坡度与水平分辨率关系的初步研究
2010-06-21刘红艳杨勤科王春梅
刘红艳,杨勤科,牛 亮,王春梅,李 俊
(1.西北农林科技大学 资源环境学院,陕西 杨陵712100;2.西北大学 城市与环境学院,西安710069;3.中国科学院 水利部 水土保持研究所,陕西 杨陵 712100)
坡度是地形的基本特征,是流域水文、土壤侵蚀的主要影响因素,也是众多水文和侵蚀模型的参数[1-3]。利用DEM提取坡度是进行流域和区域尺度的水文和土壤侵蚀研究的基础[4-6]。已有一系列研究表明,从DEM中提取地形特征依赖于水平分辨率,基于DEM提取的坡度受到分辨率的强烈影响。Chang和Tsai通过生成8~80 m分辨率DEM分析了DEM分辨率对坡度的影响[7]。Wolock对50个地区100~1 000 m分辨率DEM提取的坡度进行分析,结果表明:1 000 m分辨率上提取的坡度值比100 m分辨率DEM上提取的坡度值小[8]。国内学者汤国安等、郝振纯也做了相关研究,探讨坡度与分辨率关系[9-10];杨昕研究了局部样点的坡度与分辨率的关系[11]。已有对尺度效应的研究,较多重视了流域或者区域平均坡度与水平分辨率的关系,对于地形特征点、地形特征线以及正负地形坡度变化注意不够。
本文以陕西省县南沟流域为研究区,基于1∶1万地形图数据利用Anudem软件生成多种分辨率的DEM数据,以Arc/Info软件为工具,提取出地形特征点、地形特征线和正负地形,然后对其上的坡度信息与分辨率关系进行探讨,以期为粗分辨率坡度变换提供理论支持。
1 材料与方法
1.1 研究区域与基础数据
研究区位于陕西省县南沟流域,研究区经纬度为109°11′15″-109°22′30″E,36°42′30″-36°47′30″N。流域总面积约44 km2,平均海拔高度为1 220 m,最低海拔1 012 m,最高海拔1 432 m。属于典型的黄土丘陵沟壑地貌类型,侵蚀切割严重,沟谷系统非常发育。……
