基于数字高程模型的流域轮廓自动提取方法与应用

流域轮廓提取通常指提取流域的边界和河网.对这两个流域要素的提取是进行精确的流域水文模拟的基础.由于传统的基于地形图的手工方法效率低,精度差,因此研究了如何使用Arc-GIS软件进行流域轮廓的自动提取.研究所使用的数据是栅格格式的数字高程模型,根据水流方向的最速下降原则(D8算法),对原数据按下列顺序进行处理:数据预处理-水流方向网格图层生成-水流累积网格图层生成-河道分段-子流域辨识-子流域边界矢量化,最后获得矢量化的河网和子流域边界.在此过程中,通过对河道分段的阈值的选取,可以获得不同密度的河网和不同尺寸的子流域.将该方法应用于长江的一条支流-清江流域,结果显示该方法是可行和有效的.     

基于高程数据的流域水系构建--以敖江流域为例

为了建立敖江流域基础信息系统,开展数字流域研究,本文使用地理高程数据,借助流域水文软件WMS,构建了敖江流域水系结构.运用栅格型DEM数据与流域出口点位置,以TOPAZ算法为依据,绘制流域轮廓与水系结构,建立流域水系拓扑关系,划分出子流域,并计算了各子流域的面积、周长、坡度与形状因子等参数,为敖江数字流域建设提供了重要依据.在敖江流域水系构建工作基础上,分析了WMS软件在流域水系构建上的优势与不足,并指出水系构建在流域分析管理中的积极意义与对流域可持续发展的促进作用.     

基于数字高程模型数据绘制立体地貌图方法

地貌晕渲图是一种较常见的数字测绘产品,它通过模拟阳光入射产生的明暗程度反应地貌的分布、起伏和形态特征。近年来随着三维可视化技术的发展,具有更加丰富地形地貌信息的立体地貌图逐渐为人们所关注。本文研究了不同高度比例因子曲线的渲染效果,通过基于B样条函数控制的变比例因子调整地貌晕染,改善了渲染区域中平缓地形及高低起伏地形并存情况下的立体显示效果。通过行列扫描并设定不同阈值进行水域识别,避免了虚警。首次提出通过设定红色阈值抑制偏色,有效地解决了红青分色立体地貌图制作过程中出现的偏色问题。实验结果表明：该方法能够有效的改善地貌图晕染效果;可在保证高色彩还原的前提下提高地貌图立体显示效果。     

数字高程模型DEM及其显示

针对应用建模方法中建模数据的获取问题，在介绍数字高程模型(DEM)的数据采集方法和等高线模型、规则格网模型和不规则三角网模型三种表示模型的基础上，论述了基于等高线的建模方法。指出不规则三角网(TIN)与规则格网(RSG)的优缺点，并通过对相同等高线数据进行处理生成TIN和RSG图。结果证明，在两者不考虑数据结构的情况下，不论在误差方面还是在数据质量方面，TIN明显占有优势。     

数字高程模型(DEM)数据库建设探讨

从制作技术、数据检查、质量管理等方面分析了数字高程模型数据库的建设。     

军事指挥系统中的数字高程模型

由计算机控制的军事指挥系统．使战术决策更科学，行军布阵吏直观；而数字高程(地面)模型(Distal Elevetion Model，简称DEM)是这类系统的基本资源．本文介绍了作者为军事模拟系统研制DEM的工作．这项工作在满足该系统要求的前提下，尽可能以简便方式制作适用的DEM，并灵活地显示在司令部的投影屏幕上．依据DEM进行的许多军事要素量算和分析，为制订作战方案提供了必要的资料．文中讨论了诸如采样、采样间隔、数据处理、图形显示等问题，通过几种方法的比较，为军事指挥系统DEM的制作积累了经验。     

黄河数字流域模型原理

黄河数字流域模型以DEM数据及其存取系统为依托,以流域分级理论为依据,将坡面、小流域、区域、全流域四个层次的模型整合成一个完整的流域整体模型.文中提出了不同层次模型之间的联系途径和整合方法,探讨了模型框架、参数提取、模型计算原理方面的技术问题.按照这种模式建立的黄河数字流域模型可根据研究内容的需要模拟流域上任意空间点的水沙量、水沙过程以及非点源污染物的扩散过程和结果等,具有很大的灵活性和实用性.     

基于克里金法的数字高程模型插值研究

数字高程模型(DEM)是对实际地面模拟的一种有效方式,它的数据来源于实地测量,由于客观条件的限制,实地测量数据是一种抽样数据,样本密度影响了数字高程模型的精密度。针对这一问题,探讨了运用克里金法对数据样本进行插值处理的算法,将样本进行加密,从而提高数字高程模型的适应度,满足不同的需求。     

用于道路等线型工程的带状数字高程模型

主要叙述了用于道路等线型工程的带状数字高程模型（ＤＥＭ）的概念和特点，针对不同地形和不同等级的道路，提出了适用于带状ＤＥＭ的数据结构、数据存储与数据搜索方法，最后对规划格网ＤＥＭ和三角网ＤＥＭ数据和压缩存储方法作了简单分析。     

DES在数字高程模型信息伪装中的应用研究

文章探讨了数据加密标准DES算法的基本原理,结合数字高程模型的数据特点,研究了DES应用于数字高程模型数据信息伪装的方法,根据ASCII码值的转换实现其伪装过程,并通过实验分析验证了可行性。所提出的数据高程模型伪装算法迷惑性强、安全性能良好,可以为DEM数据的存储和传输提供有力的技术保障。     

小流域水土流失的数学模型及数值模拟

为了描述小流域水土流失的水量、含沙量过程线,实现水土流失动态模拟,通过对小流域整个水土流失过程数学模型的建立及计算程序的编制,实现了对小流域整个水土流失过程的数值模拟.并通过有限的野外实验研究来校正模型中的参数:通过改变模型中的参数和输入值,可以模拟、预测不同条件(包括地形坡度)下的水土流失情况,有助于揭示水土流失因子之间的相互作用机制,探讨不同耕作方式和水保措施下水土流失的规律,为水土流失防治、减轻地质灾害、合理使用耕地和保护生态环境提供科学依据.     

小流域土壤养分运移的数学模型及模拟

为研究土壤养分流失在流域内不同地貌单元的运移问题,通过建立小流域土壤养分运移数学模型及计算程序的编制,实现了对小流域土壤养分运移的数值模拟.该模型能描述小流域水土流失的水量及养分含量的运移过程,解决了养分源成点源、非点源分布和小流域土壤养分呈带状分布变化的问题,为大面积预测养分运移提供了科学依据.     

水平分辨率对提取数字流域地貌特征值的影响

为了研究水平分辨率对提取数字流域地貌特征值的影响,论述了地貌特征坡度和汇流时间的计算方法,采用基于高程双线性多项式内插方法获得了多种水平分辨率的DEM,分析了水平分辨率对于坡度、霍顿数和平均汇流时间影响。研究表明:不同坡度计算方法产生坡度之间存在差异;不同水平分辨率对于坡度、霍顿数和平均汇流时间影响显著,而对于河网长度和河源数影响不明显。     

库区流域雨水资源分配及利用研究

近年来,我国北方的大部分地区水资源缺乏,水质下降,已经成为限制地区社会和经济发展的最重要因素之一.对于一个区域来说,雨水是其水资源的最根本来源,对于一个小流域来说,雨水就是它的水资源[1].雨水资源必须经过下垫面的分配和转化,成为地表水、土壤水和地下水,才有可能成为可     

多时间尺度自适应流域水量调控模型

水量调控是解决流域水资源时空分布不均、防止河道断流的有效途径之一。在分析水量调控系统的基础上,建立了年、月、旬自适应水量调度模型框架。采用自适应控制理论和“总量控制、轨迹跟踪和滚动修正”的方法,建立了多尺度、多用户复杂条件下的流域水量调度模型。以黄河流域2003—2004调度年为例,按照中国国务院分水控制指标,分析年、月、旬3个时间尺度的水量调控过程和实例。结果显示,通过自适应多尺度滚动修正,能够保证调度目标的实现。模型具有可操作性和普适性强的特点。     

基于DEM提取流域河网研究

回顾和介绍了基于DEM提取流域河网的三种不同算法移动窗口算法、坡面径流模拟算法、谷线搜索算法,其中坡面径流模拟算法由于其水文学基础,能产生连续河网,能与分布式参数模型紧密结合,进而分析了这三种算法各自的优缺点和存在的主要问题,重点分析和讨论了坡面径流模拟算法中存在的三个基本问题(1)水道起始点位置的确定,(2)凹陷与平坦区域水流方向的确定,(3)模拟河网与自然河网之间的偏差.最后,针对算法中存在的问题,探讨了未来的研究重点.     

运用改进层次分析法研究河流水污染控制系统规划

结合大汶河背景资料,应用改进的层次分析法对河流水污染控制系统规划进行研究探讨,取得满意结果。从分析、探讨的过程看,该方法对于研究这类问题具有客观性、准确性和有效性的特点,是解决定性与定量相结合的水污染控制系统规划问题的较为理想的方法和手段。     

基于DEM的分布式水文模型前处理程序开发及应用

作为水文模型不可或缺的一部分,前处理工作的质量在很大程度上影响着水文模型的模拟效果.为了简化前处理工作步骤,提高执行效率,本文开发了一个能够独立运行并具有可视化界面的水文模型预处理程序.该程序能够对数字高程模型(DEM)数据进行河网提取、子流域划分等工作,其特色在于:基于图论编写了无需填洼的水流方向确定算法;提出了树叶裁剪法的子流域划分方法;集成了自下而上的汇流顺序演算算法.将该程序应用于拉萨河流域,取得了较好的效果,为分布式水文模型的开发奠定了基础.