基于InSAR优化的DEM空间分辨率对坡度、坡长因子的影响

摘要

[目的]优化数字高程模型（DEM）数据精度，探究不同尺度效应下的DEM数据对地形因子（LS）计算及修正土壤流失方程（RUSLE模型）的影响，为黄土高原的生态治理提供理论依据。[方法]选取黄土高原地区的皇甫川流域作为研究区，利用合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）获取的皇甫川流域2018—2022年逐年15 m空间分辨率DEM数据，以15 m正方形栅格作为DEM基准，设置梯度下降的栅格尺寸探究LS因子的不同尺度效应。[结果]（1）随着DEM的空间分辨率从15 m下降至90 m，坡度因子（S因子）的效应量增加，坡长因子（L因子）的效应量则减小；（2）LS因子的归一化结果表明：RUSLE模型的整体平均绝对误差在DEM空间分辨率为50 m时达到计算阈值，此分辨率下LS两因子效应量接近，所计算的地形因子参与的土壤侵蚀模数评估具有优势；（3）皇甫川流域土壤侵蚀模数在水系周围出现高值，且南部土壤侵蚀模数高于北部。[结论] DEM数据的精度在一定范围内会出现阈值，在阈值处计算LS因子可显著提高其精度，将高精度的LS因子代入RUSLE模型中，能够进一步提升土壤侵蚀模数的计算精度，这对黄土高原的生态治理具有重要的支撑意义。

关键词

数字高程模型 / 尺度效应 / LS因子 / RUSLE / 土壤侵蚀