黄土塬区DEM水文分析中消除地面伪沟谷的方法

2011-07-26赵明伟汤国安李发源

中国水土保持 2011年8期

关键词：实验

赵明伟，汤国安，李发源

(南京师范大学地理科学学院，江苏南京210046)

1 问题的提出

沟壑密度是反映黄土高原地区地面受侵蚀程度重要的区域水土流失因子，在该地区的土壤侵蚀与侵蚀产沙研究中得到了广泛的应用［1－3］。目前，不同学者提出了不同的提取沟壑网络的方法［4－7］，其中基于DEM的坡面流模拟方法因为数据来源广泛、方法简单、算法稳定性高而得到普遍应用。这一方法根据水文学坡面流模型来判别水流路径，首先对地面洼地进行填充，构建无洼地的连续地面［8］，并根据每一个栅格单元与相邻单元之间的最陡坡度，识别求取沿水流路径的汇流累积量值，再选择适当的汇流累积量阈值来确定河网。该方法可以直接生成连续的河网。但是，在计算格网单元流量累积量值时，本不会产生地面径流的平坦地区(例如黄土塬面等)也将产生很大的汇流累积量值，从而造成提取沟谷网络时会有大量的伪沟谷出现［9－10］。以上问题的出现，给黄土高原地区沟壑密度的正确提取以及水文分析的有效进行，都带来了很大的困难。

图1为实验样区水文分析中存在的伪沟谷示意图，(a)为实验样区的地形等高线图，(b)为该地区采用坡面流方法提取的沟谷网络，对比可以发现，原始提取的沟谷网络中存在大量的伪沟谷。