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1、三种重采样方法对冲沟坡度坡长因子的影响梁倍瑜1,2徐亚莉1,2罗明良1,2白雷超1,2慕凯1,2岳彦利1,2†国家自然科学基金项目(41101348,41101360);西华师范大学基本科研业务费专项资金资助项目(15C002);绵阳师范学院四川省生态安全与保护重点实验室(ESP1606)。SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(Nos.41101348,41101360);BasicResearchProjectsFinancedfromtheSpecia
2、lFundofChinaWestNormalUniversity(No.15C002);EcologicalSecurityandProtectionKeyLaboratoryofSichuanProvince,MianyangNormalUniversity(No.ESP1606)通讯作者:罗明良(1978-),男,河南信阳人,教授,硕士生导师,主要从事GIS空间分析及DEM数字地形分析研究.E-mail:lolean586@163.com作者简介:梁倍瑜(1991-),女,四川泸州人,硕士研究生,主要从事水土保持与荒漠化
3、防治研究.E-mail:1447840470@qq.com收稿日期:;收到修改稿日期:(1西华师范大学国土资源学院,四川南充637009)(2西华师范大学地表过程与环境变化研究所,四川南充637009)摘要为探索不同重采样方法对形态差异明显的冲沟坡度坡长(Slopelengthandslopesteepness,LS)因子的影响,以元谋县干热河谷1:5000比例尺的等高线矢量数据为基础,在ArcGIS平台下构建六条典型冲沟2m分辨率的数字高程模型(Digitalelevationmodel,DEM),采用最邻近(Neares
4、t,Near)、双线性(Bilinear,Bil)、三次卷积(Cubic,Cub)重采样的DEM计算LS,通过相对差系数、LS因子分级面积比例、XY散点图对比分析三种重采样方法计算冲沟LS的差异性。结果表明:Near重采样计算的LS值与Bil、Cub重采样计算的LS值差异较大,相关程度低,Bil与Cub重采样计算的LS值差异较小,相关程度高;冲沟刚发育时,Cub重采样要优于Near和Bil,冲沟侵蚀强烈时,Near重采样要优于Bil和Cub,冲沟形态稳定时,Bil重采样要优于Cub和Near。关键词冲沟坡度坡长因子;最邻近;
5、双线性;三次卷积中图分类号P208文献标识码A土壤侵蚀是一个世界性的环境问题,是当今全球变化研究的重要内容。国内外对土壤侵蚀的研究主要集中于土壤侵蚀预测模型上进行了大量研究,常用模型包括通用土壤流失方程(UniversalSoilLossEquation,USLE)[1]、修正通用土壤流失方程(RevisedUSLE,RUSLE)[2]、USPED模型(UnitStreamPower-basedErosionDeposition)[3-5]、水蚀预报项目(WaterErosionPredictionProject,WEPP)
6、[6]、EPIC(ErosionProductiveImpactCalculator)模型[7]等。RUSLE模型在土壤侵蚀研究中应用广泛,坡度坡长因子(SlopeLengthandSlopeSteepness,LS)[8]是RUSLE模型中的重要评价指标之一。,众多学者国内对LS做了深入研究,。赵明松等[9]基于RUSLE模型分析土壤侵蚀的空间分布特征;胡刚等[10]将基于单位汇水面积的LS因子算法和传统基于径流路径长度算法的差异进行对比,并且分析对了不同算法计算LS值的适用性进行分析[11];曹佳云等探讨了县域LS因子的
7、提取与分析;祝士杰等[12]探讨了黄土高原坡长因子的不确定性;郭春香[13]探讨不同分辨率DEM对LS因子的影响。以往研究主要集中在LS的提取及其空间分布特征、DEM分辨率对LS的影响上,当改变DEM的数据格网尺寸时,不同的重采样方法对LS的影响研究较少。重采样是地理学研究中尺度转换的关键环节,针对重采样对地形分析结果的影响,众多学者展开了研究,张良[14]分析了最邻近(Near)、双线性(Bil)、三次卷积(Cub)三种重采样方法的差异及其尺度转换后的误差;陈永刚等[15]进一步对比Near、Bil、Cub重采样误差的空间
8、分布特征,以及坡度和采样方法对重采样误差的影响;王雷等[16]讨论了重采样方法对DEM数据质量的影响;高一平[17]探讨了不同重采样方法对不同地貌区的平滑拟合效果。上述研究对于深刻理解不同重采样对DEM数据质量的影响具有重要意义,然而这些研究大多针对重采样算法内部机制的差异和重采样后坡度等