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学科代码：070502 学号：4贵州师范大学（本科）毕业论文题目：基于GIS与RUSLE模型的喀斯特地区土壤侵蚀研究——以兴义市为例学院：地理与环境科学学院专业：自然地理与资源环境年级：2015级姓名：章开莎指导教师：黄炜（校聘副教授）完成时间：2019年4月5日基于GIS与RUSLE模型的喀斯特地区土壤侵蚀研究——以兴义市为例摘要：本文基于GIS，利用RUSLEM模型，结合兴义市DEM、月降雨量、土地利用数据、NDVI等数据，研究兴义市土壤空间分布特征，并且在进一步的分析土壤腐蚀强度的改变与土地利用程度和坡度的关系。
结果表明，（1）从空间上来看，兴义市土壤侵蚀的等级较低的范围主要分布在市里的北部和西部，而且忽然都是以块状为主；而另外的受到侵蚀等级高的主要分布在市里的相反方向，也就是南部和东部，这种侵蚀程度的都是以条带状为主；（2）从角度上来看，不同角度的土壤受到的侵蚀程度也是不同的，例如坡度分布在八度到十五度和十五度到二十五度的土壤会受到最大程度的侵蚀，侵蚀面积已经占到总面积的百分之六十六点六零；（3）从土地类型上来看，耕地和未利用土地占总土壤侵蚀面积比最大，分别为33.67%和26.76%。
Abstract:Based on the RUSLEM model of GIS, and combined with the monthly rainfall, land use data and NDVI data of Xingyi City, this paper studies the spatial distribution characteristics of soil in Xingyi City.Furthermore, the relationship between the change of soil corrosion intensity and the degree of land use and slope is further analyzed. The results show that:The main results are as follows: (1) in terms of space, the lower grade of soil erosion in Xingyi City is ma inly distributed in the north and west of the city, and all of a sudden it is mainly block-shaped; Other high erosion grades are mainly distributed in the opposite direction of the city, that is, the s outh and east of the city, the degree of erosion is mainly a strip; (2) from an angle of view, the degree of e rosion to soils from different angles is also different, for example, soils with slope ranges from eight degr ees to fifteen degrees and fifteen degrees to twenty-five degrees will be subjected to the greatest degree of erosion. The erosion area has already accounted for 66.6% of the total area; (3) from the point of view of land type cultivated land and unused land accounted for the largest proportion of total soil erosion area, 33.67% and 26.76%, respectively.关键词：GIS；RUSLE；兴义市；土壤侵蚀；Key words: GIS;RUSLE;Soil erosion in Xingyi city1.引言土壤侵蚀是一种常见的自然灾害，它是指土地里的土壤母质由于各种外力因素的影响下土壤被破坏，表面被剥离、搬运、沉积的过程[1]这我国现在正在遭受着严峻的土壤侵蚀，土壤侵蚀这种自然灾害已经遍及全国范围，对我国的土地资源造成了严峻的破坏，导致生态环境遭到严峻的损害。
基于RUSLE模型的秦岭—大巴山地土壤侵蚀时空特征分析王丽园;赵体侠;朱文博;朱连奇【期刊名称】《水土保持学报》【年(卷),期】2024(38)1【摘要】[目的]秦岭—大巴山地(秦巴山地)是我国重要的南北地理—生态过渡带主体,对秦巴山地的土壤侵蚀研究将有助于该区域的生态保护和水土资源管理。
[方法]基于RUSLE模型计算秦巴山地的土壤侵蚀模数,并量化分析了该区域的土壤侵蚀的时空分布格局。
[结果](1)2000—2020年秦巴山地的微度侵蚀面积呈上升趋势,轻度侵蚀及其以上等级的土壤侵蚀面积均呈下降趋势;从空间来看,秦巴山地东北和西南部的土壤侵蚀等级较高,中间较低;(2)秦巴山地的土壤侵蚀相对集中在500~1500 m、坡度15°~25°区域内;(3)秦巴山地发生土壤侵蚀最主要的土地利用类型为林地,耕地、林地的微度侵蚀以及草地的微度、剧烈侵蚀面积呈上升趋势;(4)秦巴山地土壤侵蚀主要分布在陕西、四川和甘肃,且甘肃和四川的剧烈侵蚀呈上升趋势。
[结论]2000—2020年秦巴山地的侵蚀面积和强度呈“双下降”的态势,其整体侵蚀状况好转,但侵蚀分布存在明显空间差异。
【总页数】9页(P113-121)【作者】王丽园;赵体侠;朱文博;朱连奇【作者单位】河南大学地理与环境学院【正文语种】中文【中图分类】S157.1【相关文献】1.基于RUSLE模型的祖厉河流域土壤侵蚀时空分异特征分析2.基于RUSLE模型的浙江省土壤侵蚀风险时空演变与驱动力分析3.基于RUSLE模型的土壤侵蚀时空分异特征分析——以辽宁省朝阳市为例4.基于GIS技术和RUSLE模型的喀斯特流域土壤侵蚀时空特征分析——以贵州省乌江流域为例5.基于RUSLE模型的妫水河流域土壤侵蚀时空变化特征因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
空间分析实习：基于ARCGIS软件的土壤侵蚀危险性评价实习目的（1）巩固多因子分析的主要流程，熟练掌握多种空间分析方法的综合运用。
（2）进一步培养学生分析问题、解决问题的综合能力；（3）掌握SRTM DEM 数据的获取方法。
实习准备（1）软件准备：ARCGIS10、ENVI4.7（2）方法准备：多因子分析原理及方法（可参考相关书籍）实习数据✧TM 影像：用于派生归一化植被指数（NDVI）✧土地利用类型✧DEM 数据：用于派生坡度数据，根据研究区范围从网上获取（/SELECTION/inputCoord.asp）✧降雨量数据：（大家在研究区均匀选择30 个离散点进行模拟）实习主要步骤及要求假设影响土壤侵蚀的因子有:坡度、植被覆盖率（可用NDVI 代替）、土地利用类型、降雨量；根据多因子分析的原理和方法，在数据预处理的基础上，运用叠加分析方法完成土壤侵蚀危险性评价，并根据相关标准进行危险性分级。
主要步骤：①确定评价模型：本次评价用加权平均模型，表达式为：②数据预处理：派生所需要的数据，重分类数据到统一的等级；③确定各因子权重：假定坡度0.3、降雨量0.3、植被覆盖（NDVI）0.25；土地利用类型0.15。
④叠加分析：通过叠加分析完成土壤侵蚀危险性评价；⑤制作危险性等级图。
详细操作步骤1)多波段合成：实习数据给的2张TM影像均为3张单波段影像，需要进行多波段合成处理2)去除锯齿多波段合成后的2张影像均可以看到明显的锯齿，所以要先去除锯齿1)使用特征提取工具去除锯齿：在这里我使用特征提取工具2)输出去除锯齿后的影像3)拼接影像将2张影像拼接成一幅完整的影像，注意影像的位置，位于下方的的影像上方1)拼接影像2)分别对2张影像设置参数，：3)输出拼接后的完整影像：4)拼接及假彩色合成后的影像如下：4)提取NDVI5)根据TM影像的坐标在网上下载DEM数据6)DEM数据合成1)在ArcMap中添加DEM数据2)DEM数据的合成：网上下载的数据为4幅数据，在此需要进行dem数据的合成，打开Arc Toolbox，< Arc Toolbox >－<Data Management Tools>－<Raster>－< Raster Dataset>－<Mosaic To New Raster>，设置参数如下图：7)环境设置：将研究区设置为landuse，主选项卡< Geoprocessing >－<Environments >8)将DEM数据的地图投影坐标系转换和TM影像一致1)将TM影像输出为TIFF格式，并添加至ArcMap地图窗口中2)进行投影转换，打开Arc Toolbox，< Arc Toolbox >－<Data Management Tools>－<Raster>－< Project Raster>，设置参数如下：导入地图窗口如下：9)新建降雨量数据1)ArcCatalog中新建点.shp文件，命名为rainfall，添加至地图窗口中2)均匀添加30个点3)打开属性表，添加降雨量值字段rainfall，类型设置为长整型4)输入降雨量值（注意打开编辑），设置值如下：10)对降雨量离散点数据空间差值：采用kriging差值法，打开Arc Toolbox,< Arc Toolbox >－<Spatial Analyst Tools>－<Interpolation>－<Kriging>，结果如下：11)提取坡度：由研究区的DEM数据提取坡度，打开Arc Toolbox,添加工具，< Arc Toolbox >－<Spatial Analyst Tools>－<Surface>－<Slope>双击工具，设置参数如下：导入地图窗口如下：12)对坡度重分类重分类为6级，坡度最大危险性最高，赋值为6，依次坡度最小危险性最小赋值为1，打开Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－<Spatial Analyst Tools>－<Reclass>－< Reclassify>添加工具，双击工具，根据以上要求设置参数如下：13)对土地利用类型重分类重分类为6级，危险性最大的土地利用类型赋值为6，依次危险性最小的土地利用类型赋值为1，打开Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－<Spatial Analyst Tools>－<Reclass>－< Reclassify>添加工具，双击工具，根据以上要求设置参数如下：14)对降雨量重分类重分类为6级，降雨量最大危险性最高，赋值为6，依次降雨量最小危险性最小赋值为1，打开Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－<Spatial Analyst Tools>－<Reclass>－< Reclassify>添加工具，双击工具，根据以上要求设置参数如下：15)栅格叠加权重设置如下："slope_r" * 0.3 + "rainfall_r" * 0.3 + "NDVItiff.tif" * 0.25 + "landuse_r" *0.1516)分类渲染分为6类，设置颜色和文字说明，如下：17)专题图制作：添加图名、图例、比例尺、指北针、制图信息、文字说明，输出为JPG格式成果图（JPG）专题图分析：影响土壤侵蚀的因子有:坡度、植被覆盖率、土地利用类型、降雨量4个因子，综合考虑得出图中黑色区域为综合4个因子考虑后最危险的区域，依次分为较大、一般、较小、最小几个区域。
实验6 M odel Builder 土壤侵蚀危险性建模分析
实验目的：
1.熟悉空间分析的基本操作，以及ModelBuilder的应用；
2.掌握高程点数据转换DEM的基本方法；
3.掌握利用DEM生成坡向的基本方法；
4.掌握利用利用坡向图进行重分类的操作。
实验内容：
1.利用ArcMap查看高程数据；
2.利用ArcToolbox工具，将1）中的SHP数据转换生成DEM数据；
3.对DEM数据生成坡向图；
4.利用3）生成的坡向图，对土地侵蚀危险性进行分析与评价；
5.利用Model builder工具创建分析模型，完成述操作过程。
操作提示：
1.将高程点生成DEM的过程，首先要将SHP数据生成TIN：3D Analyst Tools ->Data Management ->
Tin -> Create TIN
2.将TIN数据转换生成RASTER数据：3D Analyst Tools ->Conversion -> From TIN -> TIN to
Raster
3.生成坡度图：
4.重分类：
调整相应坡度数值，将土地侵蚀等级分为5类。
土壤侵蚀模型研究综述周正朝上官周平(中国科学院水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ,712100, 陕西杨凌摘要近年来 , 人们对土壤水蚀形成过程及其模拟进行了广泛研究 , 并针对不同研究对象与目的 , 建立了土壤水蚀的经验预报模型、物理过程模型和分布式模型。
在对国内外一些主要的土壤水蚀模型进行评述的基础上 , 讨论土壤侵蚀模型研究与 GIS 技术和 BP 神经网络理论结合的发展趋势 , 同时结合土壤水蚀模型的开发和应用情况 , 提出了土壤侵蚀预报模型研究亟待解决的一些问题和我国土壤侵蚀预报模型研究的设想。
关键词土壤侵蚀 ; 模型 ; 预报 ; 参数收稿日期 :200309修回日期 :1016项目名称 :国家 973项目 (2002C B111502 ; 教育部博士点专项科研基金(20030712001作者简介 :周正朝 (1980—, 男 , 研究生。
主要从事植物生态与水土保持方向研究。
E 2mail :eco @ms. iswc. ac. cn 3刘宝元等 . 中国土壤侵蚀预报模型研究 . 第 12届国际水土保持大会 , 北京 ,2002土壤侵蚀预报模型的研发 , 是土壤和地理学科的前沿领域 , 也是引导和集成土壤侵蚀试验研究、促进土壤侵蚀和水土保持科研定量化的重要手段。
近 30年来 , 各国都投入了大量的人力和物力 , 研发土壤侵蚀预报模型 , 并取得了长足的进展。
根据模型建立的途径和模拟过程 , 模型通常可以分为经验模型、物理过程模型和分布式模型。
我们结合自己在黄土高原土壤侵蚀过程与预报方面的研究工作 , 对土壤水蚀过程模拟模型研究动态进行评述 ,提出了水蚀预报模型亟待解决的关键问题 , 以促进我国土壤侵蚀预报模型的建立 , 为生态环境改善提供科学依据。
1经验模型 (Empirical Model111国外土壤侵蚀经验模型研究动态国外土壤侵蚀经验模型 , 主要以通用土壤流失方程 (Universal S oil Loss Equation ,US LE 和修正的通用土壤流失方程 (Reversed Universal S oil Loss Equa2tion ,RUS LE 为代表。
基于WebGIS的土壤侵蚀模型的研究及应用刘海涛;秦其明【期刊名称】《水土保持学报》【年(卷),期】2001(15)3【摘要】土壤侵蚀是一个世界性的环境问题 ,它使土壤的生产力和用水的质量降低 ,从而引起土壤沉积并增加了发生洪涝灾害的可能性。
随着世界范围内土壤侵蚀的日益严重以及水土流失问题的突出 ,土壤侵蚀的研究越来越深入。
但目前对土壤侵蚀的工作大多局限在模型的改进和其相关因子的选择上 ,缺乏一个良好的用户界面来完成土壤侵蚀模型各个因子以及土壤侵蚀预测结果的分析与其可视化。
通过充分利用 GIS的有关技术 ,建立了一个基于 USL E的网络土壤侵蚀模型 ,并设计了应用界面 ,解决了上述问题。
试验表明 :这个基于 WEBGIS的土壤侵蚀模型 ,不仅使土壤侵蚀研究成果通过 GIS的良好界面表现出来 ,而且还可以利用 GIS的有关分析工具 ,反过来促进土壤侵蚀模型的改进。
【总页数】4页(P52-55)【关键词】土壤侵蚀模型;WEBGIS;USLE【作者】刘海涛;秦其明【作者单位】北京大学遥感与地理信息系统研究所，北京100871【正文语种】中文【中图分类】S157.1【相关文献】1.基于WebGIS的大豆宏观估产模型的研究和应用 [J], 梁会智;刘万崧;杨长保;马金锋2.基于SVG/GML的WebGIS空间数据可视化模型研究与应用 [J], 李心颖;李峰;吴洪丽3.基于SVG/GML的WebGIS空间数据可视化模型研究与应用 [J], 李心颖[1];李峰[2];吴洪丽[3]4.基于构件的层次化WEBGIS模型在公路系统中的应用研究 [J], 霍英5.基于SOA的WebGIS安全模型研究与应用 [J], 程克非;李明果因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
GIS实验指导书张明媚地质测绘工程系2017年5月目录实验一、使用ARCMAP浏览地理数据 (1)一、实验目的 (1)二、实验准备 (1)三、实验步骤及方法 (3)第1步启动ArcMap (3)第2步检查要素图层 (5)第3步显示其它图层 (6)第4步查询地理要素 (7)第5步检查其它属性信息 (9)第6步设置并显示地图提示信息 (11)第7步根据要素属性设置图层渲染样式 (14)第8步根据属性选择要素 (18)第9步使用空间关系选择地理要素 (20)第10步退出ArcMap (22)四、实验报告要求 (23)实验二、空间数据库管理及属性编辑 (24)一、实验目的 (24)二、实验准备 (24)三、实验内容及步骤 (25)第1步启动ArcCatalog打开一个地理数据库 (25)第2步预览地理数据库中的要素类 (26)第3步创建缩图，并查看元数据 (28)第4步创建个人地理数据库(Personal Geodatabase-PGD) (29)第5步拖放数据到ArcMap中 (37)第6步编辑属性数据及进行1：M的空间查询 (38)第7步导入GPS数据，生成图层 (40)四、实验报告要求 (44)实验三、影像配准及矢量化 (46)一、实验目的 (46)二、实验准备 (46)三、实验内容及步骤 (46)第1步地形图的配准－加载数据和影像配准工具 (46)第2步输入控制点 (47)第3步设定数据框的属性 (49)第4步矫正并重采样栅格生成新的栅格文件 (52)第5 步分层矢量化－在ArcCatalog中创建一个线要素图层 (53)第6步从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中 (58)第7步根据GPS观测点数据配准影像并矢量化的步骤 (59)四、实验报告及要求 (65)实验四、空间数据处理 (66)一、实验目的 (66)二、实验准备 (66)三、实验内容及步骤 (68)空间数据处理 (68)第1步裁剪要素 (68)第3步要素融合 (71)第4步图层合并 (72)第5步图层相交 (74)定义地图投影 (75)第6步定义投影 (75)第7步投影变换――地理坐标系－>北京1954坐标系转换－>西安80坐标系 (76)四、实验报告要求 (77)实验五、空间分析基本操作 (79)一、实验目的 (79)二、实验准备 (79)三、实验内容及步骤 (80)空间分析模块 (80)1. 了解栅格数据 (81)2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据) (83)3. 栅格重分类(Raster Reclassify) (86)4. 栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator) (87)5. 面积制表（Tabulate Area） (88)6. 分区统计(Zonal Statistic) (90)7. 缓冲区分析(Buffer) (92)8. 空间关系查询 (95)9. 采样数据的空间内插(Interpolate) (96)10. 栅格单元统计（Cell Statistic） (100)11. 邻域统计（Neighborhood） (102)四、实验报告要求 (104)实验六、缓冲区分析应用(综合实验) (105)一、实验目的 (105)二、实验准备 (105)三、实验内容及步骤 (105)1. 距离制图－创建缓冲区 (105)1.1 点要素图层的缓冲区分析 (105)1.2 线要素图层的缓冲区分析 (107)1.3 多边形图层的缓冲区分析 (109)2．综合应用实验 (110)2.1 水源污染防治 (110)2.2 受污染地区的分等定级 (112)2.3 城市化的影响范围 (115)四、实验报告要求 (118)实验七、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实验) (119)一、实验目的 (119)二、实验准备 (119)三、实验内容及步骤 (119)1. TIN 及DEM 生成 (119)1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM (119)1.2 TIN的显示及应用 (122)2. DEM的应用 (133)2.1坡度：Slope (133)2.2 坡向：Aspect (136)2.3提取等高线 (138)2.4计算地形表面的阴影图 (139)2.5可视性分析 (142)2.6地形剖面 (144)四、实验报告要求 (145)实验八、MODEL BUILDER 土壤侵蚀危险性建模分析(综合实验) (146)一、实验目的 (146)二、实验准备 (146)三、实验内容及步骤 (146)1. 认识ModelBuilder操作界面 (146)2. 确定目标，加载数据 (147)3. 创建模型 (147)4. 编辑模型 (150)5. 执行模型，查看结果 (164)四、实验报告要求 (165)实验九、水文分析-DEM应用 (169)一、实验目的 (169)二、实验准备 (169)三、实验内容及步骤 (172)1. 数据基础：无洼地的DEM (172)2. 关键步骤：流向分析 (173)3. 计算流水累积量 (174)4. 提取河流网络 (175)5．流域分析 (178)6. 其它应用--降水分析(选做) (180)四、实验报告要求 (181)实验十、网络分析 (182)一、实验目的 (182)二、实验准备 (182)三、实验内容及步骤 (183)1．寻找最佳路径 (183)2. 确定最近设施 (187)3. 创建服务区域 (189)四、实验报告要求 (192)实验十一、3D 可视分析 (193)一、实验目的 (193)二、实验准备 (193)三、实验内容及步骤 (193)1．GIS数据三维显示 (193)2. 三维飞行动画制作 (199)四、实验报告要求 (201)实验十二、ARCMAP制图－地图版面设计 (202)一、实验目的 (202)二、实验准备 (202)三、实验内容及步骤 (202)第1步渲染图层要素－唯一值符号 (202)第2步标注图层要素 (207)第3步渲染图层要素—分类渲染 (209)第4步渲染图层要素—点密度渲染 (213)第5步渲染图层要素—图表渲染 (215)第6步创建地图版面 (216)第7步添加各种元素到地图版面中 (221)第8步打印输出地图 (227)四、实验报告要求 (230)实验十三、基于GIS的城镇土地分等定级(综合实验) (231)一、实验目的 (231)二、实验准备 (231)三、实验内容及步骤 (231)四、实验报告要求 (232)参考文献： (233)实验一、使用ArcMap浏览地理数据一、实验目的1.了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的。
空间信息应用实践（中级）实验指导书空间建模——基于 RUSLE 的土壤侵蚀建模分析一．实验背景Soil erosion and gullying in the upper Panuco basin, Sierra Madre Oriental, eastern Mexico 土壤侵蚀是地球表面物质运动的一种自然现象，全球除永冻地区外，均发生不同程度的土壤侵蚀。
人类社会出现后，土壤侵蚀成为自然和人为活动共同作用下的一种动态过程，构成了特殊的侵蚀环境背景，并伴随着人类对自然改造能力的增强，逐渐成为当今世界资源和环境可持续发展所面临的重要问题之一。
土壤侵蚀被称为“蠕动的灾难”，每年因土壤侵蚀造成的经济损失较诸如滑坡、泥石流和地震等地质灾害更大, 土壤侵蚀已成为我国乃至全球的重大环境问题之一。
土壤侵蚀及其产生的泥沙使土壤养分流失、土地生产力下降、湖泊淤积、江河堵塞，并造成诸如洪水等自然灾害，泥沙携带的大量营养物和污染物质加剧了水体富营养化，水质恶化，不断严重威胁到人类的生存。
据估计全球每年因土壤侵蚀损失300 万公顷土地的生产力，造成的损失以百亿美元计。
我国人口众多、农耕历史悠久，加之历史上战乱频仍，以黄土高原为代表的华夏文明发源地是世界上土壤侵蚀最严重的区域之一，1990 年遥感普查结果，全国水土流失面积达367 万km 2，占国土总面积的38.2％，其中 50%为水蚀地区，土壤侵蚀以黄土高原、四川紫色土地亿 t 。
水区和华南红壤地区尤为突出，仅黄土高原地区一处，平均每年流失泥沙就达到16.3 土流失已成为中国重要的环境问题，土壤侵蚀研究已成为目前环境保护中的一个重要课题。
土壤侵蚀预报是有效监测水土流失和评价水保措施效益的手段，侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。
然而传统预测方法需要在量经费、时间和人力的投入，因此，在一定精度范围内通过有限的数据输入，得到满足要求的土壤侵蚀预测结果成为趋势。
ArcGIS ModelBuilder在地质灾害易发性评价中的应用摘要：地质灾害易发性评价是地质灾害调查评价的一项重要任务，文章探索了ArcGIS ModelBuilder在地质灾害易发性评价中的应用，以加权信息量模型为例，实现了评价因子的分级、信息量计算、图层加权叠加，可减轻地质灾害易发性评价工作的计算量，节约时间和成本。
关键词：地质灾害易发性；信息量模型；ArcGIS ；ModelBuilder1 引言地质灾害易发性评价是以地质环境条件为基础，研究地质灾害现状的影响因素来预测一定区域内发生地质灾害的可能性[1]。
可保障人们的生命财产安全、减少灾害损失、提高防灾减灾工作效率[2]。
2021年，全国共发生地质灾害4772起，造成80人死亡、11人失踪，直接经济损失32亿元，成功预报地质灾害905起，涉及可能伤亡人员25528人，避免直接经济损失13.5亿元。
随着GIS 技术的发展，GIS在地质灾害易发性评价中的应用越来越广泛[3]。
将地形地貌特征、地质信息以及与灾害有关的气象和历史灾害等数据导入 GIS平台，建立相应的预测模型，能有效对灾害进行评价和预测[4]。
张钟远等[5]基于GIS和加权信息量法进行了地质灾害易发性评价；屠水云[6]等则基于GIS选用 CF 模型和 CF-LR 模型进行了地质灾害易发性评价对比。
为地质灾害防治与风险评价做出参考、重大工程规划建设提供科学依据。
本文以加权信息量模型为例，利用ArcGIS ModelBuilder为地质灾害易发性评价工作开展提供便利，可以极大的节约单一的重复性操作的时间和人力成本。
2加权信息量模型信息量模型是指通过研究已发生或已变形的地质灾害地区实际情况，分析相关影响因子，并对影响因子进行合理的区间划分，通过一定的数学模型计算因子内部不同区间的信息量值，信息量值客观上代表了此区间对地质灾害发生的贡献率，各评价因子提供的信息量值叠加即为评价区域总信息量值。
基于地理信息技术的土壤侵蚀模拟与建模研究基于地理信息技术的土壤侵蚀模拟与建模研究摘要：土壤侵蚀是农业生产中一个重要的环境问题，也是全球范围内的一个重要研究课题。
本论文基于地理信息技术，以土壤侵蚀的模拟与建模为研究重点，探讨了地理信息技术在土壤侵蚀研究中的应用，并利用地理信息技术开发了一套土壤侵蚀模拟与建模系统。
通过对系统的测试与验证，验证了系统在模拟与建模土壤侵蚀方面的准确性和可靠性。
该系统可为农业生产中的土壤侵蚀监测与管理提供参考。
关键词：地理信息技术、土壤侵蚀、模拟、建模、农业生产1. 引言土壤是农业生产中最重要的生产资料，土壤侵蚀严重影响了农业生产和生态环境的可持续发展。
因此，研究土壤侵蚀的模拟与建模是十分必要的。
地理信息技术作为一种综合利用遥感、地理信息系统和全球定位系统等技术的方法，可以有效地获取、管理和分析地理信息数据，为土壤侵蚀模拟与建模提供了有力的支持。
2. 地理信息技术在土壤侵蚀研究中的应用地理信息技术在土壤侵蚀研究中的应用主要体现在以下几个方面：2.1 地表覆盖分类通过地理信息技术可以对土地的地表覆盖进行分类和划分，如水体、植被、耕地等。
这些分类信息对于土壤侵蚀的模拟和建模起到了重要的作用。
2.2 遥感数据获取地理信息技术使用遥感技术获取土地利用、土地覆盖等数据，在土壤侵蚀研究中，可以通过遥感技术获取土地利用变化和土地覆盖变化的时空信息，为土壤侵蚀的模拟与建模提供数据支持。
2.3 地理信息系统分析地理信息系统可以通过对空间数据的分析，提取出有关土壤侵蚀的特征和规律。
通过地理信息系统的分析，可以实现土壤侵蚀模型的建立和预测。
3. 土壤侵蚀模拟与建模的方法土壤侵蚀的模拟与建模需要利用多种方法和技术，以生成精确的模拟结果。
3.1 数值模型数值模型是一种基于物理原理和数学模型的方法，可以通过计算机模拟土壤侵蚀的过程和影响因素。
数值模型的准确性和可靠性较高，但需要大量的参数和数据支持。
土壤侵蚀模型土壤侵蚀是指自然力和人类活动引起的土壤表面层的破坏和迁移的过程，是一种严重的环境问题。
为了研究土壤侵蚀的过程和控制侵蚀的方法，科学家们开发了不同的土壤侵蚀模型。
下面是土壤侵蚀模型的一般步骤。
1.数据收集和处理土壤侵蚀模型的建立首先需要收集并处理相关的数据。
这些数据包括地形、土壤类型、土地利用和植被状况、降水和径流等。
这些数据可以通过遥感技术、地面调查和实地测量等方法获得。
收集到的数据需要经过处理和整合，以提供模型所需的输入。
2.地形分析地形起伏是土壤侵蚀的重要因素，因此地形分析是土壤侵蚀模型的重要一步。
地形分析可以通过数字高程模型（DEM）进行，DEM可以从高程数据中获取地势的三维信息。
地形分析包括计算坡度和坡向等参数，为后续的侵蚀模拟做准备。
3.降雨和径流分析4.土壤侵蚀模拟在收集和处理好相关数据后，可以使用土壤侵蚀模型来模拟土壤侵蚀的过程。
土壤侵蚀模型可以根据不同的侵蚀机制和影响因素，通过数学模型和计算方法来预测土壤侵蚀的速率和强度。
常用的土壤侵蚀模型包括USLE模型（通用土壤流失方程）、RUSLE模型（改进的通用土壤流失方程）和WEPP模型（水土保持评价程序）等。
5.土壤侵蚀控制措施评估土壤侵蚀模型还可以用于评估不同土壤侵蚀控制措施的效果。
通过改变土地利用方式、实施植被恢复和建设护坡等措施，可以减少土壤侵蚀的发生和程度。
土壤侵蚀模型可以模拟不同措施对土壤侵蚀的影响，评估措施的效果，并为实施土壤侵蚀控制提供科学依据。
总之，土壤侵蚀模型的步骤包括数据收集和处理、地形分析、降雨和径流分析、土壤侵蚀模拟以及土壤侵蚀控制措施评估。
这些步骤旨在理解土壤侵蚀的过程和机制，预测和评估土壤侵蚀的程度，为土壤侵蚀控制提供科学依据。
本科学生综合性、设计性实验报告姓名查建勋学号—专业—GIS —班级—2010GIS实验课程名称—GIS 空间分析—_________指导教师及职称_____ 董铭— __________ -开课学期2012 至2013学年第一学期上课时间2012 —年—11月—1—日云南师范大学旅游与地理科学学院地理信息系统系、实验设计方案4、实验方法步骤及注意事项:4.1实验步骤:确定目标，加载建立模型，编辑创设计模型4.2.J在创建模型时要注意设置好建立模存模编辑时生成文件所需存储的位置; 422在模型设计过程中，要注意好工具的调用；5 •实验数据处理方法:指导老师对实验设计方案的意见:1、实验目的、数据与软件模块、理论依据、实验方法步骤见实验设计方案2、实验数据处理过程及结果2.1加载数据ArcGIS，激活Spatial Analyst 和3D Analyst 扩展模块,打开ArcToolbox，添加数据研究区界线(Study Area)、植被(Vegetation) 、土壤类型栅格(Soilsgrid)，气象数据(Climate.shp ),g高地dem然后为了土层显示不受相互间的影响，设置些基本属性。
2.1.2结果如图：2.2创建模型ArcToolbox ；执行菜单命令：［工具］＞＞［属性］,在［属性］设置对话框中，设置［空间处理］选项页中［我的工具箱位置］，将其指定为某个路径；右键单击ArcToolbox，选择New Toolbox，生成Toolbox1，将新建工具箱命名为模型应用；右键单击Toolbox1，在New中选择Model，则生成model。
二、实验报告ModelBuilder窗口中，双击工具图框［加权叠加］,在出现的［加权叠加］工具设置对话框中点击［Add Raster Row］按钮。
在［加入加权叠加层］对话框中，依次加入土壤网格（属性［S_Value］）、植被栅格图（属性［TYPE］）、重分类坡度图（属性［Value］）、气象重分图（属性Value、。
一、利用Model Builder 建立土壤侵蚀危险性建模分析（1）在Model Builder中添加数据有两种方式：a:单击“模型构建器”窗口，打开模型构建窗口，然后点击“添加数据或工具”窗口，进行数据添加。
b:首先在ArcMap中单击“添加数据”窗口，将所用的数据添加到窗口中，然后打开模型构建器，将所需的数据从所有图层中拖到模型构建器中。
（2）对模型构建器进行设置：单击模型|模型属性，在模型属性中点击“常规”设置名称和标签等内容。
点击环境，选择“处理范围”，选中范围，单击“值…”设置处理范围,然后点击应用、确定。
单击模型|图属性，选择图式符号样式2，确定后。
设置完毕。
（3）在模型构建器中队土壤侵蚀危险性建模，过程如下：1、首先在ArcMap中将添加studyarea.shp; vegetation.shp; soilsgrid三组数据，如下图：2、打开模型编辑器，并对其进行设置，然后将vegetation.shp; soilsgrid 两组数据拖到模型中，然后在ArcToolbox中点击转换工具|转为栅格，将“DEM转栅格”工具拖到模型编辑器中。
如下图：双击模型编辑器中的“DEM转栅格”输入USGS DEM文件为elevation.dem，设置保存路径，输出数据类型为FLOAT,其余的默认。
如下图：3、在ArcToolbox中点击3D Analyst工具|栅格表面，将“坡度“工具拖到模型编辑器中，点击”连接“按钮，将dem和坡度连接，双击“坡度”设置保存路径。
在ArcToolbox中点击3D Analyst工具|栅格表面|栅格重分类，将“重分类“工具拖到模型编辑器中，点击”连接“按钮，连接slope与重分类，双击“重分类”设置保存路径。
将此程序运行，将运行结果在ArcMap中加载。
双击“重分类”，打开如下图的对话框，点击“加载”按钮，将slopereclass数据加载，设置保存路径，再次运行此程序。
实验八、Model Builder 土壤侵蚀危险性建模分析(综合实验)模型生成器(ModelBuilder)为设计和实现空间处理模型提供了一个图形化的建模环境。
模型是以流程图的形式表示，它通过工具将数据串起来以创建高级的功能和流程。
你可以将工具和数据集拖动到一个模型中，然后按照有序的步骤把它们连接起来以实现复杂的GIS任务。
通过对本次练习，我们可以认识如何在ModelBuilder环境下通过绘制数据处理流程图的方式实现空间分析过程的自动化，加深对地理建模过程的认识，对各种GIS分析工具的用途有深入的理解。
1. 认识ModelBuilder操作界面1352. 确定目标，加载数据1353. 创建模型1364. 编辑模型1395. 执行模型，查看结果1531.认识ModelBuilder操作界面1:添加硬盘上的数据或工具到模型中，数据也可以从ArcMap或ArcCatalog从直接拖到模型中，工具可以直接从Arctoolbox直接拖到模型中2:显示全部模型要素，并充满ModelBuilder窗口3:自由缩放，点击此按钮后，按住鼠标不放可，向上或向下移动鼠标可以自由缩放ModelBuilder中的流程图4:选择，用以选择模型中的数据图框，工具图框5:添加连接，将数据和工具连接起来6:运行选中的处理过程或整个模型2.确定目标，加载数据目标：获取［土壤侵蚀危险性分布图］因子确定：坡度、土壤类型、植被覆盖数据：矢量数据：研究区界线(Study Area)、植被(Vegetation)，栅格数据：土壤类型栅格(Soilsgrid)(1) 在ArcMap中新建一个地图文档(2) 添加矢量数据：StudyArea、Vegetation、栅格数据Soilsgrid (同时选中：在点击的同时按住Shift)(3) 打开Arctoolbox，激活Spatial Analyst空间分析扩和3D分析扩展模块(执行菜单命令［工具］＞＞［扩展］，在出现的对话框中选中“空间分析模块”和“ 3D分析”)(4) 根据Vegetaion中的属性［VegTYPE］设置植被图层的符号为［唯一值渲染］，根据SoilsGrid图层中属性［S_Value］设置土壤类型栅格的符号为［唯一值渲染］，设置图层StudyArea的边界和填充，并调整各图层的顺序得到如下下效果:(5)保存地图文档为［Ex8.mxd］3■创建模型在上一步操作的基础上进行(1) 在ArcMap中，打开Arctoolbox，执行菜单命令：［工具］＞＞［选项］,在［选项］设置对话框中，设置［空间处理］选项页中［我的工具箱位置］，将其指定为某个路径，比如［d:\arcgis］,因为以下建立的模型将会被保存到后缀为［.tbx］的文件中，而这个文件是保存在以上设定的路径下的.柵格CAI 内容列表D砒玄Inter op er ability常规 |数据窗口布局观图空间处理表格确走取消应用00(2) 在Arctoolbox中，右键点击根目标［Arctoolbox］,在右键菜单中执行［新的工具箱］命令，将会在［d:\arcgis］创建一个工具箱，将新建工具箱改名，比如［geosptial］(3) 右键点击新建的工具箱［geosptial ］,在右键菜单中，执行命令：［新建］＞＞［模型］, 将打开［ModelBuilder ］应用程序窗口：注意：对已存在的模型，右键点击模型后，选择［编辑］也可以打开［ModelBuilder ］窗口，对已存在的模型进行编辑。
实验八、Model Builder 土壤侵蚀危险性建模分析(综合实验)模型生成器(ModelBuilder)为设计和实现空间处理模型提供了一个图形化的建模环境。
模型是以流程图的形式表示，它通过工具将数据串起来以创建高级的功能和流程。
你可以将工具和数据集拖动到一个模型中，然后按照有序的步骤把它们连接起来以实现复杂的GIS任务。
通过对本次练习，我们可以认识如何在ModelBuilder环境下通过绘制数据处理流程图的方式实现空间分析过程的自动化，加深对地理建模过程的认识，对各种GIS分析工具的用途有深入的理解。
1. 认识ModelBuilder操作界面1352. 确定目标，加载数据1353. 创建模型1364. 编辑模型1395. 执行模型，查看结果1531.认识ModelBuilder操作界面1:添加硬盘上的数据或工具到模型中，数据也可以从ArcMap或ArcCatalog从直接拖到模型中，工具可以直接从Arctoolbox直接拖到模型中2:显示全部模型要素，并充满ModelBuilder窗口3:自由缩放，点击此按钮后，按住鼠标不放可，向上或向下移动鼠标可以自由缩放ModelBuilder中的流程图4:选择，用以选择模型中的数据图框，工具图框5:添加连接，将数据和工具连接起来6:运行选中的处理过程或整个模型2.确定目标，加载数据目标：获取［土壤侵蚀危险性分布图］因子确定：坡度、土壤类型、植被覆盖数据：矢量数据：研究区界线(Study Area)、植被(Vegetation)，栅格数据：土壤类型栅格(Soilsgrid)(1) 在ArcMap中新建一个地图文档(2) 添加矢量数据：StudyArea、Vegetation、栅格数据Soilsgrid (同时选中：在点击的同时按住Shift)(3) 打开Arctoolbox，激活Spatial Analyst空间分析扩和3D分析扩展模块(执行菜单命令［工具］＞＞［扩展］，在出现的对话框中选中“空间分析模块”和“ 3D分析”)(4) 根据Vegetaion中的属性［VegTYPE］设置植被图层的符号为［唯一值渲染］，根据SoilsGrid图层中属性［S_Value］设置土壤类型栅格的符号为［唯一值渲染］，设置图层StudyArea的边界和填充，并调整各图层的顺序得到如下下效果:(5)保存地图文档为［Ex8.mxd］3■创建模型在上一步操作的基础上进行(1) 在ArcMap中，打开Arctoolbox，执行菜单命令：［工具］＞＞［选项］,在［选项］设置对话框中，设置［空间处理］选项页中［我的工具箱位置］，将其指定为某个路径，比如［d:\arcgis］,因为以下建立的模型将会被保存到后缀为［.tbx］的文件中，而这个文件是保存在以上设定的路径下的.柵格CAI 内容列表D砒玄Inter op er ability常规 |数据窗口布局观图空间处理表格确走取消应用00(2) 在Arctoolbox中，右键点击根目标［Arctoolbox］,在右键菜单中执行［新的工具箱］命令，将会在［d:\arcgis］创建一个工具箱，将新建工具箱改名，比如［geosptial］(3) 右键点击新建的工具箱［geosptial ］,在右键菜单中，执行命令：［新建］＞＞［模型］, 将打开［ModelBuilder ］应用程序窗口：注意：对已存在的模型，右键点击模型后，选择［编辑］也可以打开［ModelBuilder ］窗口，对已存在的模型进行编辑。
收藏夹I 素引一 L按素.4.编辑模型在上一步基础上进行(1)在［ModelBuilder］窗口中，执行菜单命令：［模型］＞＞［模型属性］在［常规］选项页中，设置模型的名称及标注通过在［环境设置］中，设定［常规设置］的 ［输岀范围］为［Same As Layer"StudyArea "］(2)在［ModelBuilder ］窗口中，执行菜单命令 ：［模型］＞＞［图解属性］在［环境变量］选项页中设置分析范围为研究区范围常规|布局符号化匚确圭」取消］应用⑹(3) 从ArcMap 中，将图层［Vegetaion］、［Soilsgrid］拖放到［ModelBuilder］窗口中;从［Arctoolbox］中将工具［DEM 到栅格］拖放到［ModelBuilder］窗口中(此工具在［ConversionTools］＞＞［To Raster］下)5対50氐召弓婷轴弓37,11忌q鱼(4) 在［ModelBuilder］窗口中，双击工具图框［DEM到栅格］，在出现的工具设置对话框中指定输入USGS DEM文件为：［elevation.dem］—通过输入框右边的［浏览打开］按钮在硬盘上找到该文件。
-O HKH 3 stud/area□Id 3 vEg ecaban口打fi百耳怖值n -P KTYPELJ Engelmk spruce■KrurmWio^z■Lodgepde pn 甘□ non direst■water■whi^arkpre 日0dmgrdi宿陆:223).02□Bet^csk□clay毎ArcTMto*B事® Anai^tToate ffl ■ Aryl用T QQ£出■ CartagracMiy TooteF 零Con'-^rsiQn T QQ I S4 轸From RasterJ费TftCW+ 曾To Co^-erage3 & TecBASE+ 毎To€eDdatatm5£B fei To Raster 护ASCII到册梏沪DEM站1殆孟faster To O±er z浮点u怔到in拒Z妥桶J冏桔:+ 备Io Shapefte-—E切斯旳魯叱戒Tods H.I &Database+ 轴DiscsnrwKted EditingQ］X JL暨團划噩囹111盟⑥期|醱|珂土I』±］soilsgridveg^ldtian收除J素引I挂素| tf Mcrostft Sarw$«ii 耳|1D _-_| Bl J U ；左样曰堀13㈢插入①圧挥⑤工具㈢厨口凶ifftifeD・＞■山（5）从［Arctoolbox］中将工具［坡度］拖放到［ModelBuilder］窗口中（此工具在［3D Analyst Tools］＞＞［ Raster Surface］下），在［ModelBuilder］窗口中，点击［添加连接］按钮（如下图红色箭头所指）将派生数据图框［DEMToRa_elev1］与工具图框［坡度］连接在一起。
完成后效果如下图所示：模型編辑(E)浏腕阿窗口(W)帮助MU\豐期圈啣I吉| "|已|笄|闻@|判鍛個I 資| ±］\▲ ＜1右键点击图框［输出栅格］将其改名为：［坡度图］(6) 从［Arctoolbox］中将工具［重分类］拖放到［ModelBuilder］窗口中(此工具在［Spatial AnalystTools］＞＞［ Reclass］下)，在［ModelBuilder］窗口中，点击［添加连接］按钮将派生数据图框［坡度图］与工具图框［重分类］连接在一起。
完成后效果如下图所示：⑺在［ModelBuilder］窗口中，双击工具图框［重分类］，在［重分类］工具属性对话框中将坡度重分类:在这里我们通过INFO数据表［slopereclass］实现重分类，在上图中，点击［装载］按钮，找到数据表［slopereclass］,将根据此数据表中的设定值将坡度分为10类。
［Slopereclas］中有特殊的字段［FROM］、［TO］、［OUT］、［MAPPING］，可以用于重分类，该表的内容可以通过ArcMap或ArcCatalog查看：疔标识FROM TO OUT |MAPPING H 1051Value To Value 卜25102ValueTo Value | 310153V alue To Value41520d\alueTo Value520255V alue To Value62530E V alueTo Value 73D357V alue To Value83540B V alueTo Value 亍如45§Value To Value1045W1D V alueToValue（pout of 1。
选中的.）选项记录llJjJl 22J21I显示:|所有的选中的|记录在［ModelBuilder］窗口中，右键点击工具图框［重分类］后面的［输出栅格］将其改名为：［重分类坡度图］(8) 从［Arctoolbox］中将工具［要素到栅格］拖放到［ModelBuilder］窗口中(此工具在［Conversion Tools］＞＞［ TO Raster］下)，在［ModelBuilder］窗口中，点击［添加连接］按钮将数据图框［vegetaion］与工具图框［要素到栅格］连接在一起。
完成后效果如下图所示：将工具图框［要素到栅格］后的［输出栅格］改名为［植被栅格］。
双击与［Vegetaion］相连的工具图框［要素到栅格］，在出现的对话框中，设置字段为［VEGTYPE］,确定。
在［ModelBuilder］中右键选中图框［要素到栅格］，执行［运行］命令。
［注：此步骤比较重要］(9) 从［Arctoolbox］中将工具［加权叠加］拖放到［ModelBuilder］窗口中(此工具在［Spatial Analyst Tools］＞＞［ Overlay］下），右键点击工具图框［加权叠加］后的结果数据图框改名为［土壤侵蚀栅格］，完成后效果如下图所示：（10）在［ModelBuilder］窗口中，双击工具图框［加权叠加］，在出现的［加权叠加］工具设置对话框中点击［Add Raster Row］按钮（下图红色箭头所指）确定 取消I 应用」显示帮助〉＞ |在［加入加权叠加层］对话框中，按下图所示指定各参数，将因子 ［SOILSGRID ］加入加 权叠加分析过程：在［加权叠加］对话框再次点击［Add Raster Row ］按钮，将下图所示设置参数，将因子 ［植 被栅格］加入到加权叠加分析过程：Raster % InfluenceField Scale Value-I2d土丄S UE of influence高程比例1 to 9 by 1站4_1画蛭j 加权叠加表Set Equal Influence从 到 用在［加权叠加］对话框再次点击［Add Raster Row］按钮，将下图所示设置参数，将因子［重分类坡度图］加入到加权叠加分析过程：三个因子添加完成后，回到［加权叠加］工具设置对话框，分别将因子［Soilsgrid］、［植被栅格］、［重分类坡度图］的权重设置为：［25%］、［25%］、［50 % ］加权亜加表1Raster帕InfhiRnc旦Held Scale Value1金aoilsgnd25S value—JBedrock 1 nClay5Clay loam9Sandy loam3NODATA Restricted遷植被删格25VALUE苓歳分类坡度團別VALUE+1凶土丄输入权重Sum of influence高程比例11 to S by ~IDO输岀删格4Set Equal InfluenceHjI濒件应用-尿GI菲：雳第1谓-地理建模\E X&X@3E匯ffl指定结果册榕的名称及路径确定取消」应用显示帮助=>(11)设置因子[Soilsgrid]:根据不同土壤类型对土壤侵蚀危险性的影响力，不同的土壤类型给定不同的的数值，数值1表示改天土壤侵蚀危险度较低，9表示较高(12)设置因子［植被栅格］:根据不同植被类型对土壤侵蚀危险性的影响力，不同的 植被类型给定不同的的数值，数值1表示改天土壤侵蚀危险度较低，9表示较高小，坡度较大的区域发生土壤侵蚀的危险系数较大，不同坡度对应不同数值，数值(13)设置因子［重分类坡度图］:根据不同坡度低的区域发生土壤侵蚀的危险系统较表示改天土壤侵蚀危险度较低，9表示较咼Q] &i JLI酗©]划喇乜I：：血I创醐齣创和』上I+J1高程比例从用11 to 9 by 1F输出刪格3应用确定最终完成的模型图如下:HJ显示帮助»加权叠加表Sum of influerice Set Equal Irrfluenoe| ¥：G IS软件应用-ArcG皿卯臥第11课-地理建模匕业出汩旧取消J 視型歸琼E）浏嵬帕志口3! WHsoilagnd5.执行模型，查看结果(1)在［ModelBuilder］窗口中执行菜单命令：［模型］＞＞［运行整个模型］。
