4.4.1 数据准备

4.4.1 数据准备

1.DEM数据

DEM以新浦镇地形图(1∶10000)扫描件(图4-12)为数据源,包括等高线(等距线5m)、高程点和河流,扫描件进行数字化地形图之前需要进行地图校正和配准。

图4-11 GeoWEPP模型侵蚀估算流程图

图4-12 研究区1∶10000地形图

利用ArcGIS10.1进行手工矢量化,新建线图层,选择等高线逐一进行矢量化,在地图属性表里添加高程字段,附加高程数据。矢量化结束对整个图层进行拓扑检查,修改所有的拓扑错误,生成数字等高线,如图4-13所示。

图4-13 地形图矢量化

在ArcGIS中,加载3D Analyst工具条,依次点击3D Analyst→Modify TIN→Create TIN from features。在弹出的对话框中,在layers中勾选需要生成的TIN的等高线图层,在Height source选择存储高程的属性字段,最后设置TIN的出入路径,点击OK即可,输出结果如图4-14所示。

点击3D Analyst→Convert→TIN to Rater,选择需要转换的TIN文件,高程字段,这里需要注意设置像元的大小,如果像元过小,DEM数据量过大,则运行GeoWEPP生成汇水通道的时候容易报错,像元过大,则不能保证精度,需要根据实际情况合理设置像元大小。土壤属性和土地利用栅格文件像元大小要与DEM文件像元大小保持一致,如果不一致,运行Geo WEPP也同样会报错,DEM输出结果如图4-15所示。

图4-14 矢量文件转TIN

图4-15 TIN转DEM

2.土壤属性数据

研究区土壤基本属性数据由中国科学院南京土壤研究所建立的中国土壤属性库提供,根据研究区相关资料以及实地考察,采样点土壤类型选择黄色石灰土-厚大泥,土壤基本属性信息如图4-16所示。

图4-16 土壤属性数据

依次点击C、A和AC各层的详细信息按钮,提取土壤主要基本参数见表4-6。

表4-6 模型相关土壤属性表

运行GeoWEPP模型所需要其他参数见表4-7,参数由表4-6各项经过相关模型计算获得。

表4-7 模型相关参数

3.土地利用数据

本书使用Geo WEPP侵蚀评估为小流域尺度评估,所以对模型需要的各项数据精度要求都比较高。数据源为2010年研究区谷歌地图,分辨率为1m(图4-17)。下载后拼接,再经人工矢量化获得土地利用图(图4-18)。

图4-17 研究区谷歌截图

根据人工解译,土地类型共分为商业用地、裸地、混交林地、灌木林地、果园和中耕作物六种类别。

4.气候数据

Geo WEPP模型模拟过程中需要输入的气候文件为“.cli”格式,可以通过插件CLIGEN气候发生器进行模拟,模拟需要的各项参照表4-1,在气候发生器中输入多年每个月的气候数据的平均值,如图4-19所示,点击“Accept These Values”,软件将输入的信息保存到.par文件中。

图4-18 研究区土地利用专题图

图4-19 GeoWEPP气候生成工具

运行WEPP程序,模型会根据用户输入的需要模拟的次数,自动生成.cli气候文件供模型调用,例如输入50,则系统会生成50年内每一个月的气象数据,如图4-20所示。

图4-20 遵义50年气候数据