基于DEM流域水系提取研究进展分析

利用DEM构建的数字水系模型是对地表形态高程属性进行数字化表达,获取流域水文特征参数,以及分布式水文模型运用的重要基础。基于DEM数字流域提取的研究不断改进,本研究通过回顾DEM在流域特征提取方面发展史,其主要内容为DEM的生成和填洼处理、水流方向判断、模型与算法改进、尺度效应、地形区域等,并指出目前研究过程中存在的实际问题。     

数字流域水文模拟在增江流域中的

基于DEM的流域水文模拟已成为近年来流域水文模型的热点之一。本文从探讨基于DEM的流域水文模拟方法入手，研究了数字高程模型和新安江模型相结合的半分布式水文模型的建模思路，并把它应用于增江流域洪水预报中，结果证明该模型切实可行。     

数字流域水文模拟在增江流域中的应用

基于DEM的流域水文模拟已成为近年来流域水文模型的热点之一。探讨基于DEM的流域水文模拟方法入手，研究了数字高程模型和新安江模型相结合的半分布式水文模型的建模思路，并把它应用于增江流域洪水预报中，结果证明该模型切实可行。     

LL-分布水文模型在国际分布模

美国国家海洋和大气管理署及国家气象局水文实验室于2006年2月开始主持 “ 国际分布水文模型比较计划第二期(简称DMIP2) ”,全世界共有33家研究单位参加,中国有武汉大学和清华大学参加。本文分析了美国Blue河流域的降雨产汇流特性,对提供的雷达测雨及蒸发等原始资料进行前期处理,应用基于DEM（数字高程模型）的LL-III水文模型对Blue河流域进行产汇流模拟及验证,并对研究结果进行分析。     

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GS的小流域水资源动态平衡

通过收集互联网免费资源（如数字高程模型、土地利用图）和实地考察资料（如灌溉排水图、作物数据、土壤数据以及用水部门历年水资源利用数据等等数据）进行数字化处理，采用1 km×1 km的小网格为单元，建立了以日为时间步长的基于GIS的流域水资源平衡模型。模型可以动态模拟地面水，土壤水和地下水的流动及平衡并可用ArcView实现可视化。模型对汾河流域太原盆地水平衡时空变化模拟结果合理。该模型可以为有效开发利用水资源提供参考并可用于预测流域水资源动态变化。     

基于DEM的水文模型在沮河流域的

基于DEM的流域水文模型是近年来水文模型的热点，而干旱半干旱地区的水文模型一直是水文研究的一个难题。分析了干旱地区的降雨产流特性，建立了符合该产流特性的数字高程模型和陕北模型相结合的水文模型，并将其应用到沮河流域桃曲坡水库的洪水预报中，计算结果证明该水文模型在干旱地区是切实可行的。     

基于WMS模型的大石河上游降雨产流模拟

水文模型是模拟流域水文过程和认识水文规律的重要工具,对流域产汇流计算、洪水分析与预报以及水资源优化配置等具有重要的意义。近年来,基于DEM的分布式水文模型在对流域地形分析及水系构建等方面形成了比较成熟的算法。利用ArcGIS、Global Mapper软件对数据资料进行预处理,然后采用WMS水文模型的TOPAZ算法生成研究区河网水系、确定研究区流域边界并进行子流域的划分,最终生成研究区数字流域。采用WMS嵌入的HEC-1模型进行流域降雨产流模拟。结果显示:流域逐日地表径流随降雨的变化而变化,并表现一定的滞后效应;模拟的径流量最大峰值(9.37m3/s)与水文站实测峰值(8.98m3/s)误差为7.80%;模拟日期内(一个月)逐日平均径流量(3.56m3/s)与实测值(3.77m3/s)误差为5.60%。说明该模型具有较高的模拟精度,可以用于大石河流域的降雨径流模拟,从而可为该流域防洪、减灾及水资源管理提供重要依据。     

水文模型中DEM低洼地处理的新算法

DEM数据作为基本地形信息的载体,被广泛应用于分布式水文模型中。但是由于各种人为的和自然的原因,DEM中普遍存在着许多大小不等的低洼地（包括洼地和平地）,为水系的生成和汇流计算造成障碍。因此,DEM中低洼地的预处理是我们使用DEM进行水文模拟的前提,而如何快速有效地处理低洼地则成为数字水文学研究的热点。本文采用新的洼地填充算法（溢水法）填平洼地,并提出独创的“出口汇聚流向模式”为平地区域设置坡度,将平地中的水导出。该方法与传统填充法相比,简单明了,不需要计算水流方向,也不需要考虑复合洼地的嵌套关系。整套处理方法经编程实现,并由实例验证,表明该方法正确可靠。使用这套算法处理后的DEM中,任何一点的流向都是确定的,而整体地貌对比于处理前的改变接近最小。使用该方法处理得到的DEM能够满足分布式水文模型中洪水汇流计算的需要。     

大渡河流域分布式水循环模型开发研究

大渡河流域是我国西南水电开发总体布局的重要靶区,也是南水北调西线工程的重要水源区.采用分布式水分能量传输模型(WEP模型),在地理信息技术的支撑下,构建了大渡河流域具有物理机制的分布式水循环模拟模型.模型水平单元为5 km×5 km的网格,采用马赛克法对单元的内的土地利用及植被分异进行处理;在垂直方向上,该模型可有效模拟冠层截流、填洼产流、入渗、植被蒸腾、水面和裸地蒸发垂直水循环要素过程.模型具有较好的模拟精度,在校正和验证期模型模拟误差(泸定站)均小于5%,Nash效率均在0.8以上.该模型可为区域水资源评价、生态影响评价等提供直接支撑,可为流域水电梯级开发调度和西线工程的运行调度提供支撑.     

基于GIS技术的小型水库规划方法

在小流域治理中，为了提高水库规划的精确度和速度，提出了基于GIS技术来实现小型水库规划的方法。主要是基于GIS技术的库客曲线的制作方法；小型水库规划的可视化。在GIS中，真实地形在计算机中的表达用数字高程模型(DEM)表示，水库规划的三维可视化环境的实现需利用0penGL技术。     

基于GS的二维水质网格计算

以数字西江水质预警预报系统为研究背景，对西江干道进行了数字化、河道贴体网格生成，以GIS数据为基础,进行一维恒定流方程组和二维水质模型计算，并且实现浓度场在GIS平台上的可视化。这种基于GIS的二维水质模型网格计算为水质的时空模拟和预测提供了一条新的途径；同时，也可以为水环境保护者在管理和决策时提供有利的支持。     

HEC-HMS模型在四川省清溪河流域山洪预报中的应用

山洪灾害往往给山区人民生命财产、自然环境等造成了极大的损害,降低山洪灾害的有效途径之一是实现基于降雨径流模型的实时预报预警系统。选取四川省山洪易发流域-清溪河流域为研究区,通过GIS技术,结合流域DEM、土壤及土地利用数据提取流域信息,构建HEC-HMS降雨-径流模型进行流域山洪预报。根据降雨径流形成过程,分别采用SCS-CN曲线法、SCS单位线法、指数退水法和马斯京根法进行计算产流、坡面汇流、基流和河道汇流四个部分。选取6场洪水进行模型参数的率定,4场洪水进行模型验证。模拟结果表明:Nash效率系数均值为0.792,相关系数均值为0.84,峰现时差均在3 h以内,合格率为90%,该模型对清溪河山洪预报具有较好适应性,可为四川省中小河流域山洪预报提供借鉴和参考。     

土地利用方式对平原-丘陵-湿地交融区水资源的影响

近年来三江平原的平原-丘陵-湿地交融区土地利用方式变化显著,造成地下水水位下降、水资源紧缺等问题,然而揭示该区土地利用方式变化对水资源影响的报道较少,且难于精准描述地表、地下、湿地和绿水等水资源量时空变化。本文联合基于格子波尔兹曼法的分布式TOPMODEL和湿地水流运动模型构建平原-丘陵-湿地交融区水文模型,利用GIS和RS技术,结合地学信息图谱与空间自相关方法,分析了挠力河流域土地利用方式变化及其对水资源量影响。结果表明:根据耕地面积变化和动态度分布得1990—2013年间挠力河流域草地和林地面积变化不大,旱地面积轻微下降;挠力河流域中部与北部区域生产条件优越的未利用地和旱地转为水田;土地利用方式变化对水资源影响由强到弱的顺序为灌溉水田抽取地下水量、绿水储量、径流深、绿水流量、补给地下水量;水稻田不同生育期蒸发量不同,造成了挠力河流域5—6月期间绿水流量增加、绿水储量减少、径流深减少、补给地下水量增加和灌溉水田抽取地下水量增加等趋势,7—8月期间这一增加趋势逐渐减弱,8月后这一趋势结束;水田密集区域绿水流量大,绿水储量和径流深减少,而补给地下水量和灌溉水田抽取地下水量增加。     

基于模拟-优化模式的流域水量水质联合调度研究

为了改善流域水质型缺水日益严重的状况,基于传统的自然水循环水资源调控问题,考虑水质因素,依据生活、生产、生态用水对水质的不同需求,建立水量-水质联合调度模型。此外,为了充分发挥水库群等水利工程的调节作用,通过考虑流域节点上下游间的水力联系,将模拟与优化模式相结合,构建基于模拟-优化模式的流域水量-水质联合调度模型,并采用自适应遗传算法以洪汝河流域为例用vb编程求解。计算结果不仅验证了模型的实用性,且较传统的流域联合模拟供水方案更优,效率更高,同时也能体现水质改善效果。     

叶尔羌河流域水资源最优调配研究

流域水资源最优调配是一个复杂的大系统优化问题。应用系统科学的原理和方法 ,针对叶尔羌河流域 ,建立了模拟优化模型 ,探讨了模型求解思路和方法 ,并提出人机对话算法。应用该模型和算法 ,进行叶尔羌河流域水资源最优调配实例计算 ,结果证明了模型、算法的正确性和合理性     

基于GIS和DEM数据的流域水系提取与优化分析

相比野外测量和大比例地形图为主的流域水系提取方法,运用GIS技术和DEM数据的数字化提取更为便捷、高效.基于ArcGIS中的3D Analysis和Hydrologic Model模型,研究山区地形条件下的DEM数字流域水系提取.结果表明,研究区提取水系总长度为350.05 km,结果较好,尤其大中型河道长度的偏差仅在...     

论滦河流域生态保护管理机构的重置

滦河流域是京津冀重要的水源保护区,但同时也是生态抑制性贫困区.本文首先从滦河流域生态环境恶化的现状及目前分散管理体制的弊端入手分析滦河流域生态保护的困境及重置滦河流域生态保护管理机构的必要性;接着,从水资源自然流域特性的理论层面、我国水资源所有权和流域管理法规的法律层面以及国际上流域统一开发管理的实践经验层面这三个角度论证重置滦河流域生态保护管理机构的可行性;最后,从滦河流域统一开发管理委员会的性质、组织构成、职能与职责这三大方面对滦河流域统一开发管理机构进行了法律制度框架设计.滦河流域统一开发管理委员会的设置有利于更好协调流域生态环境保护与地方行政区域管理的关系,实现滦河流域生态环境保护与社会经济发展的共赢.