[发明专利]一种基于遥感数据的土壤风力侵蚀监测方法及系统

说明书

本发明实施例提供了一种基于遥感数据的土壤风力侵蚀监测方法及系统，所述方法包括：获取目标区域的遥感影像，根据遥感影像获取目标区域的环境遥感参数；根据环境遥感参数和风蚀气候因子优化模型获取目标区域不同特征的下垫面在不同的监测时空尺度下的风蚀气候因子；根据风蚀气候因子和环境遥感参数，利用土壤风蚀量估算优化模型获取目标区域在不同的监测时空尺度下的土壤风蚀量；所述系统用于执行上述方法。本发明实施例利用环境遥感参数，根据风蚀气候因子优化模型和土壤风蚀量估算优化模型获得目标区域不同时空分布的土壤风蚀量。实现对目标区域任何时空的土壤风蚀监测，实现了时空动态的土壤风蚀评估，提高了土壤风蚀评估的客观性与准确性。

技术领域

本发明实施例涉及遥感技术领域，具体涉及一种基于遥感数据的土壤风力侵蚀监测方法及系统。

背景技术

风力侵蚀是指风力剥蚀、搬运和聚积土壤及其松散母质的过程，简称风蚀。它吹失土壤耕作层中的细土、养分，使心土甚至岩石裸露，降低土地生产力；在种植季节使种子裸露，或对幼苗产生机械损害；所产生的尘埃土沙进入大气，还造成环境污染。风力侵蚀尤其发生在干旱半干旱区域的风力侵蚀，可以导致的土壤养分流失、沙尘暴、植被破坏等问题，甚至导致大面积的荒漠化，严重威胁着区域可持续发展。因此，对土壤进行风力侵蚀的监测是一项必要的工作。

土壤风蚀的发生与发展取决于区域降水、风力等气候因素和地形、土壤质地、植被覆盖、土壤湿度等可蚀性因子。因此，现有技术大多数土壤风力侵蚀的研究模型和方法集中在气候和可蚀性因子上，并试图通过试验研究与理论分析相结合的方法,研究在气候特征和可蚀性因子之间建立定量关系，以进一步进行区域风力侵蚀模拟与分析。然而，现有技术的相关模型与方法由于数据源大多来自地面站点的气象数据和野外样点辅助数据(如植被盖度等)，缺乏不同空间分布的土地利用、土壤质地、土壤湿度等动态的数据支持，只能在特定的时间、对特定的地区进行土壤风蚀的评估。因此很难进行时空动态的风力侵蚀评估，进一步对土壤风力侵蚀的监测结果造成了一定程度的影响。

因此，如何提出一种方法，能够提高土壤风力侵蚀监测的准确性，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种基于遥感数据的土壤风力侵蚀监测方法及系统。

一方面，本发明实施例提供了一种基于遥感数据的土壤风力侵蚀监测方法，包括：

获取目标区域的遥感影像，根据所述遥感影像获取所述目标区域的环境遥感参数；

根据所述环境遥感参数利用风蚀气候因子优化模型获取所述目标区域不同特征的下垫面在不同的监测时空尺度下的风蚀气候因子；

根据所述风蚀气候因子和所述环境遥感参数利用土壤风蚀量估算优化模型获取所述目标区域不同特征的下垫面在所述不同的监测时空尺度下的土壤风蚀量。

进一步地，所述环境遥感参数包括：下垫面质地、土壤湿度、降水量、潜在蒸发量和植被覆盖度。

进一步地，所述风蚀气候因子优化模型为式中：RC_we表示所述风蚀气候因子，s表示监测时间步长，u表示2米高处所述监测时间步长内的平均风速，ETP_i表示所述监测时间步长内的潜在蒸发量，P_i表示所述监测时间步长内的降水量。

进一步地，所述土壤风蚀量估算优化模型为式中：RE表示所述土壤风蚀量，m表示约束系数，0<m<1，E₀表示参考土壤在无覆盖下的单位风蚀因子下的风蚀量，C_we表示所述风蚀气候因子，K表示经验系数，K>0，C_t表示所述目标地区的植被覆盖度。

进一步地，所述方法还包括：利用公式m＝m₁×m₂×m₃×m₄获取所述约束系数；