基于SRTM_DEM的泾河流域特征信息提取研究

流域特征信息的提取对于水文地理信息分析、模拟技术和水文模型建立具有重要意义。基于STRM_DEM数据,在ArcGIS9．3环境下,提取泾河流域坡度、坡向等地形特征,以及河网、流域边界和面积等水文要素,并划分子流域。分析表明,当闽值取5000（40．5km^2）时,生成的流域河网能够较好地反映该地区水系。根据河网分级、低级集水区域生成结果和流域地形特征,可划分为32个子流域,为流域分布式水文模型的构建提供了基础地理信息。SRTM_DEM提取泾河和部分支流流域面积误差均较小,说明提取结果与实际非常接近。结果表明,SRTM_DEM数据和ArcGIS9．3提取流域特征信息方便快捷,具有较高的精度和准确性,应用前景广阔。     

基于DEM的西辽河流域河网水系提取研究

河网水系是对流域进行水文分析的重要数据,其生成的准确性会直接影响水文模型模拟的精度。以西辽河流域为研究区,在ARCGIS软件操作平台上对研究区的数字高程模型数据进行河网水系提取,设定不同的流域汇流累积阈值,分别计算出各模拟河网的分形维数及河网密度,取二者拟合趋势变化相同处阈值对应的河网与实际河网进行比较,发现此处的模拟河网与实际河网具有较高的拟合度,从而避免阈值确定的随机性、主观性等问题,有效地提高流域河网水系提取的精度。     

基于SWAT模型的流域特征自动提取

流域特征获得是进行流域水文特性分析的主要前提之一。本文以牛栏江流域上游河段的德泽水库为例,采用DEM作为基础数据在SWAT模型的环境下实现流域河网及边界的自动提取。结果表明:在牛栏江流域上游河段利用SWAT模型提取的流域河网与实际地形图上绘制的河网基本吻合,根据河网共划分45个小流域,提取的流域集水面积与实际集水面积相对误差2%,由此说明利用该方法提取牛栏江流域上游段河网及边界的可行性。     

GIS环境下基于DEM的三川河流域特征提取

以地理信息系统软件Arcgis10.0为平台,探讨了其水文分析模块在流域划分、地形分析、河网提取上所采用的算法和原理。并以三川河流域为例,基于数字高程模型（DEM）数据,详述了提取流域特征的方法和步骤,实现了流域边界、坡度、坡向、表面曲率及流域河网的自动提取。结果表明：上述成果均能较好的吻合流域的实际情况,该方法具有操作简单、灵活方便、成果精度高、提取速度快等特点。流域特征的自动提取为进一步研究水土保持、水文模型、流域规划及数字流域等提供了基础数据,具有重要的实际意义。     

基于盒维数的水系分维值估算

水系分维值反映河网的复杂程度。利用Arcgis平台及其ModelBuilder基于30和90 m精度DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)提取泗合水流域、韩江流域及子流域河网,采用盒维数法计算系列阈值下的可能水系分维值,并与实际河网计算的分维值比较。结果表明:①泗合水流域分维值相关系数R\+2大于0.98,韩江流域R\+2大于0.97,二者分别在无标度区间内统计自相似,表现出较好的分形特征;②DEM分辨率对盒维数法计算水系分维值影响小;③流域水系分维值随汇流阈值的初增而骤减,然后平缓减小至趋于1;④选择合适的汇流阈值使数字河网与实际河网吻合时,数字河网的分维值一定程度上可以代表实际河网的分维值;⑤流域水系发育均匀时,具有较强的统计自相似性,整个流域与各子流域分维值相近,水系分维值与流域面积不相关。     

GS环境下基于DEM的流域分析

随着流域数字化进程中空间基础数据库的建设，应用地理信息系统平台有效地分析流域和水库的基本水文信息成为可能。结合在长江一级支流黄柏河流域分布水文模型建立过程中对DEM数据的应用，重点论述了从栅格DEM数据中提取水文信息的基本方法、研究进展、河网提取过程中临界支撑面积的确定方法、DEM数据分辨率对于水文要素提取的影响及其最小分辨率的确定方法。     

基于DEM的西天山中部河流提取研究

基于SRTM v4 DEM数据和ArcGIS10.5平台水文分析扩展模块提取西天山中部河流信息。首先利用"盆域分析"工具提取研究区边界,通过河网密度、集水面积数据拟合河网密度-集水面积曲线,然后应用河网密度变化率等于集水值变化率的数值方法确定研究区域的最佳集水面积为0.544 9 km~2。最后利用最优集水阈值提取河网,将河网与Google影像叠加和导入Google Earth Pro,对比提取的河网与真实河网差异。结果表明该河网与研究区实际河网吻合度很高,提取的河网可以作为输入数据开展后续研究。     

DEM分辨率对数字河网水系提取的

基于栅格型DEM数据的数字河网水系提取技术为分布式水文模型的建立并应用提供了保障和基础。DEM水平分辨率不仅影响数字河网水系提取的结果,而且直接关系到水文模型计算单元的尺度。采用具有自主知识产权的数字河网水系提取软件DigitalHydro,以淮河史灌河流域黄泥庄站以上为研究对象,分析不同分辨率DEM数据对提取的流域特征的影响的变化趋势。研究表明,随着DEM分辨率的降低,流域地形被坦化,径流汇水长度变小,流域面积有增大的趋势。     

DEM分辨率对数字河网水系提取的影响趋势分析

基于栅格型DEM数据的数字河网水系提取技术为分布式水文模型的建立并应用提供了保障和基础.DEM水平分辨率不仅影响数字河网水系提取的结果,而且直接关系到水文模型计算单元的尺度.采用具有自主知识产权的数字河网水系提取软件DigitalHydro,以淮河史灌河流域黄泥庄站以上为研究对象,分析不同分辨率DEM数据对提取的流域特征的影响的变化趋势.研究表明,随着DEM分辨率的降低,流域地形被坦化,径流汇水长度变小,流域面积有增大的趋势.     

基于数字高程模型的淤地坝地区河网提取方法

淤地坝作为黄土高原水土流失严重地区重要而独特的治沟工程，具有滞洪、拦淤、蓄水等作用，但在该地区利用数字高程模型(DEM)进行流域水系分析时，提取的河网会受淤地坝的干扰出现河网偏移、错位问题。本文提出一种通过对淤地坝进行检测并修正DEM的自动化方法来实现河网的有效提取。该方法先利用区域生长和形态学算法提取河道中心线，以缩小淤地坝检测范围，再基于改进的直线段检测(LSD)算法以及角度滤波确定淤地坝候选轮廓直线，然后构建十字模型定位淤地坝，最后对淤地坝所在栅格高程进行修正以提取河网。该方法在黄土高原两个典型样区中检测淤地坝的F1值分别为86.67%和86.95%,相比于仅使用填充、裂开的两种河网提取方法，本文方法能有效解决河网偏移问题。结果表明，本文方法提取的河网结果更符合真实地形，可为黄土高原淤地坝地区的流域数字地形分析技术提供有益补充与支持。     

子牙河流域河网编码与流域划分方法的研究

对改进的流域河网复合编码方法和基于主干河网与测点稀疏地形情况下的子流域分割方法做了详细的说明。河网复合编码将流域内各微小河段、河段连成的河道、河道级别、汇入节点逐次进行编码。子流域分割方法采用相对粗糙地形资料,无需进行洼地填充等前处理,直接从各微小河段出发遍历搜索汇入河段的集水区域,并对低洼地区进行二次搜索。将河网复合编码方法与子流域分割方法应用于子牙河流域,子流域划分结果与实际河网与流域控制面积资料对比基本吻合,为研究区域内各子流域的分区计算提供了良好的数据结构关系。数字流域模型的河网复合编码方法与子流域切割方法,能快速对流域中河段进行直接定位,方便流域点、线、面之间的拓扑关系运算,为分布式流域水文模型前处理提供了新的研究思路。     

基于HYDRO1K、SRTM3和ASTER GDEM的韩江流域水文地形信息对比

基于HYDRO1K、SRTM3和ASTER GDEM 3种DEM数据,对BTOPMC地形子模型提取的韩江流域地形信息进行了对比分析。结果表明:SRTM3最能精微地反映流域地形特征和土壤水分空间分布格局,ASTER GDEM次之,低分辨率的HYDRO1K则过度坦化了流域地形,使得基于地形指数的流域土壤水分分布趋于均匀,在产流表现上易于饱和,从水文意义上达不到刻画像韩江这一尺度流域的山地、丘陵地形。当水平分辨率达到一定精度时,与水平分辨率相比,DEM的垂直精度对提取地形信息的真实性起控制作用。ASTER GDEM的水平分辨率虽最高,但垂直精度不如SRTM3,所以提取的地形信息不如SRTM3精确。地形信息提取精度与DEM的填洼算法和流向算法有关。BTOPMC采用随区域地貌倾斜度而变化的小高程增量逐步填洼,填洼过程对区域地形信息的扰动较小。在采用D8单流向算法确定栅格水流方向时,沿最陡坡度流向比沿最大落差流向更容易产生水平和垂直流向。但由于HYDRO1K DEM生成时融合了DCW河网信息,2种流向算法对地形指数的影响只限于那些不具有河网信息的源头区域。     

基于DEM的河网提取方法对比分析

对由RiverTools和Arc/Info提取的流域河网特征进行对比分析。两种方法得到的河网比较一致，但是分水线，特别是计算的流域面积差别较大，认为RiverTools的计算结果更接近实际情况。Arc/Info的可视化程度高，有利于问题的分析。建议在流域水文，特别是水文模拟研究中将两种方法结合起来。     

基于AGREE算法与BURN-IN算法的平原灌区DEM河网提取问题剖析

基于数字高程模型(DEM)的区域水系提取应用较为广泛,当提取对象为平原灌区时存在突出问题,如河道断裂、平行河道的出现以及末端支流的提取未果等造成的子流域划分结果与实际轨迹不符等现象,数字化河网的精确程度直接影响后续的区域水文分析,故该问题值得关注。【目的】优化DEM河网提取结果。【方法】基于Agree算法和Burn-in算法下的提取河网,并从浅表、DEM因子与河网提取的相关关系等方面进行原因分析,进一步提出解决方法。【结果】2种算法下平原灌区河网提取问题的主要原因是DEM离散误差、栅格像元值的真实程度、栅格像元的精度以及地表的无渗漏假设;提出的解决方法为栅格像元水平分辨率的提高与主河道断裂部分的栅格重计算。对于坡度范围为0°～10°的平原灌区,坡度对地表水流方向的形成影响较小,不具备影响河网提取问题的能力;栅格像元水平分辨率提高10 m×10 m时,平原灌区2种算法下数字河道提取首要问题成功解决;主河道断裂部分的栅格重计算虽成功提取原断裂部分河道,但有新的断裂部分生成,未从根本解决。【结论】Agree算法和Burn-in算法下的基于DEM的平原灌区河网提取问题,经一系列原因剖析和解决方法的提出与应用,提取结果较为满意,提倡学者能够结合2种方法思路作为解决类似平原灌区的提取数字河网出现的问题。     

基于GIS的Horton水系分维值估算——以韩江流域为例

利用Arcgis平台及其Model Builder基于DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)提取系列阈值下的韩江流域及9个子流域水系,从低级到高级逐次移除低级河道,再统计各级河道信息,计算基于Horton定律的水系分维值。结果表明:韩江流域系列阈值下的分枝比稳定,长度比上下波动,分维值变化幅度大,平均分维值为2.21。当不统计最高级河道信息时,分枝比均值与整个河网的分枝比均值相同,长度比均值则变大,平均分维值为1.53。结合韩江9个子流域的河网结构、河道特征,观音桥、溪口、上杭、杨家坊、潮安子流域采用完整河网的统计方法,宝坑、河口、水口、横山子流域采用不统计最高级河道的方法,计算的分枝比平均值4.51,长度比平均值2.66,平均分维值1.54,与韩江整个流域不统计最高级河道时的河道特征和分维值较为一致。     

基于3S技术的辽河三角洲湿地信息系统建立及应用

辽河三角洲湿地位于辽宁省境内,是我国河口湿地的典型区域,也是国际上主要的滨海湿地。利用“3S”技术,采用人工提取法对1988、1995、2000、2005、2006、2007、2009年不同时期的辽河三角洲湿地土地利用信息进行提取,结合前期图像处理、野外调查工作,建立了辽河三角洲湿地空间信息系统,实现了类型划分、面积计算、专题地图绘制等功能。并运用该系统提取了双台子河口湿地、凌河口湿地土地利用信息,分析了辽河三角洲湿地、双台子河口湿地以及凌河口湿地的不同地类面积的变化趋势,对保护研究区生态系统的健康发展具有重要意义。     

南方丘陵区流域提取及洪水淹没模拟——以赣江上游为例

赣江上游流域处亚热带季风气候和丘陵地形区,洪水多发。论文基于GIS知识与技术,应用Arc Hydro Tools工具,从栅格型DEM上提取水系,划分子流域和水系等级,并分析流域特征;应用空间分析工具,通过种子蔓延算法,求低于一定高程的有源洪水淹没范围,并计算淹没面积;最后与行政区图叠合分析,确定实际淹没范围。结果显示:(1)运用GIS技术和知识提取赣江流域信息速度快、准确度高;(2)基于水位且有源的洪水淹没模拟在赣江上游丘陵区具有较好的适用性,种子蔓延算法在数据量不大的赣江上游研究区效率较高;(3)提取的赣江上游水系及流域信息较准确;(4)淹没区与实际区域叠合分析,发现宁都与石城交界处更易发生洪灾,且琴江北岸淹没范围较大。     

SWAT模型在平原河网区的子流域划分方法研究

由于平原河网区地势平坦,地形起伏较小,SWAT模型在对平原河网区进行河流生成和子流域划分时往往不能反映河流的真实情况,经常会出现所生成河流不连续的现象.针对此技术问题,提出了"分片区、分层次"的河流生成和子流域划分方法,可以解决SWAT模型在平原区河流生成和子流域划分困难的问题,生成的子流域和河流与实际情况比较接近并可以对河流生成和子流域划分进行"局部加密".将"分片区、分层次"方法应用于温瑞塘河流域,取得了不错的效果.     

基于GIS的三江平原挠力河流域分析

在GIS环境下采用美国ESRI提供的水文模块,利用美国联邦地质调查局(USGS)提供的SRTM 90m DEM原始数据.以三江平原挠力河流域为例,进行了相关的流域分析,包括水流方向模拟、河网提取、流域界线划定及子流域划分等多项内容,为三江平原挠力河流域研究提供了基础的数据平台.     

基于SEBS模型反演凌河流域尺度地表蒸散发量

利用NOAA/AVHRR数据和气象资料,结合反演陆面蒸发较为准确的SEBS(Surface Energy Balance System)模型,反演了2011年我国辽宁西部地区凌河流域蒸散发量的时空分布。研究表明,凌河流域各月的蒸散发量变化范围在0~7mm之间,少数地区超过7mm。研究为大面积获取我国辽西北干旱地区的蒸散发情况奠定了基础。