【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及黑土区生态环境保护，具体涉及一种黑土区侵蚀沟的沟系分级方法及系统。
技术介绍
1、土壤侵蚀是常见的生态环境问题，土壤侵蚀造成大量土壤养分流失，影响区域生态环境。土壤侵蚀分为面蚀和沟蚀，沟蚀则会形成土壤侵蚀沟，使坡面产沙量增加几倍至数十倍，破环原有的地表形态，严重破坏农业生产和生态环境。东北黑土区尽管开发仅有百余年的历史，但沟道侵蚀的土地退化表现十分严重，对黑土区的侵蚀沟发育机理和影响因素进行研究已成为重要的研究课题。
2、东北黑土区的侵蚀沟大部分为线状且均连片产生，趋向形成一个个大型的沟道系统。不同的侵蚀沟具有不同的发育机理和影响发育的因子，但目前黑土区侵蚀沟并没有科学的分类标准，现有技术仅仅以侵蚀沟的形态大小和外貌特征进行分类，无法为黑土区侵蚀沟的发育机理和影响因素研究提供科学的理论指导。
3、因此，需要提出一种黑土区侵蚀沟的沟系分级方法及系统，能够针对黑土区域的卫星影像进行特征要素分析，根据特征要素对黑土区域的各个侵蚀沟进行分级处理，为后续对黑土区不同类型侵蚀沟的发育机理和影响因素的研究提供观测基础。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种黑土区侵蚀沟的沟系分级方法及系统，用以解决现有对黑土区域的侵蚀沟进行发育机理研究时，由于没有对侵蚀沟进行科学的分类，导致无法为每一类侵蚀沟共有的发育因子和影响因素的研究提供观测基础的技术问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供一种黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，包括：
3、选取黑土区
4、利用预设的地理信息系统对所述卫星影像进行空间校准匹配，得到所述黑土区域的配准卫星影像；
5、获取所述配准卫星影像对应的数字高程模型图，并对所述数字高程模型图进行预处理；
6、将预处理后的数字高程模型图导入到所述地理信息系统中，得到所述黑土区域的等高线信息；
7、根据所述等高线信息将所述黑土区域划分为多个子流域，并确定每个所述子流域的沟缘线、沟头和沟口；
8、基于预设沟系分类方法，根据所述沟缘线、沟头和沟口对所述黑土区域的侵蚀沟进行沟系分级；其中，所述预设沟系分类方法包括：将包含至少两个沟头的沟道作为一个沟系；当所述沟系包括两个及以上沟头和一个沟口，确定所述沟系为单沟道系统；当所述沟系包括两个及以上沟头和一个以上沟口，确定所述沟系为多沟道系统。
9、进一步的，对所述数字高程模型图进行预处理包括：对所述数字高程模型图进行重采样，调整所述数字高程模型图的分辨率。
10、进一步的，根据所述等高线信息将所述黑土区域划分为多个子流域，包括：
11、根据所述等高线信息确定所述黑土区域的分水岭；
12、根据所述分水岭将所述黑土区域划分为多个子流域；
13、其中，每个所述子流域中只有一个沟谷，且所述子流域内的降水都汇集到同一个沟谷中。
14、进一步的，所述预设沟系分类方法还包括：
15、所述沟系包括主沟系和多个子沟系；每个所述沟系均包含一个主沟，所述主沟为所述沟系的最高级别沟道，所述主沟的等级与所述沟系的沟头数量一致。
16、进一步的，所述主沟从所述沟系的沟口开始沿沟缘线向沟头勾绘，勾绘至沟道连接处时，选取与所述连接处等高线夹角最大的沟道为主沟，直到勾绘至沟头。
17、进一步的，所述沟道连接处非主沟的沟道为所述沟系的次级沟道；
18、当所述连接处的次级沟道只有一个沟头时，所述次级沟道为所述沟系的一级沟；
19、当所述连接处的次级沟道有多个沟头时，所述次级沟道为所述沟系的子沟系；所述子沟系的等级为到所述连接处为止，所述沟道所有沟头的数量。
20、进一步的，将预处理后的数字高程模型图导入到所述地理信息系统中，得到所述黑土区域的等高线信息，包括：
21、利用所述地理信息系统的表面分析工具对所述数字高程模型图进行数据处理，得到所述黑土区域的等值线；
22、对所述等值线的间距值进行设定，根据所述间距值和等值线得到所述黑土区与的等高线信息。
23、本专利技术还提供一种黑土区侵蚀沟的沟系分级系统，包括：
24、影像获取模块，用于获取选定黑土区域的卫星影像；
25、校准匹配模块，用于利用预设的地理信息系统对所述卫星影像进行空间校准匹配，得到所述黑土区域的配准卫星影像；
26、模型图获取模块，用于获取所述配准卫星影像对应的数字高程模型图，并对所述数字高程模型图进行预处理；
27、等高线分析模块，用于将预处理后的数字高程模型图导入到所述地理信息系统中，得到所述黑土区域的等高线信息；
28、要素分析模块，用于根据所述等高线信息将所述黑土区域划分为多个子流域，并确定每个所述子流域的沟缘线、沟头和沟口；
29、分级输出模块，用于基于预设沟系分类方法，根据所述沟缘线、沟头和沟口对所述黑土区域的侵蚀沟进行沟系分级；其中，所述预设沟系分类方法包括：将包含至少两个沟头的沟道作为一个沟系；当所述沟系包括两个及以上沟头和一个沟口，确定所述沟系为单沟道系统；当所述沟系包括两个及以上沟头和一个以上沟口，确定所述沟系为多沟道系统。
30、本专利技术还提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述技术方案任一所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法。
31、本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述技术方案任一所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：首先，选取黑土区域并获取卫星影像，利用预设的地理信息系统对卫星影像进行空间校准匹配，得到所述黑土区域的配准卫星影像；其次，获取所述配准卫星影像对应的数字高程模型图，并对数字高程模型图进行预处理；再次，基于数字高程模型图得到黑土区域的等高线信息，将黑土区域划分为多个子流域，并确定每个所述子流域的沟缘线、沟头和沟口；最后，基于预设沟系分类方法，根据所述特征要素对所述黑土区域的侵蚀沟进行沟系分级。本专利技术提供的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，能够通过黑土区域的卫星影像对应的高程模型图确定等高线信息，基于等高线信息划分子流域并确定每个子流域的特征要素，通过特征要素对黑土区域的侵蚀沟进行沟系分级，为黑土区侵蚀沟的分级提供了科学的方法。基于本方法对黑土区侵蚀沟的分级结果，讨论不同类型的侵蚀沟的发育机理和影响因子，能够为寻找黑土区侵蚀沟的发育和影响因子变量之间的相互依赖定量关系提供理论依据。
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1.一种黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，对所述数字高程模型图进行预处理包括：对所述数字高程模型图进行重采样，调整所述数字高程模型图的分辨率。
3.根据权利要求1所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，根据所述等高线信息将所述黑土区域划分为多个子流域，包括：
4.根据权利要求1所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，所述预设沟系分类方法还包括：
5.根据权利要求4所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，所述主沟从所述沟系的沟口开始沿沟缘线向沟头勾绘，勾绘至沟道连接处时，选取与所述连接处等高线夹角最大的沟道为主沟，直到勾绘至沟头。
6.根据权利要求5所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，所述沟道连接处非主沟的沟道为所述沟系的次级沟道；
7.根据权利要求1所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，将预处理后的数字高程模型图导入到所述地理信息系统中，得到所述黑土区域的等高线信息，包括：
8.一种黑
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-7任一所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7任一所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法。
...【技术特征摘要】
1.一种黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，对所述数字高程模型图进行预处理包括：对所述数字高程模型图进行重采样，调整所述数字高程模型图的分辨率。
3.根据权利要求1所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，根据所述等高线信息将所述黑土区域划分为多个子流域，包括：
4.根据权利要求1所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，所述预设沟系分类方法还包括：
5.根据权利要求4所述的黑土区侵蚀沟的沟系分级方法，其特征在于，所述主沟从所述沟系的沟口开始沿沟缘线向沟头勾绘，勾绘至沟道连接处时，选取与所述连接处等高线夹角最大的沟道为主沟，直到勾绘至沟头。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊熹，陈家宙，高钰淏，何阳波，田正超，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：
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