[发明专利]一种黄土高塬沟壑区的梯田减沙计算方法

权利要求书

1.一种黄土高塬沟壑区的梯田减沙计算方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、表面分析：对研究区数字高程模型DEM裁剪处理并提取坡度，根据黄土地貌特征差异，确定最佳分级断点，得到包含沟间地塬面和沟底地的综合区域，并运用主滤波法降噪处理；

步骤2、沟底河网提取：运用ArcGIS河网分析模块，以汇流量差异从DEM中提取各级沟底河网作不同半径缓冲区得到沟底地；

步骤3、塬面初步获取：将坡度小于最佳分级断点的栅格区域转为矢量，并进行边界平滑、合并碎图斑处理；将得到的沟底地从上述矢量中擦除，以获取黄土高塬沟壑区塬面的雏形；

步骤4、塬面修正：将上述矢量数据叠加2.1m卫星影像，基于先验知识进一步明确不同矢量斑块的地貌属性特征，剔除非塬区斑块；对定位不准确或差异显著的塬面边界进行修正；对因主滤波分析时缺失的塬面边界予以补充，使其具有完整的塬面信息，最终得到完整的塬面空间分布；

步骤5、利用塬面矢量数据分别计算各样本流域的形状指数LSI和破碎度指数Meff，进行黄土高塬沟壑区塬面残缺度定量研究；

步骤6、利用黄土高原丘陵沟壑区模型计算得到各样本流域的产沙模数，并与实测产沙模数进行对比分析；

步骤7、分析产沙模数和实测产沙模数的相对误差与塬面形状指数LSI和破碎度指数Meff之间的关系，进而反演计算得到塬沟壑区梯田产沙量。

2.根据权利要求1所述的一种黄土高塬沟壑区的梯田减沙计算方法，其特征在于，所述步骤1中坡度直方图的最佳分级断点为6°。

3.根据权利要求2所述的一种黄土高塬沟壑区的梯田减沙计算方法，其特征在于，所述步骤5中形状指数LSI计算公式如下：

式中，E为各支流内塬面的总周长，A为塬面的总面积。

4.根据权利要求3所述的一种黄土高塬沟壑区的梯田减沙计算方法，其特征在于，所述步骤5中破碎度指数Meff计算公式如下：

式中，Aij为第j条支流中第i个塬面的面积，Aj为第j条支流中塬面总面积，n为第j条支流中塬面个数。

5.根据权利要求4所述的一种黄土高塬沟壑区的梯田减沙计算方法，其特征在于，所述步骤6中黄土高原丘陵沟壑区模型如公式下：

Si＝450×e^-0.072Vet

式中，Si为产沙指数，Vet为林草梯田有效覆盖率。

6.根据权利要求5所述的一种黄土高塬沟壑区的梯田减沙计算方法，其特征在于，所述步骤7中产沙模数和实测产沙模数的相对误差与塬面形状指数LSI和破碎度指数Meff之间的关系具体为：破碎度指数Meff与计算产沙模数和实测产沙模数的相对误差RE的比例呈极显著相关，决定系数R²达到0.9421，形状指数LSI与产沙模数没有明显的相关性。