基于随机森林算法的土壤侵蚀影响因子研究——以赣江上游流域为例

发布时间：2024-04-19 00:34

　　[目的]分析影响赣江上游流域土壤侵蚀的主要因素,为该区水土流失治理与科学管理提供科学依据。[方法]基于2015年Landsat 8遥感影像、MODIS NDVI数据、数字高程模型(DEM)、土壤类型和降雨数据,采用RUSLE模型和随机森林算法对赣江上游流域土壤侵蚀及其影响因子进行定量化分析。[结果] 2015年赣江上游流域土壤侵蚀强度由东南向西北逐渐加剧,总体上处于轻度侵蚀水平,土壤侵蚀总量为3.45×10⁷ t/a,平均土壤侵蚀模数为1 046.38 t/(km²·a),比南方红壤丘陵区土壤允许流失量[500 t/(km²·a)]高出2倍之多;子流域9,11,15平均土壤侵蚀模数分别为1 672.66,1 715.83和1 565.36 t/(km²·a),处于中度侵蚀级别,为研究区重点防治区域;其余子流域均为轻度侵蚀级别。[结论]各子流域的土壤侵蚀受植被覆盖与管理因子(C)和坡长坡度因子(LS)影响较大,两者重要程度分别在30%和20%以上,土壤可蚀性因子(K)和降雨侵蚀力因子(R)的重要程度偏...

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【部分图文】：

图1赣江上游流域因子空间分布

1981—2015年平均降雨侵蚀力因子R为9092.31(MJ·mm)/(hm2·h·a),变幅在7569.60～11621.35(MJ·mm)/(hm2·h·a)之间,标准差为1036.69(MJ·mm)/(hm2·h·a),这与马良等[27]对江西省约50a来....

图2赣江上游流域土壤侵蚀强度空间分布

根据水利部最新颁布的南方红壤土壤侵蚀的技术标准(SL657-2014)[31],将研究区土壤侵蚀强度划分为微度[<500t/(km2·a)]、轻度[500～1500t/(km2·a)]、中度[1500～3000t/(km2·a)]、强烈[3000～5000t/(....

图4子流域土壤侵蚀统计

综上可知,子流域9,11,15是赣江上游流域水土流失的关键区域,为重点防治区。其中子流域9,11位于低缓河谷区,在流域总出水口附近;子流域15位于研究区西部低海拔丘陵地带。由表5可以看出,3个关键区域的红壤类型占比均达到了70%,降雨量均在1400mm以上。且从子流域15来看....

图5子流域土壤侵蚀影响因子重要性分析

为进一步厘清土壤侵蚀影响因子的重要性,本文在子流域划分的基础上,通过250m网格化采样后,在R软件中采用随机森林中的回归算法对R,K,LS,C,P因子进行重要性评分,然后将其换算为相对重要程度。从图5可以看出,各子流域回归系数R2均在0.7以上,拟合效果较好;子流域间的土壤侵蚀....

本文编号：3957960