大流域数字高程模型数据管理系统

为了以小流域为基础建立大流域分布式数字水文模型,建立了一个大流域数字高程模型数据的获得及存取管理系统.该系统把数据的处理水平从单块扩展到多块.以地形源数据的来源及预处理、分块数据文件的存储结构、地形数据的跨块读取3个基本问题为基础,该系统成功地用于管理黄河流域花园口以上70多万km2的地形数据,完成了从地形源数据获得、预处理到存储、读取这一系列过程.利用这个系统,可以快速正确地获取黄河流域内的任何一个子流域的地形数据.这些工作为建立黄河全流域的分布式水文模型打下了基础.     

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.     

数字流域的内涵和框架探讨

根据数字流域研究现状,以流域的基本含义为基础,探讨了数字流域的内涵和框架结构,论述了数字流域的建设内容和功能、规范标准体系和构建技术,说明多元海量数据的存储管理和数据的基础分析计算是数字流域的核心,数据接入和通用服务平台功能是数字流域的主要构成部分,数字流域工程是对象流域实体数据及其数据采集与传输、应用模型或系统与数字流域的集成.     

黄河中上游流域气候概况

黄河在托克托县河口镇以上河段称为上游,河口镇至郑州市桃花峪的河段称为中游,桃花峪以下河段称为下游.本文涉及范围是黄河中上游的流域,纬度约是北纬34°～42°,东经96°～113°,面积约70万平方公里.     

基于数字流域模型的唐家山堰塞湖入流过程应急预报

唐家山堰塞湖是5·12汶川大地震形成的高危型堰塞湖,对下游城市构成了重大威胁.唐家山堰塞湖应急除险决策需要解决在库区水位持续迅速上升、震后安全条件复杂多变的条件下,对湖区入流和水位变化过程及时准确预报的问题.采用数字流域模型对唐家山堰塞湖进行来流预报.通过分析降雨条件和决策需求,结合实时天气预报的结果,采用降雨情景分析和实时预报相结合的方法,实现了入库流量和水位变化的短期预测.预测的日水位误差为0.06 m,占日水位变幅的4.7%,为应急除险决策提供了参考数据.数字流域模型在唐家山堰塞湖的应用,提供了一个应急情形下实现合理来流预报的案例.     

流域数字水文模型研究

探讨了数字水文模型的基本内涵和基本框架,首先利用数字高程数据自动提取流域水系,构建数字高程流域水系模型,主要包括数字高程模型中凹陷区域的识别和处理,平坦部位水流流向设定,子流域集水单元勾划,河网生成,河网与子流域编码及网结构拓扑关系的建立;然后在每一集水单元上建立数字产流模,再根据河网结构扼扑关系建立了数字河网汇流模型,从而形成数字水文模型,通过淮河流域能量与水分循环试验强化观测资料的检验,结果表     

数字流域信息共享模式构建

数字流域建设涉及的数据包括流域空间数据、各种水专题数据以及与之相应的社会经济统计数据.这些数据的生产、存放散落在不同的管理部门,具有海量、异构、多尺度特性,原有的通过数据拷贝整合来进行大一统的数字流域建设的模式,在我国目前条块分割的行政体制下难以取得实质性进展.为此,通过对数字流域信息共享模式的研究,探讨了在目前技术条件下进行流域信息共享的可操作性,结合流域实际情况提出了一种利用Web API 的新的流域信息共享模式,并以秦淮河流域为例对该流域信息共享模式进行应用试验,验证了该流域信息共享模式的正确性及有效性.     

基于DEM与遥感信息的秦淮河流域数字水系提取方法

利用数字高程模型DEM提取流域数字水系的方法存在精度差、提取出的流域水系与平坦地区和山区流域实际情况差别较大等缺陷.为了克服这一流域数字水系提取方法所存在的缺陷,引入了利用遥感信息来弥补DEM缺陷的方法;提出了一种利用遥感影像提取流域水系信息,采用基于数字河流和湖泊网络(DRLN)的水流方向修正法修正DEM中平坦地区主干河流及湖泊地区栅格的水流方向的流域数字水系提取方法,并以秦淮河流域数字水系提取为例对该方法进行了实验.实验结果表明,该方法能消除大量的平行河道,修正与实际偏差较大的主干河流,在平坦地区和山区均能提取出较符合实际情况的数字流域水系.     

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.     

北江洪水预报模型

将北江流域按区域下垫面特征进行分区,建立起各单元区产汇流模型,并与北江干流非恒定流水力学演算模型耦合,形成适合北北流域洪水特点的实时洪水预报模型,用北江“９４．６”洪水验证的结果表明,模型预报精度较高,最后,还指出了模型存在的问题和进一步研究的方向。     

黄河流域经济空间分异格局研究

黄河流域经济空间分异格局是进行黄河流域经济空间开发的重要基础,但它却是一个相对被忽视的研究领域.本文在地区和县域2个空间层次上对黄河流域经济空间分异格局进行了探讨,获得4个主要结论.其一,黄河流域经济空间东重西轻、经济重心偏东.其二,黄河流域经济活动沿干流及渭河、汾河等主要支流集聚,构成了黄河流域经济空间的主要轴线.其三,黄河流域经济空间总体上是一个多极多元核心-边缘空间结构,并在向着点-轴-圈结构模式演化.其四,黄河流域内经济空间呈现出有规律的3个梯度面,即由东向西递减的梯度面,由干流或主要支流沿岸向两边递减的梯度面,由济南、郑州、太原、兰州等区域性中心城市向周围递减的梯度面.这些研究结论为黄河流域经济空间开发提供了科学依据,同时,也为进一步揭示流域经济空间分异规律提供了经验事实.     

面向生态的黄河流域二次配水模型研究

作为我国西北和华北重要水源的黄河，正面临着水资源短缺、生态环境恶化等严峻问题。为了改善生态环境、合理而高效地利用水资源以实现流域环境、社会和经济的可持续发展，提出解决这一问题的有效方法即“合理配水、市场调节、统一调度”，并依据系统科学原理，采取宏观调控与市场机制相结合的水资源配置方式，建立面向生态的流域二次配水模型，制定出合理的水资源区域分配方案。     

黄河流域生态环境变迁的主导因素分析

1万年以来黄河流域生态环境发生了很大的变化，早期由亚热带森林草原景观演变为温带森林草原景观，后期森林草原景观逐渐被破坏，演变为现今天然植被几乎荡然无存，水土流失十分严重．黄河流域生态环境变迁的主导因素是气候和人类活动．气候自然波动是生态环境演变的基础，在冷干或暖干条件下，植被退化甚至死亡．人类活动主要是不合理的开垦加速植被破坏．人类活动叠加气候波动共同促使黄河流域生态环境的变迁．     

黄河流域的土地利用和土地覆盖变化

应用遥感技术与地理信息系统 GIS技术进行土地利用变化监测 ,具有快速、客观的特点。对 L ANDSAT TM图像进行解译判读 ,获取反映黄河流域 2 0世纪 80年代末期到 90年代末期土地利用和覆盖情况的 1:10万比例尺的土地利用数据。通过应用土地利用动态度模型、土地利用程度时空演变模型、土地利用类型转移模型和土地利用重心模型 ,对黄河流域近 10年的土地利用和覆盖变化进行了研究。研究结果表明 :10年来黄河流域草地、林地面积减少 ,而耕地、建设用地、未利用地面积增加 ,而人类活动是黄河流域土地利用和覆盖变化的主导因子     

论西汉时期对黄河的治理

西汉时黄河曾多次泛滥，给人民生活带来灾难。为此，西汉一朝曾多次有效的治理黄河，使之为当时的经济、化发展做出了贡献，也为后代治理黄河积累了宝贵的经验。     

黄河断流对黄河三角洲生态环境的影响

本文从河槽冲淤及防洪、河流水质和河流生物群落三个方面分析了黄河断流对黄河三角洲生态环境的影响。     

Fault-Tolerant Technique in the Cluster Computation of the Digital Watershed Model

This paper describes a parallel computing platform using the existing facilities for the digital watershed model. In this paper, distributed multi-layered structure is applied to the computer cluster system, and the MPI-2 is adopted as a mature parallel programming standard. An agent is introduced which makes it possible to be multi-level fault-tolerant in software development. The communication protocol based on checkpointing and rollback recovery mechanism can realize the transaction reprocessing. Compared with conventional platform, the new system is able to make better use of the computing resource. Experimental results show the speedup ratio of the platform is almost 4 times as that of the conventional one, which demonstrates the high efficiency and good performance of the new approach.     

黄河环境流研究

河流的环境流是指在维持河流自然功能和社会功能均衡发挥的前提下,能够将河流的河床、水质和生态维持在良好状态所需要的河川径流条件.结合黄河特点,分别分析了维持下游和宁蒙河段良好主槽、兰州以下河段全面实现Ⅲ类水、重要保护鸟类或鱼类的种类或数量恢复到20世纪90年代初期水平3方面所需要的径流条件.并充分考虑黄河应承担的社会功能,给出了现阶段可基本实现黄河自然功能和社会功能均衡发挥的各河段环境流建议.