利用INVEST模型、ARCGIS计算产水量、水源涵养量(自存)
罘和罟
编辑于 2025年07月10日 10:27

数据来源

中国1km分辨率逐月降水量数据集(国家青藏高原科学数据中心)

中国1km逐月潜在蒸散发数据集(国家青藏高原科学数据中心)

世界土壤数据库(HWSD)的中国土壤数据集(国家青藏高原科学数据中心)

中国30m精度土地利用数据——重采样为1km(中国年度土地覆盖数据集)

流域数据(立方数据学社)

中国土壤深度图精度1km(论文:Depth-to-bedrock map of China at a spatial resolution of 100 meters)

Dem数据(GEBCO)

行政区域坐标系(Albers_WGS84)

过程

产水量计算

降水量——导入未投影行政区域——中国1km分辨率逐月降水量数据集(研究区域年份前后三年)——创建NetCDF栅格图层——按掩膜提取(未投影的行政区域)——窗口——影像分析--选择要计算的影像-----添加函数----右键点击影像栅格---插入函数---波段算术函数——栅格计算器/30——关闭;导入投影后行政区域——投影栅格。

 

蒸发量——导入未投影行政区域——中国1km逐月潜在蒸散发数据集——创建NetCDF栅格图层——按掩膜提取(未投影的行政区域)——窗口——影像分析--选择要计算的影像-----添加函数----右键点击影像栅格---插入函数---波段算术函数——栅格计算器/10——关闭;导入投影后行政区域——投影栅格。

 

流域数据——裁剪——投影。

 

根系深度——中国土壤深度图精度1km——投影栅格——按掩膜提取——栅格计算器*1000

 

植物可利用含水量——世界土壤数据库(HWSD)的中国土壤数据集——打开Access——打开HWSD_DATA——导出——Excel 97-Excel 2003 Workbook (*.xls);

打开ArcMap——加载HWSD_China_Albers.img——投影栅格——数据管理工具——栅格——栅格属性——构建栅格属性表——添加数据——选择HWSD_DATA$表——图层右键——连接和关联——连接的对应字段(MU_GLOBAL和Value)——单击右键导出栅格数据——按掩膜提取——打开属性表——添加字段——PAWC_T(表层)(浮点型)——字段计算器——54.509-0.132 * [T_SAND]-0.003* [T_SAND] * [T_SAND]-0.055* [T_SILT]-0.006 * [T_SILT] * [T_SILT]-0.738 * [T_CLAY] +0.007* [T_CLAY] * [T_CLAY]-2.688 * [T_OC] +0.501 * [T_OC] * [T_OC]——添加字段——PAWC_S(深层)(浮点型)——字段计算器——54.509-0.132 * [S_SAND]-0.003* [S_SAND] * [S_SAND]-0.055* [S_SILT]-0.006 * [S_SILT] * [S_SILT]-0.738 * [S_CLAY] +0.007* [S_CLAY] * [S_CLAY]-2.688 * [S_OC] +0.501 * [S_OC] * [S_OC]——添加字段——PAWC(浮点型)——字段计算器——(0.3* [PAWC_T]+0.7* [PAWC_S])/1000——查找表——PAWC字段

 

土地利用类型——中国1km精度土地利用数据——重分类

Invest模型下载年产水量样例表(论文没标,按模型给的参考来)

 水源涵养量计算

地形指数TI——Dem数据——投影栅格——按掩膜提取——填洼——坡度(百分比坡度:PERCENT_RISE)——集水区栅格数量为产水量栅格数量——分类中的计数(37023)——土壤深度(根系深度)——栅格计算器——Log10(37023 / "dem_p" * "gxsd.tif")

 

土壤饱和导水率——Access——导出表D_SYMBOL90及HWSD_DATA为Excel——连接(MU_GLOBAL、Value和SYMBOL字段)——重分类1(先把重复的合并,分成几十类)——重分类2(对照HWSD数据库土壤中文名称等再重分成14类)——保留以下字段(选择该每组土壤中百分比最高的这类土作为最终土壤,该组中其他土壤都采用这类土的属性)——按掩膜提取;

 

打开SPAW软件——在options 下拉菜单中选择units 下的 Metric ——填入所有空白格内的参数——Sat.……的值(单位mm/hr)*0.1*24即为土壤饱和导水率——在重分类2完的图中添加土壤饱和导水率字段

流速系数(根据植被类型查阅参考文献获得,水田、不透水面取2012,农田和草地取500,水林地、灌木和裸地分别取200、249和1500)——在土地利用类型中添加字段,填入数值。

 

水源涵养量计算:查找表——导出相应计算字段——栅格计算器

Con(249 / "Velocity1.tif" < 1, 249 / "Velocity1.tif", 1) *Con((0.9 * "TI.tif") / 3 < 1, (0.9 * "TI.tif") / 3, 1) *Con("KSAT1.tif" / 300 < 1, "KSAT1.tif" / 300, 1) *"Yield.tif"