Hydrologic response to changes in land use and variations of physical catchment characteristics
Iyasu Zewde · Hayelom Belay · Awet Arefe 等 4 人
用SWAT模型和多期遥感评估Genfel流域土地利用变化的水文响应。
SWAT水文模型、1987-2017年Landsat影像监督分类与GIS流域特征
耕地由36.5%增至54.0%、林地由7.6%降至0.24%，但模型精度低、结论不确定。
数据稀缺流域可探索遥感与水文模型耦合的不确定性量化及多源数据同化改进。
该研究以数据稀缺流域为对象，整合遥感与SWAT模拟，方法有一定新意，但模型验证表现较差、结论不确定性高，属于细分领域学术进展，公共影响有限，不宜进入每日精选。
本研究评估了研究区土地利用变化及其模拟水文响应，研究区涵盖Genfel流域731.41 km²的区域。流域海拔范围为1764至3065 m a.m.l，平均降水量和气温分别约为597.9 mm和18.8 °C。采用水土评估工具（Soil and Water Assessment Tool, SWAT）模型模拟流域水文过程，同时利用1987年、2002年和2017年多时相Landsat影像，通过监督分类进行评估土地利用/土地覆盖变化。SWAT模型在率定和验证阶段表现有限，尤其是在月时间尺度上。日尺度率定中，决定系数（R²）和Nash–Sutcliffe效率系数（ENS）分别为0.5111和0.16，而月尺度率定产生的R²和NSE值分别为0.6428和−0.23。日尺度验证的R²和NSE值分别为0.5147和0.16，月尺度验证的R²和NSE值分别为0.6133和−0.05。这些结果表明模拟水文响应存在较大不确定性，因此需谨慎解读。土地利用变化显示耕地从1987年的36.525%显著增加至2002年的48.383%和2017年的54.01%，而森林覆盖从1987年的7.624%下降至2002年的1.665%和2017年的0.237%。鉴于SWAT模型表现有限，模拟结果被解读为基于模型的情景响应，而非历史因果关系的确定性证据。本研究的新颖性在于在数据稀缺流域整合了多时相遥感、基于GIS的流域特征刻画、SWAT水量平衡模拟和子流域地貌分析。研究结果为有针对性的流域监测、水土保持及进一步实地调查提供了依据。