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西安理工大学;中国水利水电科学研究院于坤霞获国家专利权

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龙图腾网获悉西安理工大学;中国水利水电科学研究院申请的专利基于耦合协调度的区域风水复合侵蚀风险评价方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114820260B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-08发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210384488.7,技术领域涉及:G06Q50/26;该发明授权基于耦合协调度的区域风水复合侵蚀风险评价方法是由于坤霞;贾路;李占斌;李鹏;徐国策;张晓明;赵阳;杨志;王飞超设计研发完成,并于2022-04-13向国家知识产权局提交的专利申请。

基于耦合协调度的区域风水复合侵蚀风险评价方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于耦合协调度的区域风水复合侵蚀风险评价方法,具体包括如下步骤:首先确定研究区域,收集研究区边界shp文件、气象数据、NDVI数据;计算研究区逐月的风蚀气候侵蚀力、降雨侵蚀力;接着计算风蚀气候侵蚀力、降雨侵蚀力、NDVI三维耦合协调度;根据概率统计理论,计算风蚀气候侵蚀力、降雨侵蚀力、NDVI三维耦合协调度的理论累积概率反映风水复合侵蚀风险;根据Mann‑Kendall趋势检验法,即可识别出研究区风水复合侵蚀风险变化趋势的空间分布结果。

本发明授权基于耦合协调度的区域风水复合侵蚀风险评价方法在权利要求书中公布了:1.基于耦合协调度的区域风水复合侵蚀风险评价方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施: 步骤1,确定研究区域,收集研究区域边界shp文件、气象站的逐日气象数据和逐月的NDVI栅格数据; 步骤2,利用步骤1收集到的研究区气象站的逐日气象数据,计算每个气象站逐月的风蚀气候侵蚀力,并通过插值和掩膜提取计算获得研究区域的逐月风蚀气候侵蚀力栅格数据; 所述步骤2的具体过程为: 步骤2.1,根据步骤1收集到的气象数据,利用FAOPenman-Monteith方法计算每个气象站的逐月潜在蒸散发,FAOPenman-Monteith方法的具体计算公式如下: (1) 式中:ET0为潜在蒸散发,mmd;Δ为饱和水汽压曲线斜率,kPa·℃-1;Rn为净辐射,MJ·m-2·d-1;G为土壤热通量密度,MJ·m-2·d-1;γ为干湿常数,kPa·℃-1;T为平均气温,℃;es为饱和水汽压,kPa;ea为实际水汽压,kPa;u2为2m处的平均风速,ms; G、γ、u2和Δ的计算公式如下: (2) (4) (5) 式中:Ti为第i月的平均气温,℃;Ti-1为第i-1月的平均气温,℃;ε取值为0.662;cP取值为1.013×10-5,MJ·kg-1·℃-1;Pe为大气压;uz为10m处的风速,ms;z为高度,取值为10m; Rn是收入的短波辐射Rns和支出的净长波辐射Rnl之差,即: (6) (7) (8) 式中:a为反照率,取值为0.23;RS为接收的太阳辐射,MJ·m-2·d-1;σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数,取值为4.903×10-9,MJ·K-4·m-2·d-1;RS0为晴空辐射,MJ·m-2·d-1;Tmax,K为一天中最高温度,℃;Tmin,K为一天中最低温度,℃; 其中,RS和RS0的计算公式如下: (9) (10) (11) 式中:n为实际日照时数,h;N为最大日照时数,h;nN为相对日照;a s取值为0.25;b s取值为0.5;Ra为地球外辐射,MJ·m-2·d-1; 其中,Ra的计算公式如下: (12) (13) (14) (15) 式中:Gsc为太阳常数,取值为0.082;dr为反转日地平均距离;ω s为日出时角,rad;φ为纬度,rad;δ为经度,rad;J为日序; (16) (17) (18) (19) 式中:e0 min和e0 max分别为最低气温和最高气温对应的瞬时饱和水气压,kPa;Tmin为日最低气温,℃;Tmax为日最高气温,℃;RH为平均相对湿度; 步骤2.2,根据步骤2.1计算的每个气象站逐月潜在蒸散发结果,计算每个气象站逐月的风蚀气候侵蚀力,具体公式如下: (20) 式中:C为风蚀气候侵蚀力,为2m处的逐月平均风速,ms;ET0i为第i月潜在蒸散发,mm;Pi为第i月降水量,mm;di为第i月天数,d; 步骤2.3,采用ArcGIS软件对气象站逐月的风蚀气候侵蚀力进行克里金插值,得到每月的风蚀气候侵蚀力栅格数据,使用黄河流域边界shp文件在ArcGIS软件中进行裁剪得到逐月黄河流域风蚀气候侵蚀力栅格文件; 步骤3,利用步骤1收集到的研究区气象站的逐日气象数据,计算每个气象站逐月的降雨侵蚀力,并通过插值和掩膜提取计算获得研究区域的逐月降雨侵蚀力栅格数据; 步骤4,基于耦合协调度理论,利用步骤1收集到的研究区逐月NDVI数据、步骤2计算得到的研究区逐月风蚀气候侵蚀力栅格数据、步骤3计算得到的研究区逐月降雨侵蚀力栅格数据,计算风蚀气候侵蚀力、降雨侵蚀力、NDVI三维耦合协调度; 步骤5,基于步骤4的计算结果,根据概率统计理论,选择几种概率分布函数作为备用选择,采用线性矩法分别估计几种概率分布函数的参数,再分别利用每种备用概率分布函数计算相应的理论累积概率;同时计算经验累积概率,最后根据经验累积概率P经验和理论累积概率P理论RMSE最小的原则,选出风蚀气候侵蚀力、降雨侵蚀力、NDVI三维耦合协调度D的最优理论累积概率P最优理论; 步骤6,在步骤5选取的最优理论累计概率P最优理论的基础上,对每个网格逐年的P最优理论取平均值即可获得研究区若干年平均风水复合侵蚀风险空间分布结果; 步骤7,在步骤5选取的最优理论累计概率P最优理论的基础上,根据Mann-Kendall趋势检验法,即可识别出研究区风水复合侵蚀风险变化趋势的空间分布结果。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人西安理工大学;中国水利水电科学研究院,其通讯地址为:710048 陕西省西安市碑林区金花南路5号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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