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.     

SRTM无效数据填充方法在数字河网提取中的应用

为验证最新全球免费高分辨率航天飞机雷达地形测量任务(SRTM)数字高程模型(DEM)数据在水文学中的应用效果,以湖北省清江流域为例,利用SRTM数据进行了流域数字河网提取,通过与数字化地形图DEM提取的数字河网比较,指出SRTM数据中普遍存在的无数据区域是其进行水文分析的最大障碍,常用的SRTM无数据区域填充方法会使河道高程出现较大误差,导致提取的数字河网出现偏差.为解决上述问题,提出了在实际数字化河网限制下的SRTM数据无数据区域填充方法,计算结果表明,利用该方法处理后的SRTM数据更符合实际情况,提取的数字河网也与实际情况相符.     

基于SRTM DEM数据的清水江流域地表水文模拟

为了检验航天飞机雷达地形测绘使命(SRTM)生产的数字高程数据在地表水文模拟分析中的应用效果,以贵州省内清水江流域为例,利用ArcHydroTools以CGIAR.CSI SRTM 90m数据和国家基础地理信息系统1:400万数字水系图为数据源,进行了流域地表水文模拟.分析结果表明:以CGIAR-CSI SRTM 90 m数据为基础提取的数字河网的空间分布与实际情况十分接近,提取的数字流域界线与水文部门基本相符,说明CGIAR-CSI SRTM90 m数据在数字地形分析的诸多领域,特别是地表水文模拟分析方面必将有着十分广泛的应用前景.     

基于ArcGIS的数字河网模拟

本文主要应用ARCGIS8．3地理信息系统软件中的水文分析模块对DEM模型进行空间分析，从而生成壁山县水流方向图，集水能力图，流域河网图等图件，从而总结了根据流域的数字高程模型（DEM）自动提取河网水系的方法。该方法自动化程度高，在分析流域的河网水系结构特征时具有一定的应用价值。     

基于DEM的干旱区河网系统模拟尺度影响分析--以柴达木盆地流域为例

根据SHREVE与STRAHLER提出的流域结构图,进行了基于DEM的河网系统自动提取的应用研究.以柴达木盆地为例,分析1:250000与1:100000地形图数据所建立的数字高程模型.在构建TIN模型中,选择样条插值方法构建基于等高线的数字高程模型方法;水流方向矩阵计算中格网的大小对结果有很大影响,在复杂地形地区表现得更明显,比较250,100,50 m3种格网尺度数据在模拟河网系统中的不同结果,主要表现为河网系统随格网变大而更密集;比较阈值分别为800,1 200,1 600时的河网结构,表明提取河流网络的计算阈值取全流域累积矩阵的平均值时,可以得到较好的图形效果.将数字模拟的结果与人工描绘的河网结构进行对比研究,提出了基于地貌单元研究结果的改善方法.     

河网自动提取技术中DEM的几种预处理算法及应用

在基于DEM自动提取流域水系的过程中，AVSWAT2000模型提供了处理凹地和平坦区的功能，但在实际应用中仍存在一些问题，如有时无法形成相互联结的完整水系，会出现不合理的水系分支等．围绕基于DEM的河网自动提取技术，对凹地和平坦区的DEM预处理方法进行了比较和评述，并将Ao Tianqi等提出的DEM预处理算法应用于实际模拟研究．结果表明，该算法能较好地改善AVSWAT2000在自动提取流域水系中所表现出来的凹地和平坦区处理方面的不足，推求的河网及流域出水口与数字河网具有较好的一致性．     

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.     

基于DEM的数字河网生成方法的浅议

回顾了自DEM出现以来它在流域特征提取方面的应用和发展,论述和比较了提取河网特征的各种方法,包括确定流向的单流向法(D8法、Rho8法、Lea方法、DEMON法以及D∞法)利多流向法;提取河网的识别谷点法和基于流向提取河网的方法;提取河网过程中洼地和平原区的流向确定、河网提取的方法,同时,提出了各种算法存在的不足,然后通过分析临界支撑面积(CSA)的取值对所提取的数字水系总长度以及平均坡降的影响,确定反映该流域河流地貌发育的临界支撑面积,并选择北京雁栖河92km^2的流域进行了河网水系提取的实例分析,所得结果和实际情况比较符合。     

基于DEM的青龙河流域数字河网提取

简单叙述了流域河网提取的两种办法,并以ArcGIS为操作平台,介绍了基于坡面径流漫流模型的数字河网提取原理和方法,其流程可简单分为:DEM的预处理、水流流向的确定、汇流累积的计算以及河网生成。该文基于SRTM DEM数据以青龙河水域为研究对象进行流域特征信息提取,提取结果与国家河网数据基本吻合,并就不同阈值划分下的河网进行比较。     

汉江流域数字河网的构建

介绍了自动提取数字河网的常用方法和不足,阐述了利用DEM和DRLN（digltal river and lake network）的改进算法的基本思路。基于全球陆地一公里基础高程GLOBE数据。利用遥感影像获得的自然流域水系矢量数据对DEM进行重新处理,自动提取了汉江流域的数字河网,能够有效避免了原始DEM可能造成的错误。最后。利用ArcHydro工具构建了具有拓扑关系的水文网络,从而为进一步开展汉江流域分布式水文模拟和计算以及水资源优化配置等分析提供了充足的空间信息。