东北黑土区农田切沟侵蚀敏感性模型构建与跨流域适用性验证

Abstract

目的针对东北黑土区日益严重的切沟侵蚀问题，利用机器学习模型开展沟蚀风险的精准识别研究及在黑土区不同地理单元下的跨流域泛化能力研究，为制定差异化的水土流失防治策略及保障国家粮食安全提供科学依据与决策支持。方法以鹤北流域和双山流域为研究区，其中鹤北流域用于模型跨流域适用性验证，双山流域为训练区，构建跨流域预测范式。首先，通过文献计量法筛选出文献中使用最多的随机森林（RF）、支持向量机（SVM）和逻辑回归（LR）3种模型；然后，基于地形、水文及人类活动等15个因子构建预测模型，并采用跨流域特大降雨年后验证的方法，系统评估模型性能与跨流域适用性。结果1）随机森林模型表现最优（AUC为0.96），中等敏感等级以上的区域面积占比达78.7%；2）基于2019年与2021年2次特大降雨年的新增切沟验证表明，新增切沟与高风险区吻合区域面积超过52.0%；3）集水区面积、距河流距离与河网密度是核心驱动因子，人类活动与自然因子的交互作用显著促进切沟发育。结论通过引入跨流域建模和极端事件验证机制，研究结果可为东北黑土区切沟防治与土地可持续管理提供科学依据。

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@article{罗登楠2026东北黑土区农田切沟侵蚀敏感性模型构建与跨流域适用性验证,
  title = {{东北黑土区农田切沟侵蚀敏感性模型构建与跨流域适用性验证}},
  author = {罗登楠 and 唐杰 and 谢云 and 谭志成 and 成汉铨 and 李锴 and 徐俊杰},
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RIS

TY  - JOUR
TI  - 东北黑土区农田切沟侵蚀敏感性模型构建与跨流域适用性验证
AU  - 罗登楠
AU  - 唐杰
AU  - 谢云
AU  - 谭志成
AU  - 成汉铨
AU  - 李锴
AU  - 徐俊杰
PY  - 2026
DA  - 2026/10/24
JO  - Shuitu Baochi Xuebao
UR  - http://www.stbcxb.com.cn/zh/article/doi/10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.05.010/
AB  - 目的针对东北黑土区日益严重的切沟侵蚀问题，利用机器学习模型开展沟蚀风险的精准识别研究及在黑土区不同地理单元下的跨流域泛化能力研究，为制定差异化的水土流失防治策略及保障国家粮食安全提供科学依据与决策支持。方法以鹤北流域和双山流域为研究区，其中鹤北流域用于模型跨流域适用性验证，双山流域为训练区，构建跨流域预测范式。首先，通过文献计量法筛选出文献中使用最多的随机森林（RF）、支持向量机（SVM）和逻辑回归（LR）3种模型；然后，基于地形、水文及人类活动等15个因子构建预测模型，并采用跨流域特大降雨年后验证的方法，系统评估模型性能与跨流域适用性。结果1）随机森林模型表现最优（AUC为0.96），中等敏感等级以上的区域面积占比达78.7%；2）基于2019年与2021年2次特大降雨年的新增切沟验证表明，新增切沟与高风险区吻合区域面积超过52.0%；3）集水区面积、距河流距离与河网密度是核心驱动因子，人类活动与自然因子的交互作用显著促进切沟发育。结论通过引入跨流域建模和极端事件验证机制，研究结果可为东北黑土区切沟防治与土地可持续管理提供科学依据。
SN  - 1009-2242
ER  -