基于LiDAR的青藏高原山坡小流域地形提取方法

数字高程模型(DEM)的精度和分辨率影响着地形分析的结果,这种影响在高原、高山地带尤为明显。以拉萨河夺底沟小流域一处山坡为研究对象,选取典型剖面对比3种DEM数据对实际地形的还原效果。分析表明:SRTM和ASTER GDEM地形数据在青藏高原高山区存在高估山谷谷底高程、漏失地形要素的现象,使用LiDAR技术获取的DEM则可以准确反映实际地形。针对8种分辨率(1,2,5,10,15,20,25,30 m)的LiDAR DEM,使用局部方差均值分析坡度、平面曲率、剖面曲率等地形属性,发现低分辨率DEM在高山地区会遗失大量地形信息,造成地形平坦化和山坡微地形改变。为避免高山地区地形特征失真,给出了坡度和曲率研究适用的最小分辨率阈值:在坡度研究中使用的DEM分辨率应<5 m,曲率研究的最优分辨率为1 m。研究表明在青藏高原高山区,使用LiDAR技术提取高分辨率DEM具有远大的应用前景。     

断面地形法在长江中游河段冲淤计算中的应用

为了便于与历次长江槽蓄量成果比较,研究河段河床的冲淤变化规律,运用计算机技术采用河道断面地形法对长江中游河段城陵矶至九江段进行了冲淤计算。介绍了数据采集方法、编程技巧、计算方法,以及与GIS计算槽蓄量成果比较情况。指出了河道断面地形法的误差来源,并提出改进建议。     

基于断面地形法和网格地形法的河道冲淤计算分析

河道的冲淤量及其分布是相关工程规划设计和防洪决策的基本依据,在生产实践中,冲淤计算一般是采用断面地形法。随着GIS技术的发展,三维表面的建模和表面分析已逐渐成熟,为推广网格地形法计算河槽冲淤量创造了条件。该文通过对比断面地形法、网格地形法两种方法计算的河道冲淤量,分析其误差来源及解决方法,评估其方法的适宜性和可靠性,得出GIS支持下的网格地形法计算河道冲淤可视化强,提高了效率和精度。     

黄河下游河道主槽地形生成方法及应用

黄河下游河道是随着来水来沙不断发生冲淤变化的,特别是主槽变化剧烈、河势变化快。为了观测黄河下游河道冲淤变化情况,一般每年汛前汛后进行大断面观测。由于观测大断面布设间距一般较大,因此要获取每年河道主槽地形是很困难的。根据河道观测大断面资料、河势图及主槽主流线,通过内插断面和地形概化生成的河道主槽地形,在河槽高程、河槽形态及河槽面积上均与实际地形较吻合,能满足黄河二维水沙数学模型计算对地形概化的需要。     

基于DEM的河道断面构造改进方法及洪水演进精度评估

基于高精度数字高程模型（digital elevation model,DEM）数据,采用直接提取法和改进的断面构造法获得河道断面数据,将上述2种方法提取的河道断面数据作为水动力学模拟软件HEC RAS(hydrologic engineering center′s river analysis system)的主要输入,开展一维和一二维耦合水动力学数值模拟,使用实测的河道断面数据进行结果对比分析,评估不同河道断面快速获取方法的效果。将研究方法在美国佛罗里达州迈阿密河下游河段进行应用,选取2004、2014和2017年3场典型洪水,分析2种不同断面形态下洪水演进模拟结果的差异。结果表明,直接提取高精度DEM所得的河道断面数据在准确性上仍有欠缺,采用断面构造法修正后的河道断面数据模拟出的洪水水位与观测水位的均方根误差(RMSE)小于0.1 m,与实测结果十分接近,在缺少河道断面资料的地区可替代实测断面,获得可信度较好的模拟结果。     

水文河道地形空问数据库高程矢量化数据检查方法

在水文河道地形空间数据库建库过程中，大批量的数据造成了检查矢量化数据的困难，为了高效率完成高程矢量化数据的错误检查与修改工作，设计了“二维系统中数据转化一三维系统中错误检查定位一二维系统中数据修改复查”的流程化数据检查与修改方法。该方法在“长江水文泥沙信息分析管理系统”数据检查中得到了实际应用。该方法不仅适用于GeoView软件矢量化的空间数据库，也可以运用于其他类型的矢量化数据的检查工作。     

机载激光雷达在金沙江下游河道地形及断面测量中的应用

为解决水沙监测工作效率低、施测难度较大等问题,根据金沙江下游河道地形特点、水文泥沙观测精度要求,选择典型河段进行机载三维激光扫描技术和传统测绘技术手段地形测绘,对两种技术手段采集的成果数据进行精度统计、分析与评价。结果表明:在金沙江下游河道地形及断面测量中,机载激光雷达技术的平面精度和高程精度均能满足相关规范要求,可应用于金沙江下游梯级水电站地形和断面数据采集;但对植被密集树林地区,仍需要采用传统测绘技术方法进行补测。     

水文河道地形空间数据库高程矢量化数据检查方法

在水文河道地形空间数据库建库过程中,大批量的数据造成了检查矢量化数据的困难,为了高效率完成高程矢量化数据的错误检查与修改工作,设计了“二维系统中数据转化→三维系统中错误检查定位→二维系统中数据修改复查”的流程化数据检查与修改方法。该方法在“长江水文泥沙信息分析管理系统”数据检查中得到了实际应用。该方法不仅适用于GeoView软件矢量化的空间数据库,也可以运用于其他类型的矢量化数据的检查工作。     

基于流域八叉树的地形因子提取方法研究

地形是影响土壤侵蚀的重要因子,在估算模型中常用坡度和坡长来对其进行衡量。区域尺度上多基于DEM提取地形因子,但随着DEM数据精度的不断提高,数据量不断增大,海量数据的计算能力要求成为制约地形因子提取在区域尺度上应用的关键。为了进一步提高地形因子的提取效率,基于流域八叉树构建了水流路径,集成了流向、汇水及坡长提取过程,有效地减少了冗余遍历,简化了计算流程。实验结果表明:相较于传统的扫描式遍历,该方法的计算结果准确率较高,而且有效地的提高了计算效率,进一步增强了模型的可用性。     

利用GPS-RTK及超声波测深仪测量河道断面

河道断面的测量没有行之有效的方法，目前出现了使用全站仪定出河道断面线，再用船只携带超声测深仪在全站仪的指挥下进行河道断面测量的方法。由于河底地形复杂多变、测深点距的控制难度较大、容易出现漏测，因而不能真实地反映河底地形，对于大量的断面产生的庞大的数据量，在内业编辑上更是任务繁重、效率低下。而利用GPS—RTK及超声波测深仪配合在电脑指挥下进行河道断面测量则很好地解决了这一问题。     

推进江苏省长江防洪与经济社会协调发展

介绍了江苏省长江防洪规划,按照人水和谐、可持续发展的要求,在研究进一步巩固长江堤防、系统整治河道控制河势,以适应经济社会发展的同时,着重研究了依托防洪和河势条件,规范沿江开发活动的控制指导管理意见;规划对完善流域、区域、城市3层次的防洪格局进行了全面部署;并从发展战略、总体布局、技术措施等多层面上,研究推进长江治理、保护与开发利用相结合的协调发展.在规划工作中,加强了基础资料调查、收集,深化了工情水情变化分析,开展了多项专题研究,为规划提供技术支撑.     

河道三维可视化技术研究

为建立包括河道和周围景观在内的整体三维立体模型以及实现河道及其周围景观的三维动态实时浏览和漫游,采用和发展了LOD技术以及其它一系列图形加速的算法,实现了河道及其周围景观的交互式三维浏览和漫游.     

建立三维数字长江模型的关键技术探讨

在过去的50余年中,已积累了大量的长江全程水道地形、水文、泥沙资料,为了反映长江水文变化过程的时空动态特征,需要开发能实现三维显示的软件用于水文模拟和水资源管理.中国地质大学信息研究所和长江水利委员会水文局联合开发了"长江水文泥沙信息分析管理系统(GeoHydrology)",并利用其中的三维可视化子系统建立了一套三维数字长江模型,实现了长江水文泥沙及河道原型观测和分析信息的三维可视化.就其中涉及的关键技术及其实现方法进行探讨.     

Effect of submerged vane on three dimensional flow dynamics and bed morphology in river bend

A series of hydraulic experiments were undertaken in a 180° bend laboratory flume with parabolic erodible bed to simulate the effect of submerged vanes on the flow field and subsequent scour morphology in a river bend. The objective of the study was to investigate the role of submerged vanes in protecting riverbed erosion in a river bend. Parameters responsible for scour and deposition, including the velocity distribution field, bed shear stress, and kinetic energy, are presented. Results indicate that the presence of submerged vanes (a) reduced the maximum velocity along the outer bank of the parabolic riverbed by approximately 23%, and the location of this velocity field shifted from the outer bank of the 150°‐section to a central zone of 40°; (b) reduced the maximum bed shear stress and turbulence by 32% and 19%, respectively, and their locations also changed; and (c) reduced scour depths by up to 40% at the outer bank of the bend. The data obtained from these experiments will aid in the efficient design of riverbed protection works.     

无资料地区中小河流洪水预报方案构建

针对中小河流地区新建水文站缺乏实测及调查的水文资料,无法建立预报方案,水文预警预报工作限于被动局面的问题。以广西富乐水文站为例,采用瞬时单位线法构建洪水预报方案,经成果验证:该方法对中洪以上洪水的预报成果较理想,可应用于其它新建水文站中小河流地区的洪水预报,对于提高中小河流防洪减灾能力具有现实意义。     

感潮河段温度与盐度场三维数值模拟研究

感潮河段受到密度流的影响,而水体密度不仅受盐度影响而且还受温度影响,为了做好感潮河段的盐水入侵及温排水扩散情况预测,该文建立了一个采用正交曲线坐标系、能同时考虑温度与盐度场以及密度流影响的三维水流与水质数学模型。用该模型模拟了天然感潮河段的盐水入侵与温度变化情况,并与实测结果进行了比较分析,结果表明水温与盐度沿水深方向分层分布,且越往上游上下层温差与盐度差越小,该计算结果与实测值吻合良好。     

长江中下游河流地质作用与河道演变

河流水动力是改造河床与河岸最活跃的外力因素，不断地发生对河谷地质体的侵蚀、搬运和沉积-即河流地质作用。河道的演变与河流的地质作用密切相关。而河流地质作用受到河谷地质结构的制约，从河谷地质结构与河流地质作用的观点，对以下几方面进行探讨；（1）河流与其依托的河床河岸相互作用塑造了河道的形象；河流以其流量、流速、流向、流态随时空的变化，其地质作用的方式，强度也随之变化，由此发生了河道的演变；（2）河床河岸地质结构对河流地质作用的制约主导者着河道演变的趋势。（3）对长江中、下游河道现状的分析研究，探索不同河段的河道形态与河床河岸地质结构、河道地质作用的关系，探索长江中下游河道演变的特点及影响因素，以期认识河道演变的某些规律，从而找出河势宏观控制的技术与方法。     

嫩江设障与清障问题的思考

本文阐述了嫩江右岸行洪区内设障碍情况及形成的原因,并提出了清障措施。     

辽河河道演变及治理

文章根据对沈阳境内辽河河道历史演变的研究和中国成立后研究得出的河道冲淤规律及演变特点,对辽河河道治理提出以下几点措施:①加强弯道险工的治理;②建设有效的控导河势节点工程;③加强柳河上游水土流失治理;④大力搞好河道清障;⑤加快修建干流控制工程。     

浅谈征收河道规费的意义和作用

随着河工程在经济社会发展中发挥的作用越来越大,其维护管理越来越重要。通过征收河道规费。可以唤起整个社会的水忧患意识,提高人们关心、支持和爱护水工程的自觉性,保障河工程效益的持续发挥,使河工程建设、使用和管护走上良性循环的道路。