新安江模型汇流参数与地貌特征规律分析及应用

基于数字高程模型对皖南山区屯溪流域及其嵌套子流域进行数字化,提取了研究流域的面积坡度与河道平均坡度,以新安江模型汇流参数的物理意义为基础分析了参数与地貌特征间的规律,并进行了实例验证.结果表明,所得规律能较好地反演皖南山区7个流域的河网水流消退系数及河道汇流河段数,研究结果合理、有效.     

基于Arc Hydro的岩溶地区数字流域的构建

针对岩溶地区因具有暗河、地面不连续河流而使得利用DEM和GIS构建数字流域难度较大,以贵州省平湖流域为例,基于DEM和Arc Hydro提出了岩溶地区数字流域的生成处理方法,为构建岩溶地区的分布式水文模型奠定了基础.     

分散型流域地貌汇流模型的总体构想

针对集总型流域地貌汇流模型的局限性,提出了分散型流域地貌汇流模型的总体构想,包括单元划分方法,单元汇流过程模拟、汇流参数关系,汇流模型结构,参数估计方法以及分散型模型特点等。     

基于物理相似法的山丘区流域水文分类及模型参数移用方法

以我国东部64个山丘区流域为研究对象,提取35个流域地理特征(降雨、地形地貌、土壤和地质)作为相似指标衡量流域间的水文相似性,结合K-means聚类和参数区域化技术识别相似流域群和移用模型参数。结果显示,该64个山丘区流域依据降水、地形等特征可划分成11类相似的流域群。在具有水文相似的流域群内进行水文模型参数移用试验,水文过程模拟的确定性系数中值集中在乙级、丙级预报精度,且洪量相对误差不超过实测值的20%,能有效重现无资料流域的径流过程。该方法对无资料山丘区的水文预报具有重要借鉴意义,有助于山丘区洪水灾害防治及水资源管理。     

一个以DEM为基础的分布式水文模型

研究了如何将从DEM中提取的河网、水流路径等流域特征应用于分布式水文模型。建立了一个以传统产流模式为基础进行产流计算、网格间沿虚拟汇流网络进行汇流的分布式水文模型，并在我国东北部分流域进行了应用。重点研究了以DEM为基础的汇流方法，用汇流时间和线性水库相结合的方法进行汇流演算。结果表明，该方法提高了大尺度水文模拟的精度。     

基于DEM的分布式汇流模型及其在洪水预报中的应用

基于数字高程模型,并结合国外在河网水系提取的研究成果,归纳出提取河网水系的方法,并将其应用于实际的水系提取.建立了流域尺度的概念型分布式新安江模型,该模型在栅格单元中采用新安江模型作产流计算,根据单元的不同属性 （坡地、河道）及所推求的汇流时间场建立汇流模型.将此模型应用于淮河黄泥庄以上集水区域,对黄泥庄站的洪水过程进行了模拟研究,模拟结果符合洪水预报的规范要求.     

基于AnnAGNPS模型的桃江流域农业区水文模拟研究

水是污染物迁移的载体,流域水文过程的模拟为土壤侵蚀及非点源污染的模拟提供了必要的前提。以江西桃江流域农业区为研究对象,利用农业非点源模型(AnnAGNPS模型)定量模拟和评价了研究区水文过程,基于3S技术对地形、气象、土壤、土地利用和农业管理等资料进行收集和参数化,并用数字滤波法切割基流后的月观测径流对模型进行校准和验证。结果表明,在校准期和验证期,采用的3个评价指标均满足径流模拟的精度要求,表明AnnAGNPS模型具有良好的模拟效果,能较好地模拟桃江流域农业区的水文过程。     

马斯京根型流域地貌汇流模型

根据概念性流域地貌汇流模型的一般理论,以概念性元素"马斯京根河段"模拟各级河道的汇流作用,建立了以洪水波的波速和扩散系数为参数的马斯京根型流域地貌汇流模型;给出了三级流域时段单位线的表达式,并分析了模型参数对时段单位线的影响;讨论了参数的约束条件和推求方法,并对南雁流域的雨洪资料进行了实例分析．     

基于DEM的分布式水文模拟模型及应用

选择太湖流域西苕溪水系为研究对象,以数字高程模型为基础,利用地理信息系统软件从DEM数据中提取研究区域的河网信息,将自动划分的子流域作为水文模型的最小计算单元,结合三水源新安江模型理论建立了基于DEM的分布式水文模拟模型并进行了应用.结果表明,所建模型适用于模拟湿润山区的降雨径流过程.     

基于DEM的渭河大流域特征分块提取方法

受流域面积、DEM数据尺度、数据量和计算机性能的影响,无法直接整块提取大流域特征。对此,以渭河流域为研究区,基于DEM数据,依据坡面流模拟方法,使用ArcGIS软件中的水文分析工具,分块提取流域特征,再对提取的信息进行合并,衔接断裂河流和破碎的集水区,并通过拓扑处理,生成完整的流域数据。对比发现,提取的河网与实际河网较吻合,提取的流域面积精度较高,从而验证了该提取方法的可行性。     

基于高精度DEM的Indian Creek流域河网水系提取方法对比

确定河源位置是基于数字高程模型(DEM)提取水系的关键环节,对数字流域水系的空间拓扑关系和几何特征具有重要影响。选取具有实际勘测河源位置资料的山丘区小流域即美国俄亥俄州东南部的Indian Creek流域,基于高精度DEM(1m)提取河网,系统分析集水面积阈值法、坡度—集水面积阈值法、曲率—坡向变率法和等高线聚类法这4种方法的优劣;利用实际勘测河源位置信息,构建灵敏度、可靠度等评价指标体系。结果表明,集水面积、坡度—集水面积阈值法简单、高效,需人为确定阈值,利用不同阈值提取河网差异十分显著;曲率—坡向变率法、等高线聚类法可避免阈值确定的不确定性,且可靠性及灵敏度均较高。与实际勘测河源位置相比较,等高线聚类法吻合度最高,集水面积阈值法最低。研究成果可为流域水文分析提供参考。     

基于DEM和分形理论的沱江流域划分及河网提取

基于数字高程模型(DEM),利用ArcGIS软件提取沱江流域边界和河网,结合分形理论分析了不同汇流累积阈值下河网分形维数和密度变化率特征。结果表明,沱江流域面积为27 434km~2;流域河网分形特征明显,分形维数介于1.200~1.280之间;河网密度及其变化率和分形维数及其变化率均与汇流累积阈值呈负相关,相关系数分别为-0.98、-0.88、-0.96、-0.60,表明利用DEM提取的河网主要受汇流累积阈值影响;河网提取阈值为30 000时最为合理,此时沱江干/支流总长度为4 453km,河网密度为0.168km/km~2;与传统方法相比,引入分形理论后,在河网提取时选择汇流累积阈值愈简便和快捷,结果愈精确。研究结果不仅改善了岷江和沱江水系划分结果,且为该地区流域划分和水文分析等提供了理论指导和实践参考。     

基于地形因子的水库区域闪电特征分析

利用大连地区数字高程模型和水库区划资料,结合水库区域闪电观测资料,采用数理统计、GIS空间分析等方法,研究了水库区域闪电特征及其与地理因子(如海拔、坡度、坡向、地形起伏度和切割深度等)之间的关系。结果表明,水库区域内闪电频次月变化呈现单峰特点,夏季(6~8月)次数较多,1d中午后(13:00~14:00)和凌晨(1:00~2:00)次数亦较多;闪电平均强度春季(3~5月)和夏季(6~8月)较大,1d中凌晨(0:00~2:00)和午后(13:00~14:00)强度亦较大;闪电频次与起伏度、切割深度呈正相关;闪电强度与经纬度相关。     

基于投影覆盖法的小流域模型地貌分形特征

针对流域地貌所具有的明显各向异性和三维立体特征,将投影覆盖法引入其三维表面分形特征的直接量化,结合投影覆盖法计算三维表面分形维数基本原理和GIS技术,提出了基于投影覆盖法的计算流域地貌三维表面分形维数的GIS实现过程,并对9次摄影测量所得小流域模型地貌三维表面分形维数进行了计算。结果表明,投影覆盖法可实现流域地貌三维表面分形特征的直接量化,计算出的地貌三维表面分形维数准确反映了模拟降雨驱动下小流域模型地貌总体特征的动态变化过程;与计盒维数法相比,投影覆盖法更有利于揭示小流域模型不同发育阶段地貌特征的差异性,对于流域水土流失预报模型中地貌因子量化参数的选择具有重要意义。     

基于TOPMODEL的流域水文模拟研究

为减小河道栅格对地形指数分布的影响,引入适度指数法获取流域生成河道的起始临界值,并作为流域中河道栅格的上坡集水面积,使计算的地形指数更符合实际情况。基于TOPMODEL原理与地形指数计算的原理与流程,以腰古流域为例,采用次洪资料对模型进行了参数率定与检验。结果表明,TOPMODEL模拟精度较高。     

基于MODIS的塔什库尔干河流域积雪覆盖时空变化及地形因子分析

塔什库尔干河主要由喀喇昆仑山区冰川融雪径流组成,是塔什库尔干县农业发展的命脉。以塔什库尔干河流域为研究对象,基于2006～2015年MOD10A2的8d积雪合成数据,采用多项式拟合和ArcGIS空间分析方法,研究积雪覆盖率随地形因子的变化规律。结果表明,积雪覆盖率与高程呈线性正相关,较高的积雪覆盖率主要集中在海拔高度超过5 400m的地区;南坡积雪覆盖率最低,北坡最高;积雪覆盖率随坡度的增加表现为增大趋势,坡度带年内变化的增长趋势均呈"N"型,45°～75°坡度的积雪覆盖率最大。     

地形因素对雷电定位的影响与分析

针对目前我国电力系统的雷电探测定位系统采用基于VLF-LF雷电探测器接收雷电波地波及实际计算模型中采用真空雷电波波速的精度问题,研究和改正了雷电定位计算中由于地形因素引起的雷电波传播距离误差,并对雷电波传播速度进行了分析、比较和探讨.通过实例计算表明,提出的距离改正计算及雷电波波速的取值大大提高了雷电定位计算精度.     

不同地形下DEM的坡度坡向算法比较

基于淮河流域、黄河源区、东江流域三类不同地形区的DEM,利用简单差分、二阶差分、Frame差分、三阶不带权差分、三阶反距离平方权差分、三阶反距离权差分六种算法计算了坡度、坡向值,引入面积累积曲线来判断六种坡度、坡向计算方法在三类不同地形区的适用性。结果表明,三阶差分系列算法在三个地区适用性较好;简单差分、二阶差分的适用性较差;Frame差分在黄河源区、东江流域的坡度、坡向计算中结果较好。