基于SWAT模型和多源DEM数据的流域水系提取精度分析

论文摘要

流域水系是研究水文水资源、地貌演化和生态环境及水土治理等的基础数据,高精度的水系提取对流域研究十分重要。本文以空间分辨率均为30 m的AW3D30 DSM、SRTM1 DEM和ASTER GDEM2数字高程模型作为基本的地形数据,基于SWAT模型提取犟河流域水系,通过河网"套合差"、水系相对误差、Google Map水文数据及蓝线河网对提取结果进行误差分析与综合评价,探讨河道剖面和地形特征对水系提取精度的影响。结果表明:①集水面积阈值是决定河网水系提取精度的关键参数,阈值越大,提取的河网密度越小,反之提取的河网密度越大;②基于河网密度与集水阈值二阶导数的幂函数与直线相切的数学求值方法确定流域最佳集水面积阈值,能避免最佳集水阈值取值的主观性,提取的河网水系与实际河道相符;③AW3D30 DSM数据提取的流域河网水系与Google Map高分辨率影像的水系偏差最小,且AW3D30 DSM数据提取的水系与蓝线河网的河网"套合差"和水系相对误差值均最低,能真实反映中低山丘陵山区流域水系发育的疏密程度,吻合度最好;④多源DEM数据提取结果均显示为河床比降大和横剖面曲线为窄深式的"V"形河谷提取的水系精度高于河床比降小和横剖面曲线为"碟"形河谷的提取精度;⑤AW3D30 DSM数据的地形起伏和坡度标准差最大,有利于山区河网水系的提取。因此,基于SWAT模型和AW3D30 DSM数据提取的山区流域水系可最大限度反映流域水系的真实情况,精度最高,此方法和数据源可应用于中低山丘陵山区流域的水系提取研究。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 马永明,张利华,张康,朱志儒,吴宗凡

关键词: 模型,精度评价,集水面积阈值,河网,犟河流域

来源: 地球信息科学学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地球物理学

单位: 中国地质大学(武汉)地球科学学院流域关键带演化湖北省重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(41201429),生物地质与环境地质国家重点实验室自主课题(GKZ17Y651),中央高校基本科研业务费“地学长江计划”核心项目(CUGCJ1808)~~

分类号: P332

页码: 1527-1537

总页数: 11

文件大小: 10501K

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