001:InVEST学习——产水/水源涵养

InVEST产水模块介绍(原理+数据收集#1)

前言

(一些碎碎念着急的可以忽略)最开始做inVEST模型是2020年中,应该说对这个软件有很特殊的感情,之前一直想出教程,但是因为事情多加上拖延加上懒就耽搁了,事实证明东西不用就确实荒废了,现在面对当初自己做的东西顶多也就能想起一些思路,很多细节都忘了,所以这个教程也相当于是一个备忘录。

软件版本

我用的是inVEST 3.9.0,截至我写这篇文章(2022.3.8)官 已经更新到3.10.2,现在可能好多做水文的电脑里会存着3.8.x的版本,这个感觉问题不大,官 自行下载以往版本就好, 挂个官 链接.

今天先从个人感觉最复杂的一个开始.

1. 水源涵养模块需要用到的基本原理

  1. 产水量模块是依据降水、土壤深度、土地利用、潜在蒸散发(这个后面要重点说一下)和植被可利用含水量等参数计算获得的流域产水量,基于水量平衡原理计算。
  2. 原理是假设每个栅格单元产水量均以径流方式汇集到流域出水口,此处忽略地表、地下和基流,用降水量减去实际蒸散量作为产水量。
  3. 一个一个解释一下:

    1. 在一个合适的地方建立一个专门算inVES的文件夹,最好是英文的,怕 错,建议在这个文件夹下分成准备数据和运算产出结果两个子文件夹,因为后期数据有点多。
    2. 填不填都行
    3. 降水量,如果有现成的降水量数据就最好了(资源环境数据云平台、国家气象科学数据中心等),如果没有,可以找气象站点数据做插值(Kriging插值法在此适用)。
    4. 潜在蒸散发

    分享一些常用数据 站
    a:NASA https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/search/order/1/MODIS:Aqua
    蒸散发数据是MOD16A2,据说很精确,相较于地表测定的差别不会很大,不过分辨率是500m全球,每八天测一次,后期处理可能会麻烦,而且做小研究区范围的可能不适用,这里贴个图

    用公式自己算出一套数据

    依据帮助文档里提供的公式,利用哈格里夫斯提出的潜在蒸散发模型,上图

    001:InVEST学习——产水/水源涵养
    个人偏向于这个公式,当然也有其他比如Hamon公式可以计算月度、年度潜在蒸散ET0
    5. 根系深度(Harmonized World Soil Database)
    这个基本不会有太多更新,根系生长比较缓慢,所以基本一套数据就可解决,挂个链接.
    6. 植被可利用含水率

    这次整理了原理和参数,下次可能会考虑更新一下出现的问题,个人觉得产水模块入门稍微难一点点,但是这个学会了其他模块会更好理解

    细心认真 助各位学习顺利呀~

    参考文献:
    [1]生态系统服务评估与权衡(InVEST)模型(3.2.0 版本) 使用手册
    [2]陈姗姗. 南水北调水源区水源涵养与土壤保持生态系统服务功能研究[D].西北大学,2016.

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