水文尺度问题是水文学基础研究的一个前沿课题和难题,它与水文相似性问题密切相关。如果能够找出相似性,就可以通过相似性来处理水文尺度问题。本文研究蔡家川流域与其嵌套流域的水文相似性,目的在于为处理它们之间尺度转换的研究提供水文相似性方面的支持。为了研究蔡家川流域与其嵌套流域的水文相似性,根据“在假定下垫面条件相同的情况下,两个流域地形指数频率分布相似则它们水文相似”的原理,要从分析它们的地形指数频率分布相似性入手。为了得到它们的地形指数频率分布,需计算它们的地形指数。而地形指数计算是在栅格DEM上采用一定算法进行的,故选择适宜的DEM分辨率和算法是本文的关键。以蔡家川流域1/10000地形图为原始数据,使用Photoshop 7.0和TNT MIPS 6.9模拟出研究区不同分辨率的DEM;使用Visual Basic 6.0编写了计算地形指数的单一流向算法程序和多流向算法程序。以DEM为基础数据,使用上述程序计算了不同分辨率下研究区的地形指数,在Excel中对结果进行统计和处理,得到地形指数特征值及地形指数频率分布。在此基础上分析了分辨率以及算法对地形指数及其频率分布的影响,并选择了50米分辨率和多流向算法作为研究蔡家川流域与其嵌套流域水文相似性的适宜分辨率和算法。使用TNT MIPS 6.9从50米分辨率的流域DEM中抽取出嵌套流域DEM,使用多流向算法程序计算嵌套流域的地形指数,在Excel中处理所得结果,得到嵌套流域地形指数频率分布。通过分析流域与嵌套流域的地形指数频率分布相似性,得出4号、5号、7号嵌套流域与蔡家川流域水文相似的结论。