GIS环境下泾河流域水系特征的提取及探讨

利用ArcGIS的水文分析模块对泾河流域河网水系进行自动提取,得出了泾河的水流方向、汇流累计量、分级河网、子流域边界等河网信息,使用自动提取与人工矢量化相结合的方法对面状水域的河流边界进行处理,克服了水系特征自动化提取在宽阔水域方面的缺陷,从河网密度与集水阈值的关系出发,确定了河网提取的阈值,避免了以往阈值设定的随机性。结果表明:基于ArcGIS平台的泾河水系提取虽然在大面积水域边界提取方面存在不足,但提取的整体效果良好、成本低,极大地提高了水系特征提取的自动化水平。     

基于空间信息技术的六股河流域河网水系提取

快速有效地获取河网水系特征信息对于流域水文分析具有重要的意义。为此,选取辽宁省六股河流域作为研究对象,以30 m空间分辨率的数字高程模型(DEM)作为基础数据,采用美国ESRI公司开发的地理信息系统软件ArcGIS,对该流域的水流方向、累积汇流栅格、河网水系等基础信息进行了提取研究。将河网提取结果与国家基础信息中心提供的1∶4 000 000河流水系基础资料进行对比,提取结果的干流河网段与实际水系形态特征较为吻合,提取的流域面积与实际流域面积相差1.99%,表明空间信息技术应用于六股河流域水文基础信息提取是可行的,可为流域水文模拟、数字流域建设等研究提供基础数据支持。     

浅谈数字高程流域水系模型

简要介绍数字高程模型(DEM)和数字高程流域水系模型(DEDNM)的基本概念、原理。基于辽河水系老哈河流域栅格DEM数据,采用DEDNM提取水系信息,构建数字流域,并阐述了在数字高程模型中凹陷区域识别和消除、流域分水线勾划、河网生成、河网与子流域编码及河网结构拓扑关系的建立。     

基于空间分析建模的水系自动提取研究

基于坡面流模拟算法,应用ArcGIS模型生成器构造了水系提取工作流程和图形化建模工具,从DEM数据中洼地的识别和填充、平地的抬升、水流方向的确定、集水面积的确定及河流栅格与矢量网络的生成,实现了自然水系的自动提取。     

高分辨率遥感影像在水系分类中的应用

高分辨率遥感影像中水系的有效提取,对于实现快速、高效、范围广的整体水系监测是必不可少的。针对山西浑源县的遥感影像,选择最合适的分割尺度和最佳的光谱因子与形状因子(紧致度和光滑性)利用易康软件进行了多尺度分割和面向对象的分类,选取对象的光谱属性信息中的Brightness和对象的几何特征中的length/width两个特征,分别采用最邻近分类法和隶属度函数法进行分类,将遥感影像分为水系和其他地类两种情形。结果表明,面向对象的分类结果要比单纯依靠光谱信息的基于像素的分类方法的结果好,形成的分类结果图更符合人的思维方式。与第二次全国土地调查成果图对比结果和本次分类结果得出的最佳分类结果概率,均表明了最邻近分类法在水系分类中更能准确的进行分类。     

基于DEM的流域数字河网提取算法研究

以GIS为平台,介绍了基于地表径流漫流模型的流域河网提取算法与流程.根据DEM数据特点,通过洼地的识别和填充、平地的抬升、水流方向的确定、水流累积矩阵的确定、河流栅格网络的生成、河网水系的生成以及子流域的分割等过程,实现了流域河网特征的提取,得到了数字流域矢量图.以西安市浐灞河流域为研究对象,采用NASA提供的90m分辨率的SRTM-DEM为基本的地形数据,进行流域特征信息的提取.经计算得到的研究区域河网特征以及流域信息与实际河流水系特征及流域信息基本吻合,认为基于地表漫流模型的流域数字河网提取算法,结果合理可信,能够满足科学研究和实际工程的应用.     

基于Arcpy自动提取清涧河流域水系特征

水系特征的提取是进行流域水文分析的基础,快速、有效地获取流域水系信息是水文分析的内在需求。依据Arcpy可以用Python语言调用ArcGIS地理工具的特点,提出了一种基于Arcpy自动提取水系特征的方法。首先,确定水系特征提取工具和模块;其次,根据ArcHydro提取流程编写脚本;最后,运行程序成功提取出清涧河流域水系特征。实验表明,基于Arcpy自动提取水系的方法是切实可行的。提取不同阈值下的清涧河水系与1∶25万数字化水系对比结果也显示,当阈值为4.05 km~2时提取的河网与实际水系较吻合。     

基于简化PCNN的遥感影像河流信息提取

根据河流在遥感图像上的光谱特征以及脉冲耦合神经网络(PCNN)动态激活特性,提出一种基于简化PCNN的遥感影像提取河流信息方法。首先将遥感影像预处理,减小周围环境的影响,再利用简化PCNN和数学形态学对其进行边缘提取。结果表明:该方法对遥感影像提取河流信息比传统方法更为快速有效,并且在抗噪性方面有明显优势。     

雄安新区城市水系结构规划分析

合理的水系结构是维持城市健康绿色发展的重要基础条件之一。雄安新区起步区内没有天然水系,当前迫切需要规划科学合理的城市水系。选取河道宽度、河段长度、河网密度、水面率、河网发育系数等水系结构重要指标,在现有典型城区城市水系相似性分析的基础上,确定起步区城市水系平面结构,然后利用SWMM模型对水系垂向结构和防洪安全进行检验,对规划水系进行溢流风险识别,设置水系调蓄空间。结果表明：(1)城市三级河流的分布受研究区降雨的影响较大,降雨量越大,所需三级河流的密度就越高,起步区的三级河流水系密度取值0.5,主要分布在起步区北部;起步区南部是溢流高风险区,地势低洼,设置调蓄湖泊。(2)起步区规划水系的结构稳定性较高,二、三级河流的河网发育系数分别为1.030和0.872,数值均趋近于1,避免河网主干化;一、二级河流断面为复式断面,上部为梯形浅滩,下部为矩形深槽,三级河流选为矩形断面,不设浅滩。(3)起步区水系的水面积率为7.28%,与区域和城市定位要求相一致。研究结果可为雄安新区构建健康安全的城市水系提供科学参考。     

河流水系水资源承载能力分析——以滦河水系为例

在区域水资源承载能力基本概念的基础上,从经济社会挤占河道内生态环境用水角度,剖析河流水系水资源承载能力影响因素,以河流水系水资源挤占度为评价指标,构建了河流水系水资源承载能力分析计算模型。选取2001—2017年系列资料,评价了滦河水系资源承载状况,现状处于超载状态,可为河流水系水资源承载能力计算提供参考。     

空间信息技术支撑下的水政监察系统研究

空间信息技术已经在水利行业得到了广泛应用,为满足流域水政执法工作的实际需要,采用多时相高分辨率遥感影像,研究并建立了遥感动态监测系统,应用于流域水政监察工作。系统主要包括数据收集和整理、数据处理、专题信息提取和数据服务等关键模块。选择典型区域对该遥感动态监测方法的有效性进行验证,应用结果表明遥感动态监测方法在流域水政执法工作中具有覆盖范围广、快速、主动等特点,能够作为一种可靠的信息手段,辅助流域水政执法工作。     

基于RS与GIS技术的数字流域水体信息的提取

针对DEM的误差及时效性可能会导致提取出的水文要素与实际情况出现偏差的问题,提出利用遥感信息与DEM综合提取水系的方法。利用遥感影像,根据NDWI和波段分析相结合的方法提取流域主干河流和面状水域,并用数学形态学对提取出的二值图进行除噪、细化等处理;利用DEM数据,根据流域集水面积阈值与河网密度之间的关系曲线确定临界支撑面积阈值,并通过叠置运算和邻域分析对伪河道等进行合理剔除。综合两者结果,设置遥感水系和DEM水系主干河道校正控制点,并以遥感水系主干河道为基准,对DEM水系中控制点图层进行配准,从而完成对DEM水系位置及面状水域的修正。     

德国WASY流域水资源信息管理系统在太湖流域的应用

介绍了德国WASY流域水资源信息管理系统（WISYS）的软件架构、数据库结构和主要功能;针对太湖流域实际和流域水资源综合利用信息管理的要求,充分借鉴和吸收了WISYS软件系统的设计理念和技术思路,定制了太湖流域水资源综合管理系统;通过消化与应用开发,总结了WISYS软件的特色,可为水资源信息管理系统的建设提供借鉴。     

长江水文泥沙信息分析管理系统研究

阐述了长江水文泥沙信息分析管理系统的总体结构、设计理念和系统功能以及系统应用情况,重点介绍了矢量数据编辑子系统、对象关系数据库管理子系统、水文泥沙专业计算子系统、水沙信息可视化分析子系统、长江河道演变分析子系统、基本信息查询子系统、长江三维可视化子系统、水文泥沙河道信息网络发布子系统等8个子系统的功能实现.该系统采用数据库、GIS、遥感、网络融合技术,实现了对长江流域近110亿条水文泥沙监测数据和5万余幅地形观测资料的统一管理,提高了长江水文信息处理技术水平.     

辽宁省市际以上界河信息调查与成果分析

界河是河流中的一种,在河道管理、水资源开发利用、水利工程建设等多个领域中具有重要作用。针对辽宁省市际以上界河"界限不明、职责不清"等问题,本文以河流、行政界、遥感影像等多源数据作为数据源,利用空间相交、缓冲分析等关键技术,通过资料准备、内业提取、外业调查、成果汇总等一系列主要环节,获取了全省界河的基础信息。     

GEF海河流域水资源与水环境综合管理知识管理系统

GEF海河流域水资源与水环境综合管理知识管理系统是GEF海河项目的核心内容之一,是海河流域水资源和水环境管理信息的存储、管理和共享交换中心;利用先进的3S（GIS/RS/GPS）和IT技术,建设流域水资源与水环境知识共享平台,实现海河流域水利与环保部门之间的信息交流与共享;以遥感监测ET为管理措施、水功能区为管理单元、水权为管理核心、模型为支撑工具、取水许可与排污许可为控制手段,构建海河流域水资源与水环境综合业务管理系统;该系统的建设为加强海河流域水资源与水环境综合管理,促进各级水行政管理部门间的协调合作,改善海河流域水资源与水环境状况提供了重要的技术手段和成功经验。     

数字流域模型关键技术研究

数字流域模型定位于大范围、全流域级的水文过程模拟,是一个具有多层空间分辨率的、模型参数可以容易获取的、能够实现并行计算的全流域级整体模型。数字流域模型的建立需要解决5项关键技术问题,即大流域DEM数据存取技术、流域沟道参数提取技术、基于遥感图像的模型参数提取技术、分布式降雨量数据存取技术、计算机集群并行计算技术。在黄河数字流域模型的建设实践中,提出了5项关键技术问题的解决方法：用分块技术解决大流域DEM数据的存取问题,用TOPAZ模块提取流域沟道参数,用遥感图像提取模型分布式参数,用雨量站插值技术存取面雨量序列,用计算机并行计算技术打破大流域整体模型的计算瓶颈。     

数字流域中的水环境信息化关键技术

数字流域是我国流域管理的发展方向，是流域现代化管理的重要技术手段．水环境信息化作为数字流域的重要组成部分，提供了对流域水环境进行监测、管理、分析、控制的综合手段．文中提出了流域水环境信息化综合系统的结构，分析了流域水环境信息化的关键技术，对其中的主要环节进行了讨论．     

河流系统健康体系及评价方法研究

考虑反映河流系统的动力状况、水质状况、河流地貌和生物指标状况、河流服务状况等4个方面，构建了河流系统健康体系。建立了基于模糊理论的河流健康状况多层次评价模型，给出了相应的评价指标、标准和权重。以海河三岔口河段为例，应用已建的河流系统健康状况模糊综合评价模型，对河流系统的健康状况进行了评价。结果表明，该评价体系能定量地从各层次分项指标和总体角度反映河流健康状况，可为河流管理和生态修复工程提供技术支持。     

红河州国际跨界河流水情自动测报系统设计

红河州国际跨界河流存在水文站网不足,水情自动测报设备简陋等问题,为满足国际跨界河流防汛抗旱、洪水管理和预报需要,提出了红河州国际跨界河流水情自动测报系统的设计构想。介绍了设计目标和要求,详细分析了水文观测设施,通信信道,以及水情信息资源共享的实现。