TOPMODEL模型中的DEM尺度效应

摘要

TOPMODEL是目前被广泛应用的半分布式流域水文模型，它以地形为基础的特点使得DEM的空间分辨率成为影响模型模拟结果准确性的重要参数。不同分辨率的DEM将计算出不同的地形指数In（α／tanβ）分布，其作为TOPMODEL的地形参数直接影响着模型的模拟结果。以10m分辨率的DEM为原始数据，生成10—1000m等17种分辨率的DEM，使用地形信息熵的概念，比较不同分辨率的DEM对地形信息提取的影响。假设TOPMODEL在10m分辨率的DEM计算的流量过程线为观测值，对比了不同分辨率的DEM对流量过程线和N8sh效率系数产生的变化。对于所研究的流域，150m分辨率是建立TOPMODEL模型的最佳值，300m分辨率是保证模型结果有效的基本要求。使用Monte Carlo方法计算TOPMODEL中参数对DEM分辨率的敏感性，指出在模型的5个参数中，只有饱和导水系数T0对DEM分辨率敏感。