3.1.2　地形因子的提取方法

本书中使用的地形数据包括基本地形属性（坡度、平面曲率、剖面曲率、曲率）和衍生地形属性［坡向、相对高程、粗糙度、地形起伏度、地形湿度指数（也称地形复合指数）、汇流动力指数、沉积物运移指数］。基本地形属性是利用沘江流域的DEM通过Arcgis 10.2的空间分析工具直接提取。针对衍生地形属性，首先，对DEM数据进行洼地填充（sink-watershed-zonal statistics-fill），随后对坡度、坡向进行提取后计算河流方向（flow direction），最后按公式计算汇流累积量（flow accumulation）。其中，汇流动力指数（sediment power index，SPI）用于描述径流对沉积物运移能力的空间分布，该指数适用于土壤流失评估，能够更好地描述水流的聚合和辐散特征，其公式为SPI=ln（As tanβ）。地形湿度指数（terrain wetness index）的计算公式为：ω=ln（As/tanβ）。其中，ω地形湿度指数，As为单位汇流面积，β为坡度。沉积物运移指数（sediment transport index）τ=（As/22.13）m（sinβ/0.0896）n，其中，m=0.6，n=1.3。在Arcgis里面没有直接求算单位汇流面积的工具，需要在栅格运算工具里编写公式进行计算，然后结合坡度，再次做栅格运算获取地形湿度指数。因此，单位汇流面积计算公式为：单位汇流面积=汇流累积面积/河流宽度。汇流累积面积为汇流累积量与栅格单元面积的乘积，水流宽度依据水流方向与栅格边长可以计算得出。这些过程是在Arcgis 10.2里用Raster Caculator进行计算。(https://www.daowen.com)