流及其產(chǎn)生的土壤流失,不是決定于到分水嶺或農(nóng)田邊界的距離,而是決定于單位等高線長(zhǎng)度上的徑流面積(簡(jiǎn)稱為單位匯水面積)。由于受水流匯聚或分散的影響,單位匯水面積與坡長(zhǎng)存在較大的差別。所以,土壤侵蝕模型中的地形因子計(jì)算僅考慮坡面縱向形態(tài)的影響還不全面,還要考慮坡面平面形態(tài)的影響,也就是要考慮徑流匯聚程度的影響?,F(xiàn)有研究中對(duì)于基于徑流路徑的LS因子值與基于單位匯水面積的LS因子值的差異研究尚不多見。為此,本文嘗試對(duì)兩者的差異及其區(qū)域特征進(jìn)行探討。

匯水面積1研究區(qū)域

本研究所涉及區(qū)域位于黑龍江九三農(nóng)墾鶴山農(nóng)場(chǎng)鶴北流域中的2號(hào)小流域,該流域地理位置介于125°16′12″E~125°18′7″E,49°0′0.8″N~49°1′5.1″N,流域面積為3km。為研究方便,本文所討論2號(hào)小流域?yàn)橥ㄟ^(guò)徑流算法得到的純自然流域,與受諸如機(jī)耕路、壟作方向等人類活動(dòng)而使自然徑流流向發(fā)生改變,并最終形成的流域形態(tài)稍有不同。該區(qū)是典型東北漫川漫崗地帶,呈坡長(zhǎng)坡緩的地形特征,海拔高度一般在400m以下,相對(duì)高差≤100m,坡度一般為1°~3°,大坡度在3°~6°之間。該區(qū)域基本是在1949年后開始大規(guī)模開墾,盡管時(shí)間相對(duì)較短,但侵蝕相當(dāng)嚴(yán)重,據(jù)相關(guān)研究,該區(qū)的侵蝕速率達(dá)到了14.5 t/(hm·a),遠(yuǎn)超容許土壤流失量。研究區(qū)氣候?qū)俸疁貛Т箨懶园霛駶?rùn)氣候,氣溫冷熱相差懸殊,夏季最熱月份在7月,平均氣溫20.8℃,最高氣溫可達(dá)37℃;冬季最冷在1月份,平均氣溫為-22.5℃,最低氣溫可達(dá)-43.7℃。初春溫差較大,年均氣溫0.4℃左右。年降水量在500~550mm間,降水年際變化大,分布不均,集中在7~9月份,占到全年的64%。本區(qū)漫崗基本都已開墾成耕地,耕種作物主要為大豆和小麥(Triticum aestivum),大豆(Glycine max)實(shí)行壟作耕種。由于難以做到完全等高起壟,所以往往造成順(坡)壟溝狀面蝕和斷壟溝狀侵蝕。

匯水面積2資料與方法

研究的總體思路為,在構(gòu)建柵格DEM的基礎(chǔ)上,分別計(jì)算基于單位匯水面積的LS因子值和基于徑流路徑柵格累積的LS因子值,并對(duì)兩類算法計(jì)算值進(jìn)行比較分析。本研究所用柵格DEM是在1:1萬(wàn)地形圖基礎(chǔ)上矢量化所得,首先利用矢量化數(shù)據(jù)構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)TIN,進(jìn)而將其轉(zhuǎn)化為柵格DEM。通過(guò)量算等高線間的間距,最終確定柵格DEM的分辨率為2m。依據(jù)構(gòu)建轉(zhuǎn)化得到的柵格DEM,分別計(jì)算基于單位匯水面積和基于徑流路徑柵格累積兩類不同算法LS因子值。

為對(duì)比分析兩類不同算法差異,考慮到數(shù)據(jù)量,利用Hawths Tools工具在計(jì)算得到的LS因子?xùn)鸥駡D上隨機(jī)生成300個(gè)點(diǎn),并提取其LS因子值。由于RUSLE極少使用超過(guò)305m的坡長(zhǎng),加之本研究所用基于徑流路徑的坡長(zhǎng)算法是根據(jù)RUSLE所得,因此,本研究中對(duì)于坡長(zhǎng)超過(guò)305m的隨機(jī)點(diǎn)不予考慮,最終實(shí)際參與對(duì)比分析的隨機(jī)點(diǎn)為291個(gè)。流域隨機(jī)分布291點(diǎn)的坡度和坡長(zhǎng)的最小值、最大值、平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差如表1所示。

匯水面積3LS因子算法

本研究基于單位匯水面積的坡長(zhǎng)因子計(jì)算,采用的是Desmet提出的算法,該算法以Foster提出的不規(guī)則坡面坡長(zhǎng)因子計(jì)算公式推演而來(lái)。地形因子中的坡度因子則分別采用Wischmeier、McCool、Govers、Nearing等人的研究成果。上述坡度坡長(zhǎng)因子的具體算法請(qǐng)參閱相應(yīng)文獻(xiàn),在此不再贅述。對(duì)于基于單位匯水面積的地形因子而言,由于坡長(zhǎng)因子和坡度因子分別來(lái)自于不同的研究成果,為表述方便,將LS因子算法的名稱,以LS因子中所采用的坡度因子算法進(jìn)行命名。研究中面積計(jì)算涉及到的流向算法,統(tǒng)一采用Quinn等提出的多流向算法(Multiple Flow)。

基于徑流路徑柵格累計(jì)算法是在Remortel的AML(arc macro language)程序基礎(chǔ)上對(duì)相關(guān)參數(shù)修改得到。Remortel算法提取的坡長(zhǎng)反應(yīng)了侵蝕-沉積發(fā)生的空間位置,由于其簡(jiǎn)單易算而得到廣泛的應(yīng)用。Remortel 的AML程序已經(jīng)發(fā)展到第四版,不同版本的AML程序算法在坡長(zhǎng)指數(shù)因子值的選取和坡度因子算法上有所不同。以其最新版第四版為例,代碼反映出該版本m取值較之前版本更為精細(xì),m值根據(jù)McCool等研究并經(jīng)局部?jī)?nèi)插得到。該版算法中的坡度因子,則是根據(jù)McCool等于1987年提出的S因子計(jì)算公式得來(lái)。第四版AML程序中坡長(zhǎng)指數(shù)(m)取細(xì)溝和細(xì)溝間侵蝕之比較低情況下的數(shù)值,而這僅適用于諸如草地和其他有覆蓋的緊實(shí)土壤,這與本研究區(qū)細(xì)溝和淺溝較為發(fā)育不符,因此將m修正為RUSLE中采用的Foster等的計(jì)算方法。

匯水面積4結(jié)果與討論

4.1 Remortel修正算法與原版算法比較

通過(guò)與McCool特定坡度坡長(zhǎng)條件下的LS因子值的相關(guān)分析,發(fā)現(xiàn)Remortel修改算法與McCool的LS因子值的相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.999,而兩者線性回歸方程的斜率也近乎等于1,可以看出兩者近乎呈1:1的關(guān)系。與之相比,Remortel第四版AML原始程序算法與McCool之LS因子值的相關(guān)性盡管依然相對(duì)較高,達(dá)到了0.985,但從回歸方程的斜率看則明顯要小于相等坡度坡長(zhǎng)條件下的Mc-Cool之值。究其原因,與Remortel第4 版AML程序算法中坡長(zhǎng)指數(shù)取值有關(guān),其計(jì)算中采用的坡長(zhǎng)指數(shù)(m)為細(xì)溝和細(xì)溝間侵蝕之比較低情形下的數(shù)值,而本研究采用的是在細(xì)溝和細(xì)溝間侵蝕比率中等情形下的坡長(zhǎng)指數(shù)作為參照。通過(guò)與實(shí)測(cè)徑流泥沙數(shù)據(jù)的對(duì)比,坡長(zhǎng)指數(shù)采用RUSLE中Foster等的方法計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值結(jié)果吻合較好??傊?,無(wú)論從相關(guān)系數(shù)來(lái)看,還是從線性回歸方程的斜率看,參數(shù)修正后的Remortel算法計(jì)算值明顯要好于第四版原始算法計(jì)算值。

4.2 不同算法流域值比較

對(duì)流域整體而言,以單位匯水面積為基礎(chǔ)得到的4種算法LS因子值存在明顯差異,特別是Govers算法與其他3種算法在最大值、平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差間相差較大。與之相比,McCool、Wisch-meier和Nearing算法計(jì)算值在流域值整體方面相差不大。從表2可以看出,無(wú)論地形因子的最大值、平均值還是標(biāo)準(zhǔn)偏差,根據(jù)Govers算法計(jì)算得到的流域LS因子值在4種算法中都是最大的,其流域最大值達(dá)到85.88,而McCool、Wischmeier、Nearing算法的流域最大值僅有不到Govers算法計(jì)算值的一半,如根據(jù)McCool算法計(jì)算得到的流域最大值是34.78,Nearing的最大值在三者中相對(duì)較大,也只有35.24。地形因子流域最大值在4種算法中最小的為Wischmeier算法,只有29.20。對(duì)于流域平均值而言,也呈現(xiàn)與流域最大值相類似的特征,所不同的是McCool算法計(jì)算值稍大于Nearing算法計(jì)算值。標(biāo)準(zhǔn)偏差方面,也是Govers算法最大,其他3種算法相對(duì)較小??傊瑢?duì)流域整體LS因子計(jì)算相關(guān)參數(shù)而言,4種算法中,Govers算法除去最小值外都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他3種算法計(jì)算值,對(duì)于McCool、Wischmeier和Nearing算法而言,流域整體計(jì)算值都相差不大。與前述基于單位匯水面積LS因子算法計(jì)算值相比,基于徑流路徑柵格累計(jì)的Remortel修改算法LS因子值,在流域最大值、平均值以及標(biāo)準(zhǔn)偏差上都要小于前者,僅僅只有最小值要高于Govers算法的最小值。

4.3 兩類算法LS因子值比較

4種算法中的點(diǎn)基本都位于1:1線以上,僅有Wischmeier和Nearing算法中,有少數(shù)點(diǎn)位于1:1線以下,但數(shù)量相當(dāng)有限。這說(shuō)明291點(diǎn)的4種算法計(jì)算值與參照值相比,基本上都要大于參照值。從回歸趨勢(shì)線的斜率來(lái)看,Nearing算法與參照值最為接近,其回歸趨勢(shì)線的斜率僅有1.485,其次依次為McCool算法及Wischmeier算法,偏離最大的為Govers算法計(jì)算值,回歸線斜率達(dá)到了3.786。對(duì)于不同算法的相關(guān)性而言,McCool、Nearing及Wischmeier與參照值的相關(guān)性相差不大,最好的為Nearing算法計(jì)算值,相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.753,其次為McCool和Wischmeier算法,相關(guān)性最差的為Govers算法,相關(guān)系數(shù)只有0.630。從以上分析可以看出,在其他因子相同的條件下,由基于單位匯水面積地形因子計(jì)算得到的土壤侵蝕量要大于由柵格累計(jì)算法得到的土壤侵蝕量。以往的徑流小區(qū)實(shí)驗(yàn)基本都是圍繞坡度和坡長(zhǎng)展開,坡度、坡長(zhǎng)與侵蝕量間的量化關(guān)系得到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持,而單位匯水面積與侵蝕量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究尚未見相關(guān)報(bào)道。坡度和坡長(zhǎng)參數(shù),尤其是坡長(zhǎng)的測(cè)量或計(jì)算有一定的不確定性和復(fù)雜性,盡管理論推導(dǎo)上看,單位匯水面積代替坡長(zhǎng)具有一定的合理性,但從上面的分析可以看出,要確切的認(rèn)識(shí)單位匯水面積得到的地形參數(shù)與侵蝕量的關(guān)系,還需進(jìn)一步從試驗(yàn)得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)分析。

變化在不同算法間相差不大。與之形成鮮明對(duì)照的是,L因子隨面積的變化則差異明顯。此處需要說(shuō)明的是,由于在計(jì)算基于單位匯水面積的LS因子時(shí),除涉及面積參數(shù)外,還有修正因子,即與坡向相關(guān)的參數(shù),故而其隨著面積的增加并非呈現(xiàn)規(guī)則的遞增趨勢(shì)。在5種算法中,尤其以Gover的坡長(zhǎng)因子算法變化最大,在相同的匯水面積條件下,Gover的L因子算法計(jì)算值要比其他四種算法計(jì)算值大幾倍甚至十幾倍之多。這說(shuō)明在研究區(qū)坡長(zhǎng)坡緩的地形條件下,不同LS因子算法對(duì)于坡長(zhǎng)因子的影響更為明顯。

4.4 坡長(zhǎng)指數(shù)m的影響

在4種算法LS因子計(jì)算中,除去Govers的L因子算法中坡長(zhǎng)因子m為定值外,其他算法都為變值。由于Desmet不規(guī)則坡面L因子算法涉及坡度、坡向及面積等諸多因子,為簡(jiǎn)化相關(guān)參數(shù)具體分析坡長(zhǎng)指數(shù)的影響,本文以基于徑流路徑的坡長(zhǎng)為自變量,結(jié)合研究流域的坡度分布情況,將1.57%和4.13%及12.67%作為固定坡度(此處因3.97%和4.13%坡度條件下計(jì)算得到的坡長(zhǎng)因子相差不大,故只采用4.13%的坡度進(jìn)行分析),分析不同算法條件下,坡長(zhǎng)因子L隨坡長(zhǎng)增加的變化情形。

在坡長(zhǎng)大于約22m的坡面上,無(wú)論是RUSLE還是USLE中的坡長(zhǎng)因子計(jì)算值,在等坡長(zhǎng)條件下,坡長(zhǎng)因子值都隨著坡度的增加而增加;在坡長(zhǎng)小于約22m的坡面上,則正好相反,即在等坡長(zhǎng)條件下,坡長(zhǎng)因子值都隨著坡度的增加反而減小。這說(shuō)明在大于22m的坡面上,等坡長(zhǎng)條件下土壤侵蝕隨著坡度的增加而增強(qiáng),而在小于22m的坡面上,則正好相反。RUSLE和USLE模型計(jì)算可以看出,坡長(zhǎng)與侵蝕間關(guān)系的復(fù)雜性。RUSLE中的m取值有所不同,但在有限的坡長(zhǎng)條件下,兩者的差異相對(duì)有限。只不過(guò),在大于22m的坡面上,1.57%坡度下USLE算法坡長(zhǎng)因子值大于等坡長(zhǎng)條件下RUSLE中的坡長(zhǎng)因子值,但在4.13%和12.67%坡度條件下,正好相反,RUSLE中的坡長(zhǎng)因子值大于等坡長(zhǎng)條件下USLE算法得到的坡長(zhǎng)因子值。對(duì)于坡長(zhǎng)指數(shù)為定值的Govers算法而言,由于m為定值,所以不同坡度條件下由其計(jì)算得到的坡長(zhǎng)因子不存在隨坡度變化的情形,而且由于m值較大,由其計(jì)算得到的坡長(zhǎng)因子值在大于22m坡長(zhǎng)的坡面上,都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于USLE和RUSLE中L因子的計(jì)算值。

對(duì)于坡長(zhǎng)因子的差異,一般可以通過(guò)直接比較坡長(zhǎng)因子指數(shù)的大小來(lái)表示。McCool等通過(guò)對(duì)不同小區(qū)數(shù)據(jù)的總結(jié)得到,坡長(zhǎng)指數(shù)一般變化于0~0.9之間,多集中于0.27~0.68間。國(guó)內(nèi)學(xué)者在不同地區(qū)針對(duì)特定坡度和坡長(zhǎng)小區(qū),研究了地形因子與侵蝕量的量化關(guān)系??v觀國(guó)內(nèi)相關(guān)研究,全國(guó)不同地區(qū)的坡長(zhǎng)指數(shù)變化于0.14~0.46之間,在相同坡度級(jí)別條件下,中國(guó)學(xué)者得到的m值普遍低于美國(guó)所采用的坡長(zhǎng)指數(shù)值,而且國(guó)內(nèi)外的研究都得出坡長(zhǎng)指數(shù)隨坡度增加而增大的趨勢(shì)。

而Govers采用的坡長(zhǎng)指數(shù)為1.45,要大于絕大部分國(guó)外有關(guān)的研究數(shù)值。由此可見,對(duì)于坡面侵蝕而言,應(yīng)用Govers算法的計(jì)算值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際值,正如Govers所言,該算法更為適用于細(xì)溝侵蝕占比更高的坡面侵蝕預(yù)測(cè)。

現(xiàn)有不同區(qū)域坡長(zhǎng)與侵蝕量的試驗(yàn)研究,基本是在特定的坡度條件下進(jìn)行,這也就意味著研究得出的坡長(zhǎng)因子指數(shù)為定值,而如果坡度都采用定值的話,坡長(zhǎng)因子則意味著土壤侵蝕只與坡長(zhǎng)有關(guān)。從侵蝕機(jī)理來(lái)講,坡度和坡長(zhǎng)以及坡型坡向等地形因子共同決定了降水在匯集流動(dòng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化能力。所以,如果就某一具體區(qū)域單純從地形角度來(lái)講,侵蝕機(jī)理分析可以看出,坡長(zhǎng)因子指數(shù)采用與坡度有關(guān)的變值更為合理。當(dāng)然,如果就不同區(qū)域而言,坡長(zhǎng)指數(shù)m還要受到諸如土壤特性、地表植被類型和田間管理措施的影響,說(shuō)明坡長(zhǎng)指數(shù)存在著區(qū)域異質(zhì)性和差異性。

信息技術(shù)的發(fā)展,使得運(yùn)用DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行流域土壤侵蝕量預(yù)測(cè)成為現(xiàn)實(shí)。在具體應(yīng)用中,計(jì)算是基于單個(gè)像元數(shù)據(jù)進(jìn)行,而在整個(gè)流域中由于坡度存在非均一性,特別是對(duì)于面積有限而地形高差懸殊的流域來(lái)講更是如此,這就使得應(yīng)用定值坡長(zhǎng)指數(shù)m的坡長(zhǎng)因子計(jì)算受到限制。所以在對(duì)流域土壤流失量進(jìn)行計(jì)算時(shí),使用可變坡長(zhǎng)指數(shù)m值計(jì)算坡長(zhǎng)因子更為合理。

匯水面積5結(jié)語(yǔ)

1)在研究區(qū)坡長(zhǎng)坡緩的地形條件下,基于單位匯水面積的地形因子計(jì)算值普遍要大于基于徑流路徑柵格累積的地形因子計(jì)算值。這也就意味著在其他因子相同的條件下,由前者計(jì)算得出的土壤侵蝕量要高于后者計(jì)算得到的侵蝕量。在現(xiàn)有坡長(zhǎng)測(cè)量或計(jì)算具有不確定性和復(fù)雜性條件下,展開單位匯水面積與侵蝕量關(guān)系的試驗(yàn)研究尤為必要。

2)坡度因子和坡長(zhǎng)因子分別來(lái)看,研究區(qū)不同算法計(jì)算得到的坡度因子差別不大,與之相比,坡長(zhǎng)因子則差異明顯。這說(shuō)明在研究區(qū)坡長(zhǎng)坡緩的地形條件下,坡長(zhǎng)因子對(duì)LS因子算法響應(yīng)更為敏感。

3)從不同算法坡長(zhǎng)因子計(jì)算值來(lái)看,坡長(zhǎng)因子指數(shù)為變值的坡長(zhǎng)因子計(jì)算值間的差別不大,而對(duì)于坡長(zhǎng)因子指數(shù)相對(duì)較大并為定值的Govers算法而言,其計(jì)算值則要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他算法的計(jì)算值。侵蝕機(jī)理分析認(rèn)為,在應(yīng)用DEM進(jìn)行流域尺度地形因子計(jì)算時(shí),坡長(zhǎng)指數(shù)采用與坡度有關(guān)的變值更為合理。

面積測(cè)量?jī)x性能特點(diǎn)

1、多種面積測(cè)量方式,支持坡面面積測(cè)量

除具有傳統(tǒng)的軌跡法、折點(diǎn)法測(cè)面積的方式外,增加了等寬收割法測(cè)面積,可以自定義收割寬度,除具有強(qiáng)大的面積計(jì)算功能外,也可測(cè)量長(zhǎng)度另外支持坡面面積測(cè)量

2、測(cè)量數(shù)據(jù)圖形化

無(wú)論是在采集過(guò)程中還是瀏覽已存數(shù)據(jù)信息,都會(huì)顯示圖形化的數(shù)據(jù),顯示數(shù)據(jù)更直觀。

3、作業(yè)流程設(shè)計(jì)專業(yè)化

完全按照客戶的作業(yè)流程設(shè)計(jì)界面順序,使得客戶使用得心應(yīng)手。

界面設(shè)計(jì)人性化。所有界面均采用大字體和形象圖標(biāo)表示,利于您對(duì)產(chǎn)品功能理解和操作流程的掌握。

4、獨(dú)特的干電池與鋰電池兼容設(shè)計(jì)

采用先進(jìn)的電池倉(cāng)設(shè)計(jì),兼容兩節(jié)AA電池和鋰電池,大幅提高機(jī)器作業(yè)時(shí)間的同時(shí)有效的降低了使用成本。

5、專業(yè)的屏幕配置

2.4英寸TFT彩色屏幕,強(qiáng)光下清晰可讀;240×320像素,圖形顯示更清晰細(xì)膩,支持屏幕背光調(diào)節(jié)。

6、工業(yè)級(jí)外觀設(shè)計(jì)

工業(yè)級(jí)外觀設(shè)計(jì),IP67級(jí)外觀防護(hù),抗1.5米自由跌落,即使在惡劣的環(huán)境下,也能保證作業(yè)的順利進(jìn)行,適合國(guó)人的外形設(shè)計(jì),按鍵布局合理,體積小巧,便于攜帶。

7、貼心的操作提示,做大程度上減少您的誤操作

在涉及到刪除或者取消采集的操作,都會(huì)有明顯的提示,防止誤操作刪除數(shù)據(jù),在采集過(guò)程中衛(wèi)星信號(hào)丟失會(huì)有聲音提示衛(wèi)星信號(hào)丟失后

8、多種單位可選,總價(jià)自動(dòng)計(jì)算

內(nèi)置常用的長(zhǎng)度和面積單位,可自定義面積單價(jià),自動(dòng)計(jì)算面積總價(jià),無(wú)需人工二次計(jì)算,減少人工操作。

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