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2023年全球土壤可蚀性数据含5种K因子
数据基本信息
土壤可蚀性,即 K 因子,描述的是土壤在雨滴撞击和地表水流作用下,其颗粒被分解与迁移的容易程度。这一指标会受到土壤颗粒组成、有机质占比、土壤结构形态等多种因素的综合作用。精准判断土壤可蚀性,是理解土壤侵蚀发生过程、预测侵蚀发展趋势的核心前提。
过去评估土壤可蚀性时,常采用 Wischmeier 和 Smith 于 1978 年提出的方法。该方法虽在领域内具有经典地位,但存在一定局限 —— 尤其在分析土壤渗透性时,主要依据土壤质地数据,却可能忽略植被覆盖情况、生物形成的孔隙以及粘土矿物特性等对渗透性有重要影响的因素。为解决这些问题,2023 年发布的相关数据集在传统方法基础上开展了创新性优化。
此数据集的构建,首先整合了全球范围内约 6000 个土壤饱和水力传导度(Ksat)的实地测量样本,随后将量化随机森林算法与环境协变量相结合,最终生成空间分辨率达 1 公里的土壤可蚀性地图。
该数据集包含以下五个核心文件:
- K_factor_with_Ksat.tif
:经修正的全球土壤可蚀性地图,核心改进在于将实测的 Ksat 数值融入基于土壤质地计算 K 因子的公式中。 - K_factor_with_Ksat_error.tif
:用于呈现 Kksat 因子的不确定性,以 90% 置信度的预测区间形式展示。 - K_factor_soiltexture_Wischmeier.tif
:未纳入 Ksat 值修正的土壤可蚀性地图,完全采用 Wischmeier 和 Smith 提出的原始计算公式。 - K_factor_soiltexture_Wischmeier_error.tif
:对应上述原始计算方法的结果,提供 KWischmeier 因子不确定性的预测区间。 - K_GloSEM_factor.tif
:与 Borrelli 等人 2017 年开发的 KGloSEM 因子地图进行对比的文件,原地图空间分辨率为 250 米,此文件已将其重采样至 1 公里分辨率。
应用价值:
该数据集不仅涵盖土壤可蚀性的直接测量结果,还整合了土壤类型、地形特征、植被覆盖状况、气候条件等多种影响土壤侵蚀的关键因素,能够从多维度提供土壤侵蚀相关信息,为科学家、政策制定者及土地管理者提供有力支持,具体应用场景包括:
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评估土壤侵蚀风险:精准定位易发生侵蚀的区域,为制定针对性的土壤侵蚀防治措施提供数据支撑。 -
优化土地利用规划:在土地开发项目推进、农业生产活动开展过程中,充分考虑土壤保护需求,提升规划科学性。 -
监测环境变化:追踪气候变化对土壤侵蚀潜在可能性的影响,便于及时调整土地管理策略,降低侵蚀风险。 -
辅助教育与培训:作为土壤科学、环境科学领域的教学素材,帮助学生深化对相关学科知识及环境问题的认知。
总结
2023 年全球土壤可蚀性数据集并非单纯的数字集合,更是助力人类探索土壤侵蚀规律、保护土地资源的重要科学工具。我们期望环境科学、地理学、土壤学领域的学生与科研工作者,能够充分利用这份数据集开展深入研究与学术探讨,共同为推动地球可持续发展贡献力量。
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