基于元胞自动机的黄土坡面细沟侵蚀模型研究

来源：土壤学报杂志2012年第5期北京时间：

作者：原立峰,吴淑芳,刘星飞,张青峰,霍云云

单位：原立峰，南京邮电大学地理与生物信息学院；yuanlifeng7833@126.com,吴淑芳，西北农林科技大学水利与建筑工程学院；,刘星飞，南京邮电大学地理与生物信息学院；,张青峰，西北农林科技大学资环学院；,霍云云，西北农林科技大学水利与建筑工程学院；,

摘要：细沟侵蚀作为坡面侵蚀的主要形式，是坡面水蚀物理过程的重要组成部分。由于细沟侵蚀过程具有动态性、随机性和时空变异性三大非线性动力学特征，因此，对细沟侵蚀发育及演化过程进行模拟和预测是十分困难的。现有的大多数侵蚀产沙模型也只注重一般的土壤侵蚀预报目的，而缺乏模拟细沟形态演化时空动态过程的能力。结合土壤侵蚀学和水力学知识，将元胞自动机的理论和方法引入到坡面细沟侵蚀过程模拟中，建立了基于CA的黄土坡面细沟侵蚀模型；利用三维激光扫描仪支持下的人工模拟降雨实验和CA模型模拟来对比分析坡面细沟发育过程。研究表明：CA模型能够有效地模拟次降雨作用下黄土坡面细沟的形成、发展及演化过程，并实现坡面径流与侵蚀的定量计算，从而证明模型设计的合理性。

关键词：黄土坡面;细沟侵蚀;元胞自动机;数值模拟