基于ArcGIS环境下DEM流域特征提取及应用

该文详细介绍了ArcGIS9.2中的水文分析工具箱的使用方法,包括从原始DEM数据提取河网的步骤、应注意的问题等。研究区域选取位于北京山区的红门川小流域,采用1∶10000的比例尺、10m分辨率的DEM作为基本的地形数据,应用ESRI公司开发的ArcGIS9.2地理信息系统软件进行流域水文信息特征的提取;并利用SWAT模型运行水文响应单元(HRUs)的生成,共生成了25个子流域和92个HRUs。经分析,得到的研究区域河网特征以及研究区其他常用的流域特征信息,与实际河流水系特征基本吻合,因此应用DEM划分的流域结果是合理的。     

基于SRTM DEM的大凌河流域地表水文自动模拟

[目的]基于SRTM DEM,对大凌河流域地表水文进行自动模拟。[方法]以大凌河流域SRTM DEM数据为支撑,在ArcGIS Model-Builder环境下构建大凌河流域地表水文模拟模型。[结果]地表水文模拟模型实现了大凌河流域范围的自动划分和大凌河流域水系的自动提取。同时,也更加便捷地解决了水文模拟中DEM填洼阈值和河网提取阈值的选择问题。大凌河流域范围划分准确,大凌河和相应Ⅰ级支流的提取结果与实际水文情况十分接近,但旁系小支流末梢的提取效果有待改进。[结论]该研究为今后地表水文的模拟提供了科学参考。     

基于SRTM DEM的河棚河流域水系提取研究

基于SRTM DEM数据,以河棚河流域为例,利用Arc GIS 10.0中的水文分析模块进行水系的提取试验,分析不同的汇流累积阈值对河网密度、流域面积、河网分级等流域特征参数的影响。结果表明,随着汇流累积阈值的增大,河网密度以及河网总长度都在逐渐减小,并且汇流累积阈值与河网密度之间存在显著的幂函数关系。最后,利用1∶250 000水系图进行对比发现,当汇流累积阈值为200时,利用SRTM DEM提取的河网与实际水系吻合较好。     

基于GIS的数字河网特征信息提取研究

河网水系是重要的地形特征要素，数字河网的提取则是DEM数据一个重要的应用方面，在此基础上进行水文信息参数计算，对于水文研究具有重要的意义。以九江市为研究区域，基于DEM数据，运用ArcGIS的水文分析模块对研究区进行小尺度的河网特征信息提取与分析。结果表明，基于DEM提取数字河网的精度和效率能够达到使用要求，河网密度等参数的计算结果能反映实际的情况，具有较高的可靠性，可进一步应用于水文研究。     

基于水系改进高分辨率DEM的流域水系结构特征分析

以重庆市万州区五桥河流域为例,在构建基于水系改进的高分辨率DEM的基础上,运用ARCGIS的水文分析模块(Arc Hydro Tools)进行流域边界的确定、河网的提取、子流域的剖分以及水系结构特征分析.研究结果表明:五桥河流域的各种水系结构参数的值均在一般水系的范围内,河网水系总体上Horton表现较为明显,河网水系在数量上的发育程度高于其长度上的发育,流域内不同区域河网水系的结构与功能密切相关.运用基于水系改进的高分辨率DEM和ARCGIS的水文分析模块(Arc Hydro Tools)提取的水系与实际水系特征完全吻合且连续完整,是一种进行流域水文分析的优良方法.     

基于DEM数据的羊圈沟流域水系网信息提取研究

本文以陕西省延安市羊圈沟流域为研究区,基于羊圈沟流域的SRTM-DEM数据,采用ArcGIS10.2中的Hydrology水文分析模块,对该流域的水流方向、水流长度、流量以及河网和流域分级的信息进行提取和分析,其中也确定了阈值的大小将直接影响流域水系的提取,同时验证了SRTM-DEM数据在水文分析中的应用价值,为该小流域开展的关于土体侵蚀强度以及沟道和坡面治理工程的生态安全保障技术集成的课题提供了研究基础,具有一定的参考价值。     

基于DEM的涑水河流域地表水文特征模拟与分析

以山西省运城市涑水河流域为例,在介绍基于数字高程模型提取流域水文特征方法的基础上,运用ArcGIS软件Arc Hydro Tools扩展模块,采用SRTMDEM数据对流域地表水文特征进行模拟和分析。提取了涑水河流域河网、流域盆地等水文信息,为该流域的生态环境演变、植被生长、土地覆盖等问题的进一步研究提供了依据。     

基于SRTM DEM和ASTER GDEM的辽河流域河网提取研究

以SRTM DEM数据和ASTER GDEM作为基本的地形数据,借助Arc Hydro Tools扩展模块,研究基于地表径流漫流模型的数字河网水系提取方法,并对提取结果对比分析。研究显示,通过引入河网密度参数来确定集水面积阈值,提取结果与1∶25万地形图各级河网拟合程度较好,可运用于辽河流域山洪灾害风险评估模型的实际运行中。     

基于DEM的延河流域河网水系分形特征研究

该文以延河流域30m×30m空间分辨率的DEM为基础数据源,在Arc GIS10.2软件的水文分析扩展模块中,通过填洼、计算流向、汇流累积量,设置不同阈值,依次为100,200,300,400…1 600,间距为100,得到16组河网水系提取的结果。采用均值变点分析法,并结合流域实际河流水系形态,确定最佳汇流阈值。在此基础上,利用网格法计算延河水系分维值。结果表明:延河流域分维数为1.042,处于地貌发育的幼年期,该阶段河流深切,地势起伏大,侵蚀剧烈,易造成水土流失。本研究运用分维数对地貌发育阶段进行定量化分析,不仅有助于认识延河流域地貌发育特征,也能为流域加强水土流失保护与治理提供科学合理的指导。     

基于ASTER GDEM的流域水文特征分析及水源保护区划分——以哈尔滨市磨盘山水库为例

以磨盘山水库为研究对象,选用ASTER GDEM数据作为基础数据,应用Arc GIS软件水文分析模块(Hydrology),计算获得研究区河网、子流域范围等流域水文特征信息。并在分析基础上,依据国家水源保护区划分方法划分研究区三级保护区。将为哈尔滨市水源区保护工作提供技术支撑。     

河流水环境容量计算中设计流量的合理性探讨

介绍了现行水环境容量计算的设计流量条件,分析了浙江省典型河流径流特性,以浙江省山溪性河流和平原河网为例,采用水质模型对水质现状和各种治污措施进行了测算,并对现行的水环境容量计算和污染控制方案提出了建议。     

基于SRTM DEM和ASTER GDEM的辽河流域河网提取研究

以SRTMDEM数据和ASTER GDEM作为基本的地形数据,借助Arc Hydro Tools扩展模块,研究基于地表径流漫流模型的数字河网水系提取方法,并对提取结果对比分析。研究显示,通过引入河网密度参数来确定集水面积阈值,提取结果与1∶25万地形图各级河网拟合程度较好,可运用于辽河流域山洪灾害风险评估模型的实际运行中。     

基于DEM的重庆三峡库区流域水系提取研究

以重庆三峡库区为研究对象,论述基于数字高程模型提取流域水系的方法、原理。应用“Burn-in”算法,对DEM进行再处理,即将发生河道偏差的平坦区域上的实际河网叠加到DEM中,对河道及河道两侧所在栅格单元高程值进行修正,重新生成流域河网。在原有DEM不作较大修改的前提下,使得生成的河网与实际河网更加匹配,同时也保证了模拟结果的准确性。     

浙江省中小河流流量监测方案探讨

针对浙江省中小河流多处于流域上游或独流入海,河道比降大、流速快、洪水暴涨暴落,汇流时间短,破坏性强的特点,以洪家塔水文监测站为典型站,对4种流量监测方案进行了筛选,并且提出了基于电波流速仪的适合浙江省中小河流监测实际情况的流量监测方案。认为选用电波流速仪可以较好地适应中小河流暴雨洪水流量监测。该文还介绍了浙江省近年来应用电波流速仪在洪水暴发时成功测流量的3个范例,总结了使用经验。认为电波流速仪有几大优点:(1)工作方式为非接触式,适用性强;(2)仪器本身便于携带,机动灵活,工作时可节省大量人力物力;(3)操作简单,而数据准确可靠,适快速部署开展应急监测。但是具体实际应用时也有3点应给予充分考虑:(1)建议在0.5 m3/s以上流量时使用,即电波流速仪只可作为中小河流暴雨洪水监测,不可用于时常水文监测;(2)在暴雨强风环境下,监测的数据会受到风浪影响,表面流量数据会出现较大幅度的跳动;(3)实际监测点应尽量避开大片、大块漂浮物,因为该物的移动不代表水体表现流速,容易造成测量数据偏小。     

基于遥感的鄱阳湖水体总悬浮物对水文特征的响应分析

鄱阳湖水文特征变化明显,总悬浮物(TSS)受湖区水位和五河影响较大。通过时序MODIS数据提取全湖TSS浓度信息,从湖体水位、五河流量、五河含沙量3个指标来分析TSS浓度的时空分布特征和变化规律。结果表明:随水位变化全湖TSS浓度在8.8和13.0m附近有急剧变化的过程,其他水位的TSS浓度变化较为平稳,水位与全湖TSS浓度平均值呈线性正相关性;丰水期五河流量、含沙量较大,TSS浓度变小,而枯水期五河流量、含沙量减小,则TSS浓度变大;当水位变化幅度不大时,水流流速和水域面积相对稳定,五河流量、含沙量与TSS浓度成正比关系。初步揭示了湖区水体TSS浓度对水文特征的响应关系。     

基于Fluent仿真软件的滩地植被作用下复式河道水动力特性的精细化数值模拟

为研究浅滩植被对复式河道水动力特性的影响,了解植被作用下滩槽间水流动量交换的影响机制,利用Fluent流体力学仿真软件,选取标准的k-ε湍流模型封闭雷诺方程,对浅滩植被作用下的复式明渠内的流体运动特征进行精细化模拟,分析了不同淹没高度、不同流量条件下滩地植被对复式断面明渠的水流速度、湍流动能及断面二次流变化的影响。结果表明:受植被的影响,植物区计算主流速度的垂向分布不再呈对数分布,而呈现准S型的分布;相对无植被的工况,植物区内主流流速减小,随着滩地植被高度的增加,植物带的内部与上部区域主流速度减小,而主槽内主流流速相应增大,说明植物的存在对滩地区域的水流产生明显的阻碍作用,使断面主流向河道主槽内转移,植物的存在也对横向速度产生较强的扰动,能够促使断面二次流的形成;植物顶端附近的湍流动能变化较大,随着浅滩植被高度的增加,植被和水流交界处的湍流动能最大值也发生相应的变化,说明在植被顶端存在较大的动能交换;随着入流流量的增加,断面主流速度呈增大趋势,各测点湍流动能沿水深方向的幅值也相应增大。研究表明,Fluent流体力学仿真软件能够较好地精细化模拟滩地植被对复式河道水动力特性的影响,其计算结果可为河流防洪工程、河道浅滩整治及生态护岸等工程的实施提供科学依据。     

沿海平原河网地区纳污能力分析——以海门市为例

水体纳污能力是科学合理地制定水污染控制规划的基础。沿海河网地区水系复杂,水体具有水深较浅、流速缓慢、顺逆不定和水体自净能力不强等问题。以沿海平原河网地区的海门市水环境为研究对象,根据其水系特点和实际需要建立一维河网水量水质模型,在此基础上计算了该市主要河道的纳污能力,为当地的水环境管理提供科学依据。