[发明专利]一种沙漠边缘扩展速度的预测方法

权利要求书

1.一种沙漠边缘扩展速度的预测方法，其特征在于，包括：

a、建立沙漠边缘扩展速度预测模型；

b、获取至少包括沙漠边缘某时刻的地表形态、地表植被盖度和高度、以及风速变化信息中至少一种的模拟沙漠边缘沙化过程所需基础数据，并输入所述沙漠边缘扩展速度预测模型；

c、所述沙漠边缘扩展速度预测模型，基于输入的模拟沙漠边缘沙化过程所需基础数据，对相应沙漠边缘的沙化过程进行定量模拟处理，得到相应沙漠边缘在相应时刻的定量模拟画面；

d、基于所述沙漠边缘扩展速度预测模型定量模拟处理所得定量模拟画面，提取相应沙漠边缘在不同时刻的床面信息；

e、基于提取所得相应沙漠边缘在不同时刻的床面信息，对相应沙漠边缘在不同时刻的床面信息进行对比，获取相应沙漠边缘的沙化过程扩展速度在时间和空间上的变化规律。

2.根据权利要求1所述的沙漠边缘扩展速度的预测方法，其特征在于，步骤a具体包括：

a1、计算区域划分，即，将待模拟的计算区域按照地表情况，划分为三类性质的区域，即沙漠区域、过渡区域与绿洲区域，其中：

在所述沙漠区域中，没有植被覆盖，仅有以横向沙丘为主的沙丘；

在所述过渡区域，有植被覆盖，还有以单个新月形沙丘为主的沙丘；

在所述绿洲区域，有植被覆盖，没有沙丘；

a2、沙床的离散化，即，将床面离散为长度为L、宽度为W、以及高度为床面高度H的沙体元；该沙体元为表征沙粒群体质量的物质单元；

a3 、局部风速计算，即，在计算由于局部地形引起的风速变化前，根据沙漠区域的来流风速确定过渡带内不同空间位置处的来流风速，当相应的沙漠边缘属于过渡区域时，沿过渡带方向，来流风速连续降低，且呈线性关系；并根据来流风速计算沙丘表面的局部风速；

a4 、输沙率计算，即，在过渡区域内考虑植被盖度随空间的变化，在模拟开始时需要给出植被盖度和植被高度的分布情况，计算得到考虑植被影响后的每个沙体元位置的实际输沙率                                               ，为在相应沙漠边缘，有植被覆盖区域输沙率与无植被覆盖区域输沙率的比值，其随植被盖度的增加呈负值数关系减少，为植被盖度；

a5 、被侵蚀沙体元质量和传输距离计算及床面修正，即，根据实际输沙率、植被盖度和风速等确定被侵蚀沙体元的质量和沉积位置；然后，考虑床面的崩塌行为；

当沙源厚度大于植被高度后，植被会死亡，植被盖度为0，在模型中需要考虑植被盖度的这一变化；

a6 、判读计算的时间是否超过预计计算的时间，如果是结束计算，否则以新的床面为初始条件重新执行步骤a3-a5的操作。

3.根据权利要求1所述的沙漠边缘扩展速度的预测方法，其特征在于，步骤b具体包括：

结合实际野外观测与遥感图像分析，获取沙漠边缘某时刻的地表形态、以及地表植被盖度和高度；根据气象数据，获取沙漠边缘某时刻的风速变化信息；

将所得沙漠边缘某时刻的地表形态、以及地表植被盖度和高度，作为初始条件，输入沙漠边缘扩展速度预测模型；同时，将沙漠边缘某时刻的风速变化信息，作为边界条件，输入输入沙漠边缘扩展速度预测模型。