修正通用土壤流失方程（RUSLE）中的坡度坡长因子（LS因子）计算公式存在多种方法，导致研究者容易误用，具有相当程度的不确定性。本研究选取了4种常用的坡长和2种坡度因子公式，并根据公式的适用性进行了组合。利用ArcGIS Pro 3.0中的ModelBuilder，构建了一个RUSLE计算模型（RUSLE-Cal模型），该模型可以使用4种常用的RUSLE公式和1种组合公式自动计算土壤侵蚀模数，模型结构如图1，模型输入界面如图2，模型及开发手册见原文附件。
图1 RUSLE-Cal模型结构
图2 RUSLE-Cal模型输入界面
以云南省洱海流域凤羽河小流域为案例，本研究分析了不同LS因子公式的不确定性，并利用实测泥沙数据验证了RUSLE模拟结果的可靠性。选择了最佳的LS因子公式组合，并对每个公式的起源和适用性进行了深入分析。验证结果表明，当坡度≤10°时使用L1公式，当坡度>10°时使用L3公式；当坡度≤18°时使用S1公式，当坡度>18°时使用S2公式，RUSLE模型的最佳模拟结果相对误差为5.55%（图3）。不确定性分析结果表明，4种LS因子公式对模拟土壤侵蚀有显著影响，相对误差范围为-99.18%到31.49%。因此，基于文献综述和公式分析，提供了一张LS因子适用性选择表（表1），为相关研究者提供可靠的LS因子公式选择，可用于改进流域模型中的土壤侵蚀模拟。
图3 不同RUSLE计算公式模拟结果精度验证
该研究成果以“Adaptability analysis and model development of various LS-factor formulas in RUSLE model: A case study of Fengyu River Watershed, China”为题，近期在线发表在国际学术期刊《GEODERMA》（IF 6.1），中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士研究生张天鹏为第一作者，雷秋良研究员为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金(U20A20114, 42107076)、国家重点研发计划项目(2022YFC3204001)、高分辨率对地观测系统重大专项(09-Y30F01-9001-20/22)、泰山产业领军人才工程(LJNY202125)资助。
【引文方式及原文链接】
ZHANG Tianpeng, LEI Qiuliang, DU Xinzhong, LUO Jiafa, AN Miaoying, FAN Bingqian, ZHAO Ying, WU Shuxia, MA Yonggang, LIU Hongbin. Adaptability analysis and model development of various LS-factor formulas in RUSLE model: A case study of Fengyu River Watershed, China. GEODERMA, 2023,116664.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016706123003415
