DEM分辨率对集约化蔗区小流域水文连通性指数的影响

作者：康振威; 李勇^*; 黄智刚; 明雪

来源：水土保持通报, 2022, 42(01): 198-207.

DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2022.01.027

• DEM分辨率
• 水文连通性指数
• 地表微地形特征
• 集约化
• 蔗区

[目的]探究集约化蔗区小流域地表微地形特征参数与水文连通性指数随DEM不同分辨率的变化以及水文连通性指数的最佳DEM分辨率，为后续水文连通性相关研究、农业面源污染及土壤侵蚀等研究提供理论依据与参考。[方法]基于ArcGIS与无人机高分辨率影像，利用分区统计等方法，以中国南方集约化蔗区小流域为例，研究了DEM不同分辨率(分别为0.05,0.1,0.2,0.5,1,2,5 m)对地表微地形特征参数(坡度、坡长、表面粗糙度和地表粗糙度)以及水文连通性指数IC(index of hydrological connectivity)的影响。[结果](1)随着像元尺寸(5～0.05 m)的减小，平均坡度(S)、平均表面粗糙度(SR)分别增加了29.13%与1.62%,平均地表粗糙度SDE与平均坡长因子L分别减少了98.72%与72.09%。新植甘蔗、宿根甘蔗、甘蔗西瓜间作、桉树的平均坡度(S)呈增加趋势，坡长因子(L)呈减小趋势、表面粗糙度(SR)先减小(5～1 m)后增大(1～0.05 m),地表粗糙度SDE均呈减小趋势，道路的坡度(S)与表面粗糙度(SR)均先减小(5～1 m)后增大(1～0.05 m),河道的坡长因子先增加(5～2 m)后减小(2～0.05 m)。(2)水文连通性指数IC均值表现为先增加(5～0.2 m)后减小(0.2～0.05 m),不同土地利用类型的IC均值差异在0.5 m时达到最大(34.72%),0.1 m分辨率下IC均值排序为：河道>新植甘蔗>甘蔗西瓜间作>宿根甘蔗>道路>桉树。(3)桉树、道路、河道最佳DEM分辨率为0.5 m,新植甘蔗、宿根甘蔗、甘蔗西瓜间作最佳DEM分辨率为0.1 m,集约化蔗区小流域最佳DEM分辨率为0.1 m。[结论] DEM分辨率显著影响IC值大小与地表微地形特征参数，且不同土地利用类型所受影响不同。0.1 m是集约化蔗区小流域水文连通性及地表微地形表征的最佳DEM分辨率。

• 单位
  广西大学