DEM空间分辨率对流域水文特征信息提取及径流模拟影响研究.pdfVIP

第34卷第6期 水文 V01．34No．6 2014年12月 OFCHINAHYDROLOGY Dec．，2014 JOURNAL DEM空间分辨率对流域 水文特征信息提取及径流模拟影响研究 孙龙1一，臧文斌3，黄诗峰3 (1．水利部水文局，北京100053；2．河海大学水文水资源学院，江苏南京210098； 3．中国水利水电科学研究院，北京100038) 摘 要：DEM是构建分布式水文模型的重要输入。以岷江上游为研究区，基于8种不同空间分辨率 DEM构建SWAT模型。研究分析DEM空间分辨率对流域水文特征提取及径流模拟影响。研究表明， DEM空间分辨率越低，洪峰模拟精度越低，模拟流量与实测流量间的误差越大，曲线吻合度越低；DEM 3200nl时模拟误差显著增大；另外。DEM空间分辨率与径流总量的模拟精度间未表现出显著相关性。 关键词：DEM；SWAT模型；流域水文特征信息；径流模拟 中图分类号：P338 文献标识码：A 文章编号：1000—0852(2014)06—0021—05 近年来，分布式水文模型发展迅猛，但也面临许多 若进行大尺度水文模拟，选取DEM数据的空间分辨 率如果过高．普通计算机的运算能力很难满足模拟运 问题。Bevenll]曾将其归纳为：非线性问题、尺度问题、唯 一性问题、等效性问题和不确定性问题5个方面。其 行需求。会大大降低模型模拟的效率。作为分布式水文 中．水文尺度问题是备受水文界关注的焦点问题，同时 模型输入的重要数据，研究DEM空间分辨率对流域 也是当今水文科学研究的前沿课题之一f2】。一般来讲， 水文特征信息提取和径流模拟的影响，可为构建分布 尺度问题是指不同尺度信息转换或传递中遇到的问 题。分布式水文模型的尺度问题包括空间尺度和时间 此，本文针对DEM空间分辨率变化引起的流域水文 尺度，其中空间尺度是指水文过程、水文观测和水文模 特征信息提取和径流模拟影响进行研究。 型中的信息长度。分布式水文模型空间尺度研究主要 1研究区与数据 集中在土地利用／土壤覆被、土壤、数字高程模型 1．1 研究区 (DEM)、降水等数据和水文模型参数的空间尺度转换 上。近些年，基于DEM数据的流域水文特征信息提取 本文以岷江上游为研究区，主要指岷江河源到紫 技术已趋成熟．提取结果被广泛应用于分布式水文模 坪铺水库区域，其范围与四川省阿坝藏族羌族自治州的 型研究中[3-4)。DEM的空间分辨率对坡度、河网、河长、汶川县、理县、茂县、黑水和松潘5县的行政辖区基本重 流域边界等参数信息的提取影响显著，进而影响到流 合。从地理位置而言，研究区位于四川省西北部，阿坝自 域径流模拟。理论上讲，由于DEM数据的精度和分辨 治州东部，青藏高原东部地区，东面与北川、安县、绵竹 率越高，对下垫面地形的描述越真实，越能反映下垫面 交界，南接崇庆、大邑，西连红原、马尔康，北与南坪、若 地形空间变异．模型模拟效果也越好。但是，现阶段高 7E～104014 空间分辨率、高精度的DEM数据获取比较困难，而且 围为：102059 7E。310267N～33016’N。 收稿日期：2014—07一01 基金项目：水利部公益性行业科研专项经费项目(201001045，201001078) 作者简介：孙龙(1982一)，男，黑龙江海林人，工程师，主要从事水文情报预报研究工作。E-mail：sunlongmwr@163．con