基于DEM的最佳集水面积阈值确定方法研究

嘉陵江中游洪水泛滥,为对洪涝区水土保持、生态环境治理提供数据支持,确定研究区最佳集水面积阈值尤为重要。基于DEM影像,利用Arc GIS水文分析模块提取不同集水面积阈值下河网,计算河网密度,并结合分形理论计算河网分形维数;对河网密度与集水面积阈值关系式二阶求导、在分形维数与集水面积阈值关系曲线上利用最小二乘法拟合直线以确定流域最佳集水面积阈值。得到的结论有:拟合出河网密度、分形维数与集水面积阈值关系曲线,并得到相关公式,求出研究区任意阈值对应的河网密度与分形维数;基于二阶求导确定研究区最佳阈值为13.5km2;基于分形理论发现河网具有多重分形特征,利用最小二乘法拟合直线确定的流域最佳集水面积阈值为13.95km2。