Modelos de elevación digital

Espacial propiedades estadísticas y en la escala de análisis sobre la transformación de Ing índice topográfico derivado de modelos de elevación digital en China

El índice topográfico (TI), utilizados con frecuencia en aproximadamente caracterizar la distribución espacial de las zonas de origen variable dentro de una cuenca, ha sido ampliamente aplicados en los sistemas basados en proceso de latopografía de la superficie de la tierra, acoplado de modelos climáticos regionales o mundiales. El concepto de TI, sin embargo, fue desarrollado originalmente para el estudio de los procesos cuesta de la colina escala hidrológica y fue más utilizado en las simulaciones de la pequeña a las cuencas de tamaño medio. . Todavía es dudoso que la TI calculado a partir de baja resolución modelos deelevación digital (DEM) para la hidrología a gran escala y el estudio del clima puede efectivamente reflejan la distribución espacial de la humedad del suelo, la saturación de la superficie y los procesos de generación de escorrentía en la mayoría de las áreas. En este estudio, se propuso por primera vez un algoritmo mejorado múltiples dirección del flujo (IMFD) para calcular la distribución exacta deTI. A continuación, evaluó el algoritmo IMFD cuantitativamente por medio de cuatro tipos de superficies artificiales matemática. Posteriormente, se realizaron análisis estadísticos sobre la distribución de TI calculada con IMFD de 90x90m2 y 1000x1000m2 resolución bloques de marcos de muestreo de todo el territorio de China. . Hemos encontrado que hay una relación lineal entre los valores medioscalculados a partir de TI los dos DEMs resolución diferente en tres bloques de muestras de diferentes tamaños, es decir, 0,1 ° x0.1 °, 0,5 ° x0.5 ° y 1 ° x1 °. análisis sistemáticos sugirió además que las formas de estas relaciones no lineales son evidentemente afectados por el algoritmo utilizado para el cálculo de TI, mientras que el tamaño, la ubicación y número de muestras seleccionadas de TItienen efectos menores sobre ellos. Por último, se investigó la influencia de la resolución de marcos alemanes en las propiedades estadísticas espaciales de TI. Desde el punto de vista de discretización del terreno y los efectos de suavizado, también discutimos el mecanismo y las razones que causan la similitud de TI en diferentes resoluciones espaciales.

introduccion

Originalmente se defineen TOPMODEL (Beven y Kirkby, 1979) para aproximar la distribución espacial de las zonas probable fuente variable (Quinn et al., 1995) y predecir las variaciones locales en las profundidades de la capa freática (Brasington y Richards, 1998) dentro de una cuenca, el topográfico índice (TI, también llamado índice de humedad), ha sido ampliamente utilizado para estudiar los efectos de la topografía enlos procesos hidrológicos en una escala de cuenca (Beven et al., 1984; Wolock, 1993; Ambroise et al., 1996; Beven, 1997). El concepto TOPMODEL, debido a sus ventajas de una estructura simple y la naturaleza de base física, así como su potencial para pareja con las variaciones de las aguas subterráneas en el tiempo y el espacio, ha sido frecuentemente aplicado a los sistemas de proceso basado enla topografía de la superficie de la tierra se emplearon modelos inregional climático (MCR ) o los modelos climáticos globales (MCG) (Famiglietti y Wood, 1994; Stieglitz et al., 1997; ducharne et al., 2000; Koster et al., 2000; Chen y Kumar, 2001; Niu y Yang, 2003; Niu et al., 2005). Para estos modelos a gran escala, directamente a través de alta resolución de modelos de elevación digital (DEM)para com-pute la distribución espacial de las TI es muy difícil debido al enorme volumen de los datos, especialmente para aplicaciones globales (Kumaretal., 2000). Además, es difícil de adquirir de alta resolución de marcos alemanes (por ejemplo, 30 m) de datos para todas las zonas de los continentes de la tierra mundial. Por lo tanto, la Modelos Digitales de Elevación baja resolución, tales como...