利用高分立体影像构建东北黑土山地丘陵区切沟体积估算模型

• Published in: 农业工程学报 Vol. 37; no. 7; pp. 122 - 130
• Main Authors: 李镇, 齐志国, 秦伟, 陈驰, 吴可, 冯甜
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100048 01.04.2021; 河北地质大学土地科学与空间规划学院,石家庄050031%河北地质大学土地科学与空间规划学院,石家庄050031%中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100048; 水利部水土保持生态工程技术研究中心,北京100048%中国农业大学信息与电气工程学院,北京100083
• Subjects: 切沟; 山地丘陵区; 遥感; 形态特征; 黑土; 模型
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2021.07.015

S157; 分析侵蚀沟形态特征并构建体积估算模型,对大空间尺度探究切沟侵蚀具有重要意义.该研究选取位于东北黑土山地丘陵区穆棱市的典型样区,基于WorldView-2高分立体像对影像(0.5 m分辨率),利用ENVI 5.3提取同分辨率DEM,选择45条切沟,在ArcGIS10.3中提取并计算切沟顶宽(TW)、底宽(BW)、沟深(D)、断面面积(CSA)、沟长(L)、面积(A)及体积(V)等参数,分析形态特征及相互关系,构建切沟体积估算模型.结果表明:1)切沟TW、BW、D、CSA、L、A及V均值分别为5.63 m、2.82 m、1.05 m、4.94 m2、81.90 m、470.54 m2、428.53 m3.断面BW/TW均值为0.48,切沟以V～U型为主.TW/D全部大于1,均值为5.95,表明沟道横向侵蚀较下切侵蚀速率更快;2)切沟体积与沟长(V-L)、面积(V-A)间均有极显著幂函数关系,相比V-L关系模型,V-A关系模型具有更小的平均相对误差和更大的纳什系数,可更准确有效预测切沟体积,建议将其作为东北山地丘陵区切沟体积估算模型;3)与黄土高原及干热河谷地区相比,东北黑土区切沟体积与面积幂函数关系的指数更小,而区内山地丘陵区较漫川漫岗区更大,反映出山地丘陵区更加强烈的切沟发育状况;切沟形态特征影响V-A模型构建的精度,建议将狭长度(L/TW)作为切沟分类指标构建切沟体估算模型.研究结果可为东北黑土山地丘陵区大空间尺度切沟侵蚀的定量模拟提供方法和依据.