Tabla de contenido
Tema 2 Conceptos básicos de la plataforma
Tema 3 Soporte de datos del modelo RWEQ
Tema 4 Extracción de parámetros del modelo RWEQ
Tema 6 Habilidades de redacción de documentos SCI relacionadas con el modelo RWEQ
Combinado con el caso para explicar el funcionamiento del modelo RWEQ y el análisis de atribución relacionado, brindará explicaciones prácticas sobre la erosión eólica del suelo desde los aspectos del análisis de principios, datos, métodos y atribuciones. Principios: Introducir los principios básicos y los modelos principales de la erosión del suelo y la erosión eólica del suelo, y analizar y explicar los últimos resultados de la investigación científica en el país y en el extranjero; Datos: Introducir los métodos de adquisición de datos meteorológicos, de vegetación, del suelo y de otro tipo; explicar las características y aplicación de varios métodos de datos: presente los métodos y puntos clave de cada extracción de parámetros en el modelo RWEQ; use el entorno operativo que combina Python y ArcGIS de manera efectiva, aproveche al máximo las capacidades eficientes de procesamiento de datos de Python y el poderoso análisis espacial y capacidades de visualización, a través de análisis de código y herramientas Ejercicios prácticos, que explican los métodos de extracción de parámetros de modelos diversificados; capítulo de análisis: análisis de las características de distribución de la erosión eólica del suelo y sus factores influyentes; explicación de los principios de los métodos de análisis de atribución, como el análisis de Tongjing y los detectores geográficos, que se implementan en R, SPSS y otros entornos Análisis de atribución y visualización de la erosión eólica del suelo.
Obtendrá una comprensión profunda de los principios y factores impulsores del modelo de erosión eólica a través del ejercicio práctico de proceso completo de la operación del modelo RWEQ; dominará las técnicas en la estimación del módulo de erosión eólica, como el procesamiento de datos heterogéneos de múltiples fuentes, la extracción de parámetros del modelo , y análisis de atribución, en la práctica específica En el caso, aprender a utilizar los principios y métodos técnicos anteriores para mejorar el nivel de capacidad de aplicación del modelo de erosión eólica.
Tema 1 Base Teórica
1. Principios básicos de la erosión del suelo
Erosión del suelo: todo el proceso de destrucción, erosión, transporte y depósito del suelo y del material original del suelo bajo la acción de fuerzas externas como el agua, el viento, la congelación y la gravedad.
Clasificación de la erosión del suelo: erosión hídrica, erosión por gravedad, erosión por congelación-descongelación y erosión eólica, etc.
Los peligros y las causas de la erosión del suelo: la vasta área de montañas y colinas en China, las grandes fluctuaciones del terreno, los materiales del suelo sueltos y profundos, la alta intensidad de lluvia, la larga historia de recuperación y la baja cobertura de vegetación son factores importantes que causan que el suelo erosión. Diferentes combinaciones de varios factores determinan el tipo, grado, distribución regional y peligro potencial de erosión del suelo.
2. Modelo de erosión eólica del suelo
Mecanismo de erosión eólica del suelo
Factores que influyen en la erosión eólica del suelo: 1) velocidad del viento 2) características físicas del suelo superficial 3) cobertura y rugosidad de la superficie
Modelo de evaluación de la erosión eólica del suelo:
Ecuación de Erosión Eólica (WEQ)
La Ecuación de Erosión Eólica (WEQ) fue propuesta por Woodruff y Siddoway en 1965, con el objetivo de analizar la influencia de las condiciones de la superficie del campo y las medidas de manejo del campo en la tasa de erosión, y luego prevenir efectivamente la erosión eólica de las tierras agrícolas. WEQ se utiliza para predecir la erosión eólica anual (kg/ha-1) de tierras agrícolas en los Estados Unidos.
WEQ es el primer modelo para estimar la erosión eólica anual en campos, que contiene 11 variables en 5 grupos: factores climáticos, erosionabilidad del suelo, rugosidad de la superficie del suelo, longitud del campo y residuos de cultivos. Entre ellos, la erosionabilidad del suelo y los factores climáticos son las variables dependientes más importantes.
WEQ se puede expresar mediante la siguiente fórmula:
E=f(I,K,C,L,V)
Entre ellos, E es la cantidad de erosión eólica anual (t/acre, 1 acre= 4046.86m2), f es la relación funcional ; Ⅰ es el suelo erosionable K es el factor de rugosidad del suelo; C es el factor climático; L es la longitud desnuda del campo (ft, 1 ft = 30,48 cm); V es el factor de vegetación.
Ecuación de erosión eólica revisada (RWEQ)
La ecuación de erosión eólica revisada (RWEQ) es una estimación en serie a largo plazo de la erosión eólica del suelo regional con alta resolución espacial y temporal, para predecir de manera efectiva la cantidad de erosión eólica El modelo puede proporcionar una base para la prevención y el control de la desertificación de la tierra.
Tema 2 Conceptos básicos de la plataforma
1. Introducción e instalación del software ArcGIS, introducción de la función común
Introducción de la versión de ArcGIS, instalación,
interfaz del software ArcGIS, introducción de la función común,
configuración del entorno del espacio de trabajo de ArcGIS
2. Mapeo y análisis espacial de ArcGIS
①Cómo definir el sistema de coordenadas en ArcGIS
②Análisis espacial de
ArcGIS En la caja de herramientas de análisis espacial del software ArcGIS, se proporciona una gran cantidad de herramientas de procesamiento de datos ráster, entre las cuales se utilizan las herramientas para suavizar datos ráster para eliminar El ruido de sal y pimienta juega un papel muy importante
(1) Análisis de extracción: extracción por atributo o posición espacial, extracción por valor de celda (
2) Álgebra de mapas: reglas de lenguaje del álgebra de mapas
(3) Análisis local: superposición de datos ráster (4) Análisis de vecindario
: forma de vecindario, tipo de estadísticas de vecindario, estadísticas de puntos;
(5) Análisis regional: estadísticas geométricas de partición, estadísticas de partición, tabulación de área, histograma de área;
(6) Análisis de interpolación: método de ponderación de distancia inversa, método de vecino natural, método de superficie de tendencia, método de función spline, método Kriging; (7) Muestreo y remuestreo:
análisis de red, muestreo de puntos aleatorios, reclasificación, tabla de búsqueda, etc.;
③Diseño de diseño
ArcGIS Uso básico del servicio de mapas ArcGIS: configurar el servidor de mapas; agregar y usar en línea mapas
Elaboración y diseño de mapas, mapas a ojo de águila, indicadores de rango, grillas, tablas, gráficos, etc.
Aquellos escollos que se han pisado en el pasado —Errores comunes y precauciones de uso, etc.
Tema 3 Soporte de datos del modelo RWEQ
1. Adquisición y preprocesamiento de datos vectoriales
Conocimiento de
datos vectoriales Creación, conversión y edición de datos vectoriales
2. Adquisición y preprocesamiento de datos ráster
Comprensión
de datos ráster Entrada, salida y conversión de datos ráster
Comprensión de resolución espacial
Remuestreo de datos ráster
3. Adquisición de datos de la plataforma en la nube de teledetección
Introducción de datos de la plataforma en la nube de teledetección
Sintaxis básica de la plataforma en la nube de teledetección
Adquisición de datos de la plataforma en la nube de teledetección
4. Adquisición y procesamiento de datos NetCDF
Reconocimiento y lectura de datos NC
Composición del generador de modelos ArcGIS
Nueva caja de herramientas ArcGIS y herramientas personalizadas
5. Adquisición y procesamiento de datos meteorológicos basados en Python
Introducción a los datos meteorológicos
Entorno de desarrollo de Python Construcción
de la biblioteca de código de Python Instalación y explicación
Lectura y escritura de archivos de texto, vectoriales, raster y otros Archivos
de limpieza de datos de Python
Conversión de datos de texto y datos de raster
Datos NC y *.Conversión de datos TIF
Definición y conversión de proyección de datos por lotes
Tema 4 Extracción de parámetros del modelo RWEQ
1. Extracción de WF del factor climático
Las condiciones climáticas, como la velocidad del viento, la temperatura, la lluvia, la radiación solar y los días de cubierta de nieve, afectarán el módulo de erosión eólica del suelo, que en conjunto constituyen factores climáticos.
El factor climático WF caracteriza la capacidad del viento para transportar partículas del suelo bajo las condiciones de considerar factores como lluvia, temperatura, insolación y cubierta de nieve, y su expresión es la siguiente:
En la fórmula, WF es el factor meteorológico (kg/m); WE es el factor de intensidad del campo de viento (m3/s3), que se compone de la velocidad del viento de monitoreo μ2 (m/s), la velocidad del viento de emisión de arena μ1 (se supone que es 5 m/s) y el período de observación Se calcula el número de días Nd; ρ es la densidad del aire (kg/m3), calculada a partir de la altitud EL (km) y la temperatura absoluta T (K); g es la aceleración de la gravedad (m/s2); S es el factor de humedad del suelo (adimensional); R es la lluvia (mm); I es la cantidad de riego (mm); Rd es el número de lluvia y (o) riego días; ETP es la evaporación relativa potencial de la superficie (mm), la cual está determinada por la radiación solar SR (cal/cm2) y se calcula la temperatura promedio DT (°C); SD es el factor de cobertura de nieve (adimensional); P es la probabilidad de que la profundidad de la capa de nieve (Hsnow) sea superior a 25,4 mm durante el período de cálculo.
factor wf
factor ETp
factor SW
factor WF
2. Extracción del factor de erosionabilidad del suelo EF
La erosionabilidad del suelo se refiere a la sensibilidad del suelo a la erosión. Para tipos de suelo con diferente composición mecánica y propiedades físicas y químicas, cuanto menor sea el tamaño de partícula, menor será el contenido de materia orgánica, mayor será la erosionabilidad del suelo y más fácil será erosionarlo; por el contrario, cuanto más grueso sea el tamaño de partícula, cuanto mayor sea el contenido de materia orgánica y menor sea la erosionabilidad, es menos probable que se erosione. La fórmula de cálculo del factor de erosionabilidad del suelo es la siguiente:
3. Extracción del factor de costra del suelo SCF
La costra del suelo se refiere a la microcapa formada por la interacción entre algunos organismos inferiores y la superficie del suelo o la precipitación salpicada en la superficie del suelo. Generalmente, se puede dividir en costra biológica y costra física de acuerdo con la mecanismo de producción Corteza. Entre ellos, la corteza biológica es beneficiosa para resistir la erosión eólica del suelo; la corteza física es frágil, pero acelera el proceso de erosión del suelo por el viento. Su fórmula de cálculo es la siguiente:
4. Extracción del factor de cobertura vegetal C
Diferentes tipos de vegetación tienen diferentes sistemas de raíces y, por lo tanto, tienen diferentes capacidades de fijación de agua y arena. El factor de cobertura vegetal indica el efecto inhibitorio sobre la erosión eólica del suelo bajo ciertas condiciones de cobertura vegetal. De acuerdo con el mapa de clasificación LUCC del área de estudio, la vegetación se divide en cinco tipos de vegetación: bosque, arbusto, pastizal, tierra de cultivo y tierra desnuda, y cada factor de cobertura de vegetación se calcula de acuerdo con diferentes coeficientes.
En la fórmula, ai es el coeficiente de los diferentes tipos de vegetación, entre los cuales, la tierra forestal es -0,153 5, los arbustos son -0,092 1, los pastizales son -0,151 1, los terrenos agrícolas son -0,043 8 y los terrenos desnudos son -0,076 8; SC es la cobertura de vegetación (adimensional), calculada a partir del conjunto de datos NDVI.
5. Extracción del factor de rugosidad de la superficie K'
La rugosidad de la superficie se refiere a la influencia de la rugosidad de la superficie del terreno causada por el terreno sobre la erosión del viento del suelo.
En la fórmula, Kr es la longitud de la rugosidad del terreno (cm) causada por las ondulaciones del terreno; Crr es la rugosidad aleatoria Factorice, tome 0; ΔH es la diferencia de altitud (m) dentro del rango de distancia L, y L tiene diferentes valores de acuerdo con las diferentes condiciones del terreno ondulado.
6. Cálculo de la erosión eólica del suelo
SL es la cantidad de erosión eólica del suelo (thm-2a-1); Qmax es la cantidad máxima de transferencia de arena (kg/m); S es la longitud clave de la parcela (m); z es la distancia máxima de erosión eólica en la dirección del viento ( m); WF es el factor climático (kg/m); K' es el factor de rugosidad de la superficie; EF es el factor de erosionabilidad del suelo; SCF es el factor de la costra del suelo; C es el factor de cobertura vegetal.
Tema 5 Análisis de atribución
1. Análisis estadístico
Sobre la base de la extracción y el análisis del uso de la tierra y la información sobre el cambio de cobertura en el área de estudio y otros resultados de investigación relacionados, las características de distribución espacial del área de estudio se analizarán estadísticamente y se realizará un análisis en profundidad para la prevención de la erosión eólica del suelo y medidas de control.
2. Análisis de correlación
Análisis de red: utilice la herramienta de red de ArcGIS para crear una cuadrícula de cierto tamaño en el área de investigación y realice la segmentación de mapas, análisis de muestreo y división de unidades de investigación.
Análisis de correlación: establezca los diagramas de dispersión de factores como la vegetación en el área de Three Rivers Headwaters y la cantidad de erosión eólica potencial, la cantidad real de erosión eólica y la cantidad de fijación de arena y protección contra el viento utilizando el método de cuadrícula, y realice un ajuste de función óptimo en la dispersión diagrama para explorar su distribución espacial en la correlación.
3. Análisis de trayectoria
La erosión eólica anual del suelo en el área de Sanjiangyuan en 2015 se utilizó como variable dependiente, y los factores climáticos y la cobertura de vegetación se utilizaron como variables independientes para llevar a cabo un análisis de trayectoria para analizar cuantitativamente la contribución conjunta de la directa y efectos indirectos de cada factor.
4. Análisis de detección de factores:
la distribución espacial de la erosión eólica por detectores geográficos no es causada por un solo factor geográfico, climático o humano, su distribución espacial real. Se propone el Modelo de Detector Geográfico (GDM) basado en la teoría de la diferenciación espacial y la tecnología de análisis espacial del sistema de información geográfica (SIG). A menudo se utiliza para estudiar los factores que afectan la heterogeneidad de la jerarquía espacial y sus mecanismos subyacentes.
Detector de
factor El detector de factor puede evaluar la contribución de un cierto factor de influencia a la cantidad de erosión eólica, la fórmula específica es la siguiente:
Entre ellos, D es un determinado factor de impacto, H es la cantidad de erosión eólica, Q es la contribución del factor de impacto a la cantidad de erosión eólica, el rango de valores es [0-1], N, σ2 son el tamaño de la muestra y su varianza, h es el número de capas de muestra, L es el número de clasificación de los factores de impacto. Cuando el valor de Q es mayor, indica que la contribución a la erosión eólica es mayor.
Detector de
interacción El detector de interacción puede evaluar la contribución de los dos factores influyentes a la erosión eólica en el área de estudio cuando interactúan, a fin de analizar con mayor precisión la contribución real de múltiples factores influyentes.
El detector geográfico basado en R realiza
la preparación de datos de variables independientes y variables dependientes;
preparación de operaciones de detectores geográficos;
instalación de paquetes de programas y software R, configuraciones básicas, etc.;
análisis de códigos de operación de detectores geográficos;
análisis y visualización de resultados de detectores de factores;
resultados de detectores de interacción y Visualización
Tema 6 Habilidades de redacción de documentos SCI relacionadas con el modelo RWEQ
1. Estructura del artículo científico
2. Introducción
¿Está claro el problema científico?
¿Es riguroso el razonamiento lógico?
Habilidades de escritura de revisión de literatura
Ejemplos de escritura de introducción
3. Resumen y conclusión
Requisitos para
escribir un resumen en inglés Cinco elementos del resumen
Cómo construir un resumen de un artículo de SCI
Diferencia entre resumen y conclusión
Fuente de datos y preprocesamiento
Método de extracción de factor de modelo
4.
Discusión Discusión
5. Análisis de las habilidades de envío de trabajos 6.
de trabajos SCI
Nota: Prepare su propia computadora e instale el software requerido con anticipación
Basado en la tecnología de integración "RWEQ+" en la simulación de la erosión eólica del suelo y la estimación del módulo de erosión eólica, la aplicación práctica del análisis de atribución de cambios y la redacción de artículos SCI Principios y factores impulsores; dominar las técnicas en la estimación del módulo de erosión eólica como multi- fuente de procesamiento de datos heterogéneos, extracción de parámetros del modelo y análisis de atribución; en casos prácticos específicos, aprenda a utilizar los principios y métodos técnicos anteriores para mejorar la capacidad de aplicación del nivel de modelos de erosión eólica. https://blog.csdn.net/WangYan2022/article/details/131975409?spm=1001.2014.3001.5502 Último basado en Citespace, vosviewer, tecnología de análisis de visualización bibliométrica en lenguaje R y visualización de literatura de proceso completo Método de escritura eficiente en papel SCI_WangYan2022 Blog-CSDN El blog proporciona explicaciones detalladas sobre ocho temas, incluida la explicación de la bibliometría, la selección eficiente de temas, la descarga de datos de recuperación de bases de datos y el uso de software, para que los estudiantes puedan comprender de manera sistemática y completa la teoría básica y el conocimiento de la bibliometría; domine Citespace, vosviewer y la tecnología de análisis visual R de literatura lingüística; finalmente lograr el dominio de la lógica de pensamiento y los métodos técnicos de un informe de análisis de visualización de información de documento (tesis) a partir de la determinación del tema, el análisis de datos y el dibujo, el marco del artículo y la escritura.
https://blog.csdn.net/WangYan2022/article/details/131889523?spm=1001.2014.3001.5502 ¿Qué es el software de simulación numérica de aguas subterráneas? ? GMS, Visual MODFLOW Flex, FEFLOW, MODFLOW_WangYan2022's blog-CSDN blog combinado con escenarios de aplicación específicos, los ejemplos explican todo el proceso del proceso de aplicación de software, incluido el procesamiento y análisis de datos, la construcción de modelos numéricos y la salida de resultados de simulación, etc., a través de artículos de modelado y artículos de optimización, casos reales y aplicaciones complejas son las principales líneas de contenido.
https://blog.csdn.net/WangYan2022/article/details/131373235?spm=1001.2014.3001.5502 R-Meta análisis y [análisis bibliométrico, bayesiano, aprendizaje automático, etc.] práctica de integración multitecnología y desarrollo avanzado_ Blog de WangYan2022 -El blog CSDN proporciona un análisis detallado de los principios de metaanálisis, fórmulas, pasos de operación y análisis de resultados, y aplicaciones avanzadas. Combinado con múltiples ejemplos, domine todo el proceso de metaanálisis y análisis de incertidumbre, y explíquelo en combinación con el aprendizaje automático y otros métodos Aplicación extendida del metanálisis en la literatura big data.
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