基于SRTM-DEM的淮北平原流域特征提取

简要介绍基于SRTM-DEM数据及利用Arc Hydro软件来提取流域特征的优点、原理和方法,包括DEM的预处理、汇流栅格图的确定、数字河网的提取和流域边界的确定.以淮北平原不同面积的子流域为例,提取了流域特征,结果的精度在总体上是满足要求的.利用Arc Hydro软件基于SRTM-DEM提取淮北平原流域特征是基本可行...     

Arc Hydro模型提取流域水文信息及精度分析——以松花江流域为例

流域水文模型已成为流域水文信息提取的重要手段。运用Arc Hydro模型以松花江流域为研究对象,以分辨率为90 m的SRTM DEM为数据源,以松花江流域1∶25万水系矢量数据为参照,分别在400,500和600 km2三个不同集水面积阈值下进行河网提取。运用图像比对软件Alike Duplicate Image Finder对所提取河网进行精度分析。结果显示:集水面积阈值为500 km2下提取的河网最为精确。在500 km2集水面积阈值基础上,运用Arc Hydro模型将松花江流域划分为642个子流域。基于Arc Hydro模型提取的松花江流域河网与实际河网基本一致,说明利用该模型进行流域水文信息提取是合理可行的。     

Arc Hydro模型在流域水文特征提取中的应用——以蓟县沙河流域为例

详细介绍了基于ArcGIS9.3平台的Arc Hydro模型的结构及使用方法,包括从原始高程数据提取河网的步骤。研究区域选取天津市蓟县的沙河流域,采用90 m分辨率的DEM作为基本地形数据,对沙河流域水文特征的提取,共生成28个子流域。分析结果表明:与实际河流水系特征基本吻合,因此应用Arc Hydro工具集划分的流域结果是合理的。     

基于DEM数字河网提取时集水面积阈值的确定

介绍了基于DEM流域信息提取数字流域河网的一系列过程,提出集水面积阈值的设定对数字流域河网提取精度的影响.根据河网密度和河源密度与集水面积阈值的关系确定合理的集水面积阈值,并以宛川河流域为例,得出利用Arc Hydro软件提取宛川河流域河网时合理的集水面积阈值应为4 km2.     

基于Arc Hydro Tools的流域水文信息提取——以疏勒河流域为例

以疏勒河流域为例,利用Arc GIS 10中的Arc Hydro Tools水文分析工具,从原始DEM数据提取河流长度、汇流积累量、流域边界等水文信息,并结合工程实例探讨了应用此方法进行水文分析的优点。     

浅议基于实际河网修正提取模拟河网算法中 存在的问题

基于DEM提取模拟河网的过程中,使用实际河网进行修正是获取高精度模拟河网的主要方法。研究表明,基于实际河网修正模拟河网的过程中存在着一些问题,主要有实际河网栅格邻接问题,“高程修正”问题以及“流向修正”问题。这些问题在河网提取过程中不是必然出现的,属于特殊情况,但问题一旦出现,将使得提取的模拟河网同实际河网产生较大误差甚至错误。这些问题大部分都可以通过提高DEM分辨率或手动修正加以避免,也可以通过修改算法加以解决。     

基于DEM的河网河段编码方法

25万地形数据库DEM数据作为数据源,借助于Arc Hydro Tools 9.2 工具生成与实测河网对应的集水面积;然后介绍了一套合理高效的河网编码方案,解决了标准河网、分叉河网、十字形河网和“H”形河网的编码方法,这套编码方案能够明确河网的拓扑结构,使定位河网中的河段更为简单。最后将此方法应用于辽河流域浑河水系进行编码实践。结果表明：基于河段编码方法具有很好的扩展性,编码效率高,且有利于计算机处理。     

再谈平原河网地区汇水分区划分

平原河网地区汇水分区划分对完善区域防洪除涝、内涝防治和水环境整治有重要意义。借助DEM提取地貌特征划分汇水分区是最常见的做法,但对平原河网水系或地物要素复杂地区划分结果却不甚理想。针对这一问题,提出基于地形高程数据水动力模型构建的平原河网汇水分区划分方法,该方法考虑将汇水分区划分思路由依靠地形数据转向统计水流规律,通过研究常规调度模式下的水体流向和通量划定汇水分区,实现由"岸上"划分到"水里"划分的转变,弥补单纯利用DEM因地形精度不足、算法选择不当或地物要素细化不够等造成的汇水分区划分精度问题,提高平原河网地区汇水分区划分的准确性。     

基于 DEM 的青海省西宁市地区河网流域特征自动提取

为获得青海省西宁市地区的河网特征,应用 ArcGIS10软件中的水文分析工具,基于美国联邦地质调查局（USGS）的 SRTM3 DEM 数字高程模型数据提取了研究区域水流流向、汇流累计量及河网水系等流域特征信息,进行了河网分级及子流域划分,并将提取结果与研究区遥感影像图进行对比。结果表明：基于 DEM 数据提取河网流域特征与实际自然水系的特征较为吻合,可作为一种流域水文分析的优良方法。研究结果可以为流域规划及流域综合治理提供参考。     

常用免费DEM数据质量分析

以常用HydroSHEDS void-filled DEM、SRTM、ASTER GDEM等五种DEM数据为研究对象,针对不同流域下垫面地貌形态,采用不同的地貌特征分析方法以及将流域真实水系和模拟河网对比分析等方法,研究了多源DEM数据的质量问题。研究发现ASTER GDEM数据主要问题是噪声大,HydroSHEDS void-filled DEM和SRTM数据的主要问题是存在模糊,噪声、模糊均会降低数据的精度和提取的模拟河网的精度,但从整体上来看,三种DEM数据提取的模拟河网的质量相当。     

基于格网DEM的流域水文信息提取——以陕西省绥德县韭园沟流域为例

利用流域范围内的格网DEM提取流域水文信息,并与当地枯水期TM影像进行对比,得出相应结论。研究采用国家标准比例尺1∶50000的数字地形图为数据源,利用等高线和高程点信息,在Arc GIS软件中生成研究区5 m分辨率的数字高程模型DEM,并在DEM的基础上,利用Arc GIS中的水文分析模块对研究区流域内的水文特征、水流方向、河网信息等进行提取,并将不同阈值条件下提取河网结果与TM影像进行对比得出以下结论:阈值设定为400000时吻合度最高,当阈值高于此值时,河网支流信息遗失较多,且部分主干道也存在断流现象;当阈值低于此值时,会出现很多在现实中不存在的"伪河道";利用DEM进行河网提取时会出现平行河网和主干道缺失的现象;在基于DEM提取河网的算法中,可以考虑在栅格上赋较高的水量值,代替上来水,但是这势必影响模型的自动化程度,同时赋值的大小也有待于研究。     

基于DEM的自动河网提取方法——以江西省黎川县为例

以江西省黎川县为实验区域,采用ArcHydro Tools水文分析工具来提取DEM中的河网信息。实验主要包括4个步骤:DEM预处理、确定河道流向、生成汇流栅格图和自动提取河网。分析了最小水道集水面积阈值对提取河网的影响。从提取的实验结果来看,基于ArcHydro Tools在DEM数据上提取河网信息是切实可行的。     

基于DEM与河网密度的水系提取与应用——以澜湄流域为例

以澜沧江-湄公河流域为研究对象,提出一种基于90 m分辨率的数字高程模型(DEM)和河网密度法的水系提取方法。基于ArcGIS中水文分析模块和缓冲区工具,引入数字化河网作为水系提取的影响条件,以实际水系修正主要河道的高程值;再采用河网密度法确定最佳集水面积阈值,并依据流域自然分水岭、流域控制面积以及干流主要水文控制站要素划分子流域;结合中央气象台精细化智能网格降水产品,分析不同子流域尺度对强降雨反映效应。结果表明,澜湄流域最佳集水面积阈值为129.1 km²,数字水系河流相对误差为7.5%,河网套合差为2.5%;精度检验吻合程度较高,提取水系与实际水系较为一致。     

基于SRTM DEM的盘龙河流域河网提取研究

河网、流域盆地的提取对于数字流域建立、流域水文分析等具有重要意义。基于SRTM DEM数据,采用ArcGIS 9.3平台下Hydrology工具提供的地表径流漫流模型,以中越国际河流———盘龙河流域为例,对水流方向、汇流累积量、河网水系及流域边界进行了提取。利用Google Earth和国家基础地理信息系统1∶400万河流资料进行验证.结果表明:基于DEM生成的数字水系与实际基本吻合,流域面积相对误差为1.32%,证明该模型具有较高的精度。     

基于数字高程模型的河网提取及子流域生成

提出新的从DEM直接提取河网与划分子流域的方法(AEDNM)。该方法与以往方法的不同之处在于不再对DEM进行填洼处理，而是结合图论与水文学的思想，从流域的出口直接向上游搜索，通过图的遍历来确定流向，使全流域形成一个有向无环图，这样提取的河网可以保证是连续的，同实际河网误差很小。根据河网划分的子流域大小也基本均匀，能够满足水文模型模拟的需求。经过黄河、泾河与白河流域的算例验证，表明该法简单可行。     

基于DEM的山丘区小流域河网提取分析研究

数字高程模型(DEM)是提取流域河网水系的重要基础数据,DEM分辨率直接影响河网水系的空间拓扑关系和数字流域水文特征。选取美国俄亥俄州印第安纳河流域为研究对象,基于不同分辨率的DEM提取河网,引入野外勘测河源信息,建立可靠度、灵敏度评价指标,探讨不同DEM分辨率所提取数字河网的适用性。结果表明:(1)与野外勘测河源相比,基于高分辨率DEM提取的河网与实际河网更为接近,但会生成伪支流;(2)研究流域地形破碎化程度高,局部地形坡度大,河网发育主要受上游集水面积控制;(3)DEM分辨率为5 m时,研究流域河网提取结果的可靠度和灵敏度较为理想,过高或过低的分辨率均不适用于该流域的河网提取。     

涪江通口河流域河网提取及唐家山溃流洪水模拟分析

基于美国Global Land Cover Facility（GLCF）的2004．3 Arc Second SRTM Elevation全球90m精度的DEM数据源,采用作者开发的DEM凹陷区域识别与处理、河网自动生成与流域划分软件,提取了四川省唐家山堰塞湖所在涪江通口河流域河网相关信息。采用具有高分辨率及高稳定性能格式精度的二维水动力学模型,将两种估算的唐家山堰塞湖溃决流量过程作为输入,估算了唐家山堰塞湖以下涪江通口河流域的洪水过程与低洼地的洪水淹没过程。结果表明,从公开的高分辨率全球DEM数据自动提取指定流域信息,采用二维水动力学模型模拟流域尺度突发洪水淹没过程的模型系统,可以快速、便捷地模拟不同流域的洪水演进过程,可为国家的洪水灾害防治分析提供实用和可靠的技术工具和手段。     

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.     

数值地形图的生成及其水文地貌特征评价

数值地形图(DEM)是利用地理信息系统(GIS)进行流域水文模拟的基础, 其精度直接影响模拟结果在没有现成的数值地形图时, 应用人员往往利用传统的地形图来生成它. 本文分别采用Arc/Info地理信息系统软件提供的哈奇逊法和不规则三角网五次插值法, 对一个实验流域的高程取样点进行插值, 生成了4种不同的数值地形图, 从凹洼分布、流域界定、河网提取、地面坡度和地形指数、以及地面径流汇成等方面, 对它们的水文地貌精度进行了比较. 结果表明, 两种方法都能生成由高程点群所反映的地形, 然而由于哈奇逊法能够结合流域的河网结构及其具有物理基础的水文地貌加强法来处理凹洼问题, 因此大大地提高了其所生成的流域数值地形图水文地貌特征精度.     

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。