不同DEM分辨率下山西省数字河网阈值分析OA北大核心CSTPCD

【目的】为了探讨不同分辨率DEM数据下河网提取的最佳集水面积阈值,以及阈值对流域水文信息的影响,【方法】以山西省为研究区域,基于四种分辨率(12.5、30.0、90.0、1000.0 m)的DEM数据,利用Arc GIS提取河网并划分流域,采用河网密度法及与实际河网叠加分析,确定最佳阈值,并探讨阈值对流域水文信息的影响。【结果】结果显示:(1)12.5 m DEM下,当阈值大于10.000 km^(2)时,河网级别、河道数、各级河道长均趋于稳定,河网分为6级,与实际河网分级相同,当阈值为18.750 km^(2)时,河道总长约29024 km,接近实际河网。(2)四种分辨率最终确定的最佳阈值分别为18.750 km^(2)、22.500 km^(2)、28.350 km^(2)、40.000 km^(2),提取河网与实际河网最为接近。【结论】结果表明:(1)随着阈值增大,河网变稀疏,河源数、河道数、河道总长呈现不同程度的减少,阈值过大会导致主要河道缺失,河网长度缩短,无法准确地呈现出河网情况。(2)河网提取受DEM分辨率的影响较小,而受阈值影响较为明显。(3)与90.0 m和1000.0 m分辨率的DEM相比,12.5 m和30.0 m分辨率的DEM在最佳阈值范围内提取的河网与实际河网吻合度更高,因此更准确的河网信息需要较高分辨率DEM提供。(4)阈值对流域划分有较大影响,随着阈值的增大,子流域数量减少,子流域面积增大,子流域边界变得更为简单,总流域面积反而减少。因此,在选择最佳阈值时,需根据实际应用目的进行确定,并进行对比修正。不同分辨率的DEM数据需要采用相应的最佳阈值来提取河网,以保证提取结果与实际情况最为接近。