南部样流域四期防风固沙空间试算：参数与适用范围

这次完成的是区域化 RWEQ 条件流程试算，不是 InVEST 模型、原始 RWEQ 田块软件的完整复刻，也不是宁夏全区正式率定成果。范围为南部 HYBAS_ID 4121367960 样流域，报告面积201.518433 km²；计算网格为EPSG:32648、250 m、74×91。2010、2015、2020、2025分别使用当年数据，9个ERA5-Land原生0.1°天气格映射到计算格，不能把250 m图理解为250 m真实风场。南部样区不能代表中北部风沙区；目前检验的是实现和计算一致性，尚无当地侵蚀观测用于率定。

一、实际使用的气象与分期参数

1. 分期：calendar_max15，每月1—15日、16—30日（遇月底截断），有31日则另设1日尾段；每年31期。原手册支持1—15日管理时段[1]，本日历是缺少真实管理日期时的工作约定。各期分别计算，再完整相加；不是把月结果除以期数。同月SD和FVC保持不变。

2. 风：U10=hypot(u10,v10)，U2=0.7479510751679441×U10，单位m/s；换高系数来自FAO56式47在10 m测高的参考草地关系[2]，不是林地实测换算。起沙阈值Ut=5 m/s（2 m），仅U2>Ut时计风核U2(U2−Ut)²；Wf=核之和×Nd/Nh，Nh=24Nd。阈值见[1]，实际小时均值替代手册500个分布样本是项目适配，不额外乘86400，也不把月均风速代入非线性核。

3. 空气密度：rho=348×[1.013−0.1183E+0.0048E²]/T，E为原生天气格SRTM面积均值海拔（km），T为当期逐小时平均温度（K），rho单位kg/m³[1]。g=9.8 m/s²沿本项目经验约定。WF=Wf×rho/g×SW×SD，保留RWEQ经验单位约定；不使用各250 m格的高程伪作气象降尺度。

4. ETp：ETp_raw=0.0162×(SR/58.5)×(T℃+17.8)，SR为期总太阳辐射，原J/m²除41840换为cal/cm²，ETp单位mm/期。[1]印刷p.39式15为0.0162；[3]印刷p.268式5却为0.00162，所记单位相同，冲突原因尚未解决。本次只用0.0162，未根据结果大小选系数；0.00162仍是未采用的冲突来源选项。逐小时均温及分期求和为明确适配，ETp不是FAO56 ET0、实际蒸散或SWY的PET。

5. 液态雨与湿润因子：按UTC+8的小时区间归日，先验证累计值与小时差分，再保留有符号日P、S、辐射。候选将日(P,S)投影至P≥S≥0，只有max(|ΔP|,|ΔS|)≤10⁻⁴ mm/日才接受；这只是工作预算，不是已知GRIB误差界。辐射日总须非负，小时原值不截零、不补缺测。R=P−S，雨日Rd按R>0.1 mm/日计（等号不计）；0.1阈值为项目约定，不能借用含雪的SWY总降水事件。I=0 mm/日表示未纳入灌溉的条件假设，不表示实际没有灌溉。
   SW=clip[1−(R+I)×(Rd/Nd)/ETp,0,1]，此处R、I均为当期累计mm，Rd、Nd为当期天数；SW无量纲，结构来自[1]。ETp_raw<0取0；ETp≤10⁻⁶ mm时，有R+I则SW=0、否则SW=1。截断及低ETp门均是项目数值策略，保留原值和标记，不声称重建了土壤水或冻土过程。

6. 雪：仅用snow_depth的物理厚度（m），不使用雪水当量。完整24小时原值的日均厚度严格>0.0254 m才计雪日，月SD=1−雪日数/月天数；同月所有子期共用这个SD。[1]与[4]提供25.4 mm经验阈值，日均状态与当年月比例是项目实现。候选保留原始有符号厚度直接分类及负值诊断；严格支要求每小时有限且非负。负厚度没有被修成真实无雪，卫星雪分类不能换算成25.4 mm物理雪厚。

二、植被、土壤和地形参数

7. 植被：MOD13Q1 V6.1原NDVI×0.0001，每年23景；三波段原值均有效，原始NDVI在[-2000,10000]，SummaryQA=0，且DetailedQA位8/10/14/15均为0。按合成区间与月份重叠天数对有效值加权[7]。无有效值的月份保留缺测，不作历史、线性或常数填补。FVC=clip[(NDVI−0.05)/(0.80−0.05),0,1]；0.05/0.80是四年共用的固定端元工作假设，不是本域估计或宁夏率定。C=exp[−0.0483×(100FVC)]，无量纲；系数沿盐池研究[4]。原文覆盖度“%”与比例式存在表达歧义，本项目明确用百分数。此C只代表绿度保护，不含实测枯草/NPV、残茬和林带结构。

8. 土壤：四年共用SoilGrids mean 0—5 cm表层砂sa、粉si、黏cl和SOC。先解码单位：砂粉黏g/kg÷10为质量%；SOC原dg/kg÷100为质量%[8]。有效砂粉黏归一至100%，保留调整标记。OM=1.724×SOC是传统转换的工作假设；cl_eff=max(cl,0.1%)仅为EF防零分母，SCF仍用真实cl。
   EF_raw=(29.09+0.31sa+0.17si+0.33sa/cl_eff−2.59OM−0.95CaCO3)/100，EF截至[0,1]；SCF=1/(1+0.0066cl²+0.021OM²)，均无量纲[4]。二者源于经验农业土壤关系，不等于本地生物结皮观测。CaCO3取HWSD2 D1 0—20 cm、主组分SEQ=1、质量%[8]，约1 km的深层代理不同于0—5 cm表土；本样区该代理全有值，未启用缺失填0。8个土壤缺测计算格、0.5 km²保持NoData。

9. 地形：K′为原生SRTM坡度余弦在250 m格内的面积加权均值，无量纲，区域代理结构沿[4]式14。实际采用本地原生3×3 Horn梯度，以相邻中心转换到UTM后的局部距离矩阵求米制梯度，先cos(坡度弧度)，再按原生像元投影足迹交叠面积聚合。这是明确的本地实现，不是旧GEE四邻域算法，也不是先把DEM降到250 m再算坡。K′不代表实测土垄、气动粗糙度或防护林方向。

三、损失指标、单位和有效范围

10. z=50 m是代表迎风距离，参考宁夏草地采用值[5]，并非250 m格长或测得的每格风程。潜在因子Fp=WF×EF×SCF×K′，实际因子Fa=Fp×C；配对只改变C，其他条件相同。Qmax=109.8F，S=150.71×F^(-0.3711)，Qmax单位kg/m宽度、S单位m，经验系数见[1]式32—33及[4]。F=0且输入完整时损失为0，不另加0.001来避零。
   局地SL(z)=2zQmax/S²×exp[−(z/S)²]；区间平均=Qmax×{1−exp[−(z/S)²]}/z。二者均为kg/m²/期，分别作“潜在−实际”，不混成同一指标。主比较用区间差，局地差原样保留，包括可能的负值；它不必随因子单调变化。kg/m²乘10为t/ha；全部31期完整相加后才标t/ha/年。模型吨数=kg/m²×有效交叠面积m²÷1000，不是实测输沙总量。

静态土壤、CaCO3、SRTM与参数在四年共享，地类和植被使用当年资料，因此没有模拟长期土壤改良和地形变化。可蚀类别为耕地、林地、灌丛、草地、裸地；水体、永久冰雪、不透水面、湿地不适用，输出NoData而非零。本样区报告内四期实际均为前四类，不沿用SDR的河道/坡面筛选。
月代表候选允许部分QA有效合成覆盖；整月完整候选另要求全月名义区间均有QA有效支持，仍不等于每日实测。任一必需月份/期缺失，年度六指标均保持空值，不按天数外推。全输入严格支四年年度均为空，不表示真实风蚀为零。月代表候选四年各自有效面积约198.9362、196.7909、49.9715、178.4652 km²；同一分母比较只能用共同744格、44.7895 km²，约占样流域22.2%，不能外推整个201.5 km²。风阈值、湿润/雪门及非线性损失会放大年际差异；本次差异不是已验证生态趋势，也未剥离气候影响。

已核来源与定位（页码为所存原文；工作约定不冒充文献实测值）
[1] Fryrear等，1998，Revised Wind Erosion Equation (RWEQ)，USDA-ARS Technical Bulletin No.1：印刷p.9—10/PDF13—14（日历），p.36—39/PDF40—43（风、SW、ETp），p.50/PDF54（式32—33），p.102—103/PDF106—107（密度、雪）。
https://web.archive.org/web/20161222091412/http://www.csrl.ars.usda.gov/wewc/rweq/rweq.pdf
[2] Allen等，1998，FAO Irrigation and Drainage Paper 56，第3章式47（风速测高换算）。
https://www.fao.org/4/X0490E/x0490e07.htm
[3] Fryrear、Chen、Lester，2001，Revised Wind Erosion Equation，Annals of Arid Zone 40(3):265—279，印刷p.268/PDF4，式5。
https://doi.org/10.56093/aaz.v40i3.65816
[4] Xu等，2018，How to Guarantee the Sustainability of the Wind Prevention and Sand Fixation Service: An Ecosystem Service Flow Perspective，Sustainability 10:2995，PDF6式1—9、PDF7式10—14；对象为盐池县，是地区应用而非本样流域率定。
https://www.mdpi.com/2071-1050/10/9/2995
[5] 田慧慧等，2025，《宁夏草地生态系统服务时空演变及权衡协同关系：2000—2020年》，PDF4/印刷p.3422，式11后（50 m采用值）。
https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=5338
[6] ERA5-Land Hourly官方目录，波段与单位表（网页无页码）；再分析不是当地逐站观测。
https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/ECMWF_ERA5_LAND_HOURLY
[7] MOD13Q1 V6.1官方目录，NDVI比例及SummaryQA/DetailedQA位定义（网页无页码）；月权重与固定端元为本项目约定。
https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/MODIS_061_MOD13Q1
[8] ISRIC SoilGrids属性/单位说明（网页无页码）；FAO/IIASA，2023，Harmonized World Soil Database version 2.0，§2.3.3、表2.1（层深和属性）。
https://docs.isric.org/globaldata/soilgrids/SoilGrids_faqs.html
https://www.fao.org/3/cc3823en/cc3823en.pdf

本次实际运行与可追溯参数以data/wind_spatial_trial_v1/内static、vegetation、weather、model的manifest/report及docs/wind-spatial-v1/method-contract-review.json为准；本说明没有修改旧v0.2默认值或重新计算结果。