大家好,今天介绍两款GIS插件,分别是TauDEM与GISus-M,分别用于地形水文分析和RUSLE模型。
TauDEM:免费的水文与地形分析软件/GIS工具箱
TauDEM是一款地形分析软件,同时也是一款GIS插件工具箱。
TauDEM官网网址为:https://hydrology.usu.edu/taudem/. TauDEM(Terrain Analysis Using Digital Elevation Models)是一款用于地形分析的软件工具,支持Windows操作系统,它基于数字高程模型(DEM)数据,提供丰富的地形分析功能,广泛应用于水文学、环境科学等领域。TauDEM用于分析流域、坡度、汇水区等地形特征,并帮助进行水文模拟和土壤侵蚀分析。用户可以通过官网获取软件下载、文档和教程,教程网址为:https://hydrology.usu.edu/taudem/taudemdoc.html. 在生态系统服务或土壤侵蚀分析中,可以使用TauDEM插件实现坡度、坡长、汇流累积、RUSLE模型、TLSD模型等。
主要功能如下所示:
- 流域与水流路径分析:能够根据DEM数据计算流域边界、流向、汇水区等信息;它不仅支持常用的D8算法,还支持了D-Infinity算法。
- 坡度与坡向分析:支持计算地形的坡度、坡向和高程变化。
- 水文模拟支持:TauDEM为水文模型提供地形输入数据,支持流域分析和水资源评估。
- 数字高程模型处理:支持对DEM数据进行各种处理,如去噪、平滑和插值。
TauDEM与ArcGIS可以密切结合,能够在GIS平台中分析和处理地形数据,用户可以在ArcGIS、QGIS等GIS软件中使用TauDEM的功能,对空间数据进行详细的地形分析,帮助开展水资源、环境管理等项目。
GISus-M:RUSLE模型LS因子与C因子计算插件
GISus-M是一款计算RUSLE模型LS因子与C因子的ArcGIS插件。软件官网链接为:https://www2.ufrb.edu.br/gisus-m/,这款插件是巴西联邦大学(UFRB)相关团队开发的RUSLE因子计算工具,主要用于LS因子和C因子计算。软件以ArcGIS插件的形式进行运行,下载链接为:https://www2.ufrb.edu.br/gisus-m/downloadm,点击桌面图标即可下载。
LS因子是使用的西北农林张宏鸣老师等人开发的LS_TOOL工具,这个工具对于计算的数据量是有限制的,而且对于计算机的硬件也有一定的要求,如果是大范围高精度的DEM很可能计算不出来结果。参考文献为:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0098300412003378
Extension of a GIS procedure for calculating the RUSLE equation LS factor,支撑材料提供了一个版本的LS计算工具,可以直接下载,但是版本较老,要是研究区面积较大、分辨率很高,就会内存不足,需要较大内存的电脑才行。
C因子采用的是NDVI进行的计算,但是国内很多研究是采用的植被覆盖度估算C因子。在实际使用过程中发现,如果是植被覆盖度 低的地方,两个的效果目视差别不大。但是在一些高植被覆盖度的地方,蔡崇法老师等人建立的公式的C值为1,但是NDVI估算的结果可能是0.8左右,还是有一定的差别。
其他因子的计算方法与国内常用计算方法存在区别,可将此插件计算结果作为一个验证。