降雨侵蝕力是水土流失最爲重要的外部驅動力，是土壤侵蝕相關領域的研究重點，分析降雨侵蝕力的時(shí)空變化特征，準确評估降雨對(duì)水土流失的潛在作用，對(duì)定量預報區域水土流失現狀、農業面(miàn)源 污染狀況及制定相應的控制措施、優化區域生态環境等具有重大意義。

    本方案采用基于日降雨量的月降雨侵蝕力模型對(duì)沂蒙山區的降雨侵蝕力的時(shí)空變化做出分析。具體技術路線如圖1所示，主要包括三部分内容：(1)數據準備：氣象台站日數據，主要包括台站經(jīng)度、緯度、海拔、日降雨量、溫度等；(2)模型運行及驗證；(3)模拟結果分析，并給出結果報告。

圖1 沂蒙山區1971-2008年降雨侵蝕力空間分布獲取技術路線

1、模型

    本研究采用楊軒等人在 2010 年建立的利用日降雨量計算月降雨侵蝕力的複合因子模型(楊軒, 梁音, 方繼青等．基于日降雨信息的月降雨侵蝕力模型 [J]．土壤學(xué)報, 2010, 47(2): 216-222.)。該模型提 出了侵蝕性降雨量(Pmer)、侵蝕性降雨日數(Dmer)和極端降雨量(Zm，Z3m)等新的指标，很好(hǎo)地將(jiāng)降雨強 度信息反映在模型當中。其表達式如下：

式中：

Rm:月降雨侵蝕力[(J·mm)/(m2·h)];

Pmer:月侵蝕性雨量(mm)，即某月内日降雨量≥12 mm的降雨量總和;

Dmer:月侵蝕性降雨日數(d);

Pm:月降雨量(mm);

Dm:月降雨日數(d), 即某月内日降雨量在0.6 mm以上的天數；

Z3m:某月日降雨量≥12 mm時(shí)，該月内降雨量最大的3日的日降雨量之和(mm)；

Zm:某月内降雨量最大的1日日降雨量(mm)；

Pdmax:某月内最大日降雨量(mm)；

2、數據準備

    模型輸入數據包括氣象台站插值數據經(jīng)度，緯度，海拔，溫度，以及日降雨數據。以沂蒙山區及周邊38個氣象台站（其中8個國(guó)家級台站，30個省級台站）1971-2008年逐日降雨量資料爲數據源，利用基于日降雨信息的月降雨侵蝕力模型，估算了研究區多年月、年降雨侵蝕力，并初步分析了降雨侵蝕力的時(shí)空分布規律。

a)日降雨數據處理

    借助編程語言Fortran檢查日降雨源數據。對(duì)于缺測較多的台站，我們予以剔除；對(duì)于較少缺測或較爲異常的值，我們通過(guò)鄰近求平均的方法將(jiāng)缺測或異常值替換。經(jīng)過(guò)處理後(hòu)的沂蒙山區1971-2008年日降雨數據滿足研究需要。

b)基于空間插值的氣象數據

    氣象數據（經(jīng)度，緯度，海拔，日降雨量，溫度等）以1971-2008年每日的沂蒙山區氣象台站觀測數據進(jìn)行空間内插得到，空間分辨率爲1km網格（空間分辨率按項目需求），時(shí)間分辨率爲1d。使用的插值軟件是由澳大利亞國(guó)立大學(xué)Hutchinson教授開(kāi)發(fā)的ANUSPLIN4.36，插值過(guò)程中主要考慮經(jīng)緯度及高程信息。該方法對(duì)氣象數據的插值效果要明顯優于其他方法。

3、模拟和結果分析

    用1971-2008年日降雨資料通過(guò)基于日降雨的月降雨侵蝕力模型計算得出的月降雨侵蝕力進(jìn)行結果分析。主要用于分析：

a) 1971－2008年沂蒙山區降雨量與降雨侵蝕力的空間分布狀況；

b) 1971－2008年沂蒙山區降雨量與降雨侵蝕力的年際變化；

c) 1971－2008年沂蒙山區降雨量與降雨侵蝕力的年内變化。      

圖2 研究區位置

圖3 沂蒙山區降水量及降雨侵蝕力空間分布圖