基于DEM的汾河流域水系提取试验研究

以山西省汾河流域为水系提取实验研究区域,采用该区域的DEM数据,依托地表径流模型,并利用ArcGIS10.0中的水文处理工具包对河流流域进行水系特征提取,通过对水流方向的计算,对集水积累量进行分析,最终生成基于不同阈值的河网。     

基于DEM的流域特征提取及应用

依据数字高程模型(DEM)提取流域特征信息的基本原理,对DEM在非点源污染研究领域的应用进行了有益的探索.应用密云水库北部流域的DEM进行了流域的刻划及SWAT模型运行单元水文响应单元(HRUs)的生成,在集水区面积阈值为2 km2的水平上得到的流域水系主河道与实际水分有最大相似性,共生成310个子流域和594个HRUs.从DEM刻划结果准确性的检验等3个方面讨论并总结了应用结果.     

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．本使用地理高程数据．借助流域水软件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．     

汉江流域SRTM DEM的水系提取及验证方法

针对数字高程模型提取水系问题,以汉江流域为研究区域,利用SRTM DEM作为数据源,运用GIS软件水文分析模块提取研究区域的水系信息,并将其与利用TM影像提取的水系信息进行比较.结果表明:利用SRTM DEM提取的水系信息与实际自然水系信息基本一致,但某些局部区域提取的水系和验证数据存在一定偏差.     

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DEM的流域河网信息提取——以江津区笋溪河流域为例

本文以Arc GIS为操作平台,通过数字高程模型(DEM)数据为基础,介绍了流域的河网信息提取过程,并以江津区笋溪河流域为例,提取了该流域及其支流上2个水文站控制断面以上流域的水系图、坡度分布图、水文特征参数和地形参数,为该流域以后的水文分析和洪水预报提供基础参考数据,并为其它流域河网信息提取和基础数据获取提供一种快捷、简便和实用的方法。利用DEM和Arc GIS提取的水文参数,可直接作为流域洪水预报模型参数,不仅使工作效率得到了提高,还保证了信息提取的准确性,对流域水文资料缺乏地区洪水计算和预报具有十分重要的实用价值。     

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DEM的澧水流域水系特征及其对新构造运动的响应

水系发育特征是对新构造运动的敏感响应,是研究新构造活动过程的良好载体.澧水地质构造背景独特,其水系展布特征研究可为新构造活动特征及其河流演变是提供有力的证据.本研究利用DEM和Arcgis软件,获取了澧水源头水系和河流地貌参数,定量分析了流域水系分异发育的特征.研究结果表明,在澧水源头北岸的水系参数均较南岸高,呈明显不对称性.水系发育受新构造运动强度和性质的影响,区域自西北向的掀斜隆升和流域南侧的断块抬升是造成澧水南北两侧水系形态差异的主要原因.干流在沿断裂发育的过程中缓慢的逆扭错动,由南西向北东方向流动.     

SRTM DEM提取河网的适用性研究——以陕西省典型实验区为例

SRTMDEM是免费的全球范围的DEM数据,目前已逐步应用到各个领域。但其适用性被特殊的数据获取方式、特定的空间分辨率等限定,势必会影响到SRTMDEM数字地性分析。因此有必要对SRTMDEM地形分析适用性进行深入研究。而提取地表水流网络是DEM水文分析的重要内容之一。本文以我国1：50000和1：250000DEM为参考数据,以具有多种不同地貌类型的陕西省为实验样区,分析探讨了SRTMDEM用于提取河网的适用性。实验表明,SRTMDEM完全可替代1：250000DEM提取沟谷网络。在陕南山区,SRTMDEM可代替1：50000DEM用以提取水系;在陕北黄土丘陵沟壑区、塬区,SRTMDEM仍可作为1：50000DEM的替代品;在陕北风沙河谷区和关中平原区则不建议使用SRTMDEM。     

基于DEM的浊漳河南源水系研究

详细分析了基于DEM的流域水系提取,并利用全国1:25万的DEM,对浊漳河南源流域的水系提取进行了研究。结果表明,在盆地区域添加能反映微地形变化的数据点,并将河谷中出现伪河道的干流河网数字化,能生成反映流域实际情况的模拟河网。该方法为消除提取水系时平原区域出现的伪河道提供了一种新的修正方法。     

基于ArcView的流域河网特征自动提取

在流域水资源管理GIS系统中,常需要进行流域河网水系和流域河网特征的提取,它是水文建模所必需的基础数据。目前常用ArcGIS来完成建模与提取。由于ArcGIS系统庞大复杂。本文提出利用ArcView及其扩展模块Spatial Analyst和水文分析模块Hydrology来完成流域水系其河流网络特征的提取方法,并进行了实验,成功地提取了湘江流域河网水系和流域特征。     

基于DEM和主干河网信息提取数字水系研究

为了弥补DEM中河道信息的缺失,从信息论的角度比较了引入矢量河网与栅格化河网各自在精度与效率上的优势,创建了一套通过“关系树”把：DEM中隶属河道的栅格点群自动连接成水系的源头追索模型,把基于DEM和栅格化河网自动提取虚拟水系的方法推向实用．该模型能够充分利用目前各种电子地图中的水系图层,提高了虚拟河网的精度,而且可以在一定程度上解决传统方法中洼地与平原区的问题．该模型经过不同地区的多次验证,具有很强的实用价值．     

基于DEM对土地利用类型时空分布的影响研究——以抚河流域为例

为了研究土地利用现状以及地形因子对土地利用类型分布的影响,以抚河流域为研究区,采用数字高程模型(DEM)及2010年和2017年2期的Landsat遥感影像,通过Google Earth和监督分类最大似然法,结合目视解译,获取了抚河流域土地利用现状;运用ArcGIS进行空间分析获取了不同高程、坡度和坡向的土地利用分布情况。结果表明,耕地、水域、建设用地等主要集中分布在高程低、坡度相对平缓地区,这几类土地利用面积随着高程和坡度的上升而减少;林地面积的分布呈现出随高程和坡度上升而增加的趋势;坡度对土地利用类型起着制约作用,坡向对土地利用类型影响整体较弱;对抚河流域土地利用现状、土地利用分布与地形因子方面的研究,为当地建设生态文明示范区提供一定的参考价值。     

河流型饮用水源地保护区划分敏感水质指标确定——以晋江流域为例

晋江水系是泉州市的主要饮用水水源,流域水资源环境压力与经济社会发展的矛盾突出.以晋江流域为例开展河流型饮用水源地保护区划分对保障饮用水安全具有重要示范意义,而河流敏感水质指标确定是保护区划分的重要基础.为了合理选取水质指标,使保护区划分具有针对性,本研究将敏感水质指标划分为超标、有毒有害、后期超标风险较大、季节变异较大等4类污染,并分别采用水质评价、健康风险评价模型、spearman轶相关系数、统计分析等方法对晋江流域河流型饮用水源地敏感水质指标进行了确定.结果表明,流域主要超标污染物为氨氮、总磷、铁和锰;化学致癌物致癌风险水平砷大于镉大于六价铬,非致癌污染物的风险最大为氟化物,化学致癌物所致的健康风险大于非致癌物;硫酸盐的质量浓度随着时间有明显的上升趋势,而溶解氧、高锰酸盐指数(CODMn)、总磷、氨氮、挥发酚等质量浓度呈上升趋势,但不明显;铜、铁、挥发酚、氨氮、锰和砷6种污染物质量浓度变异较大.     

基于多源数据的山前水系提取实验：以济南市及邻区为例

河流水系的准确提取是研究构造地貌与水文地质的一项重要基础工作。近些年来,以基于ArcGIS的数字高程模型（DEM）和基于遥感影像的（改进的）归一化拆分水体指数（MNDWI,NDWI）为主的水系提取方法被广泛探讨和应用。但对于以山前地带为代表包含山地丘陵-平原的多元地貌地区,由于上述两种方法的局限性,均难以独自实现对此地貌的水系自动提取。本文以济南及邻区作为研究区,以SRTMDEM 90M 分辨率原始高程数据和Landsat 8 OLI_TIRS卫星影像作为源数据,通过对比不同方法（DEM、NDWI、MNDWI）的特点及在各地貌区的应用效果,尝试了一种能够自动提取上述地区水系的方法。实验结果显示,在区内的山地丘陵区和平原区,所对应的最优水系提取方法分别为基于DEM和MNDWI的提取方法,二分区的分界线可通过地形起伏度进行确定。本文通过对比研究区的断层和水系分布,认为研究区内活动时代早于早中更新世的断裂对河流造成的影响已经衰减,并且河流已达到了新的平衡状态。     

基于移动窗口的DEM河网提取

从DEM中提取河流网络,目前应用最普遍的是径向水流算法,但当DEM中存在平地时,径向水流算法会形成平行水流,而存在洼地时,径向水流算法又会造成水流无法流出,形成断流。本文提出基于移动窗口的算法,它需要用户创建一个初始的窗口,窗口边界位于河流的部分称为"河流段"。算法检测窗口边界与河岸的交点,如果没有交点,则扩大窗口,如果有交点,则检查河流段的数量,当只有一个河流段时,调整窗口的位置;有多个河流段时,将窗口逐个移动到这些河流段的中心点上并且继续检测交点。反复调整和移动窗口,直到它无法再移动,然后连接窗口的中心点就可以得到完整的河流中心线。此算法有效地利用了数据的局部特征,通过简单的阈值设置就可以获得良好的提取效果。     

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.     

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的流域灾害点密度研究

以重庆市巴南区安澜镇为研究范围,以大比例地形图数据为基础,以50 m×50 m网格尺寸为单位提取研究区数字高程模型(DEM),利用Arc GIS水文分析模块,通过DEM的洼地填充、模拟水流方向确定各网格单元汇流累积量,并依此设置合理阈值提取河网,根据水流方向数据得到安澜镇110个小流域;以安澜镇山洪的历史灾害统计数据为基础,以110个小流域为统计单元,通过空间的叠加分析、属性表的连接等确定各统计单元灾害点分布情况,利用空间统计分析工具得到安澜镇流域灾害点密度分布情况;结果表明:灾害点高危险密度为1.180-2.341(个/km2),面积为11.89 km2,占安澜镇总面积的9.73%,符合研究区实际情况,划分流域是相对合理。