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申请/专利权人：西北农林科技大学

摘要：本发明属于水土工程技术领域，具体为一种分布式流域水沙连通性的计算方法，本发明通过处理待研究流域的数据，可实现对不同流域水沙连通性进行定量计算，并结合长序列的水文、气象和遥感资料，实现了黄土高原流域不同时期降雨和植被的主导作用不明析，结构与功能连通性间的相互作用缺乏研究以及对极端降雨条件下植被恢复流域的水沙连通性对流域输沙能力的表征研究少的弥补，解决了以往学者研究所采用的权重因子计算的功能连通性无法很好表征流域实际输沙能力的问题，为在黄土高原大型流域进行水沙管理提供更直接有效的工具。

主权项：1.一种分布式流域水沙连通性的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1获取待研究流域的数字高程模型DEM数据、长序列水文数据、气象数据和卫星影像数据；2利用ArcGIS平台，基于数字高程模型DEM数据，运用空间分析中的坡度工具，将坡度单位设置为百分比，得到Slope文件；将Slope文件中的坡度值小于0.5的像元指定为0.005、坡度值大于100的像元指定为1、剩余值除以100，得到上流集水区的坡度因子S；以卫星影像数据为基础，基于ArcGIS平台，运用重分类工具识别流域内的建筑用地和交通用地和其它土地利用类型，并进行赋值，生成城市道路图层，即urbanmask图层；导入流域DEM图层，进行填洼、水流方向分析，再使用水流累积量工具FlowAccumulation对DEM进行水流流量累积计算，权重图层为urbanmask图层，得到Mask1文件；使用ArcGIS中RasterCalculator栅格计算器对Mask1文件提取河道图层，阈值设定为DEM分辨率的200倍，给河道单元格赋予0值，保存为Mask2文件；将水流方向分析结果与Mask2相乘，保存为最终图层MaskFinal；使用水流累积量工具FlowAccumulation对MaskFinal进行水流流量累积计算，所得Flow3文件；对水流流量累积图层Flow3整体加数值1，消除Flow3图层中的0值，所得图层为AccFinal；根据数字高程模型DEM数据、长序列水文数据、气象数据和卫星影像数据设置权重因子W；3转换上流集水区的权重因子W和上流集水区的坡度因子S为1÷[W]×[S]，保存文件为insCS；使用径流路径长度工具FlowLength对MaskFinal进行径流长度计算，权重图层为insCS，方向为沿流路向下游downstream，所得文件为水流长度flowlength；消除水流长度flowlength中的0值，即水流长度文件flowlength中值为0的单元格给予水流长度flowlength权重insCS，得到图层为下游组分Ddn；使用水流流量累积工具FlowAccumulation对MaskFinal进行水流流量累积计算，权重图层为权重因子W图层，所得文件为考虑上流集水区的权重因子W的水流流量累积图层Flow4；将Flow4与权重因子W图层相乘，去除建筑用地、交通用地、河道等土地利用类型的权重，所得文件保存为Flow5；使用水流流量累积工具FlowAccumulation对MaskFinal进行水流流量累积计算，权重图层为坡度因子S图层，所得文件为坡度因子水流累积图层Flow1；将Flow1与坡度因子S图层相乘，去除建筑用地、交通用地、河道等土地利用类型坡度因子，所得文件保存为Flow2；使用栅格计算器计算单元格控制区域面积、权重均值、坡度因子均值并相乘得到上游组分结果；将上游组分与下游组分相除并取以10为底的对数得到连通性指数。

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