基于DEM的流域信息提取方法及应用实例

介绍了基于DEM(数字地理高程)流域信息提取的一系列方法以及详细的过程，并提供应用实例进行验证。包括：DEN的预处理(洼地标定、抬升及小平地起伏)；流向确定的各种方法(单流向法和多流向法)；集水面积的确定和河流栅格点的生成；流域水系提取方法；子流域提取及划分；各种流域信息(子流域长度、面积、坡度，河道长度，等流时线分布等)的提取方法。     

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。     

一种保持地貌特征的数字高程模型生成方法

数字高程模型是描述地面形态多种信息空间分布的有序数值阵列[1],常用的数据模型有矩形格网(Grid)和不规则三角网(TIN).针对目前广泛使用的ArcGIS中基于等高线图内插生成数字高程模型(DEM)时会丢失地貌特征信息的现状,介绍了一种DEM内插方法.该方法建立在精密距离变换基础上,通过对原始等高线的递归内插,产生致密的DEM.理论分析和实验表明,该方法能较好地保持地貌特征信息,实用可行.     

基于数字高程模型的岚河流域特征提取

文中基于全国1:25万的数字高程数据,利用TOpographic PArameteriZation(TOPAZ)对岚河流域水系进行了研究,得到了符合实际的流域模拟河网,为该流域的下一步水文模拟提供了有力的技术支撑。     

基于栅格数字高程模型DEM的河网提取及实现

从数字高程模型(DigitalElevationModels)DEM直接提取河网及相关流域信息,是分布式水文模型开发与应用的基础。本文基于D8(eightflowdirectionmatrix)处理方法,开发出一套DEM凹陷区域识别与处理、河网自动生成与流域划分软件。在新疆天山,应用本软件在100m×100m精度的DEM数据上生成的河网与全国1 25万的数字河流对比验证,吻合较好。此外,在美国联邦地质调查局(USGS)的HYDRO1k全球1km精度的DEM数据源基础上,所提取生成的长江流域河网,与1 100万的数字长江主要河道对比,差别不大。结果表明,所开发软件能够很好地自动生成流域水系,可为进一步开发分布式水文模型提供技术基础。     

数字水文学的萌芽及前景

简要阐述了数字水文学产生的背景及主要内涵.指出数字化技术正在使水文要素的采集、传输、存储、处理和显示等产生根本性的变革.展示了迄今为止国内外学者在数字高程模型(DEM)平台上所取得的初步研究成果,包括:自动生成流域和水系,自动提取流域地形地貌特征,给出下垫面特性和降雨的空间分布的定量描述,揭示水文的规律和机理,构建具有物理基础的完全分布式水文模型等.事实初步证明,以信息化带动水文科技现代化将会给水文科学的发展增添无限生机.     

岔巴沟流域数字水文模型研制与应用

结合无定河水系的岔巴沟流域的气候、植被以及下垫面条件等,重点探讨了流域产汇流模拟问题。在流域产流机制方面,采用的是超渗产流模式,在每一网格单元上建立数字产流模型;在流域汇流方面,由DEM(数字高程模型)所提取的水流路径和水流路径坡度等信息确定汇流参数,采用等流时线法考虑汇流的滞后效应,应用线性水库法考虑汇流的坦化过程;最后,将数字产流模型和数字汇流模型有机结合,建立了数字水文模型,使用该数字水文模型对岔巴沟流域进行了径流模拟,取得了较为满意的结果。     

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。     

基于数字高程模型的河道分级与节点编码

 数字河网自动提取是流域水系网络结构研究、分布式流域水文模拟中的重要内容。它不仅可以帮助我们迅速计算流域水系结构特征指数,而且作为分布式流域水文模型的输入信息,为分布式河道汇流演算提供了依据。详细研究了一种由brecht和Martz提出的比较系统的数字河道网络提取和结构特征描述方法。采用该方法来从汉江流域上游的旬河流域的数字高程模型中进行数字河网提取、河道分级和河段节点编码。结果表明,所提取的数字河网和实际情况相符,而且河段节点编码非常科学,在此基础上所建立的河道网络拓扑关系结构非常有助于分布式汇流计算。     

库岸条件对利用DEM计算蓄水静库容的影响及修正方法初探

介绍了利用数字高程模型(DEM)计算库容的特点,指出了因水库蓄水造成库岸条件的变化及其对库容计算准确性的影响.通过对库岸实施动态监测,将库区多时相遥感数据、正射影像数据及其影响库岸变化因素的背景数据与DEM数据进行套和显示,构建实时三维GIS系统对库容计算进行了修正.     

一种改进的DEM数字水系简易提取方法研究

利用DEM提取数字水系的过程分为填洼、流向计算、汇流累积量计算和设定阈值提取水系,其中以填洼和计算各单元的汇流累积量最为费时。相比与Jenson和Domingue(JD)、Planchon和Darboux(MV)填洼算法,L.Wang和H.Liu(WL)填洼算法具有原理简单、运行速度快等特点。但是,WL算法未对平区高程进行修正,增加了后续相关算法的复杂度。本文通过将JD和MV算法中的微小高程增量引入WL算法,建立改进的WL算法,可以有效地解决该问题。在汇流累积量的计算过程中,受WL填洼算法思想的影响,构建了逆向WL汇流累积量算法,该算法一改传统的流向追踪思想,通过对填洼后DEM进行升序排序,可逐步对每一栅格进行计算。该算法原理简单,易于实现,对单流向和多流向方法均具有很强的适应性。利用SRTM、GDEM源数据进行了示例计算,并将结果与ARC/INFO软件结果进行了对比,结果表明该方法合理、准确。     

基于DEM的流域流水网对比分析

在广东西江中下游区间流域和长江三峡区间流域上 ,运用ARC/INFO和RiverTools ,由数字高程模型 (DEM )分别导出了不同空间比例尺下的流域流水网 .对比分析结果表明 :地形起伏大的流域上流水网的可靠性高 ;不同方法推导出的流水网存在一定的差异 ,尤其在地形起伏较小的流域上 ;由流水网计算的流域平均汇流路径长度和坡度等地形特征值随DEM网格的大小而变 ,故只能作为描述地形的相对指标 .上述指标可应用于流域水文模拟中 ,但应用时需考虑地形的起伏程度和DEM网格的大小 .     

利用全数字摄影测量系统制作DEM的研究

论述了用全数字摄影测量系统VirtuoZo NT制作DEM的方法、过程及质量控制等问题,并给出了一个应用实例。     

基于DEM的应急水文事件流域特征自动提取

以唐家山堰塞湖上游集水区域为例,研究了基于数字高程模型(DEM)提取流域河网和划分子流域的方法,并采用OpenGL和.NET技术从底层开发了三维GIS应急分析系统。以此,完成了集水区面积、回水长度、回水面积、库容等一系列流域特征值和滑坡体特征值的提取。     

基于数字化水系修正DEM提取流域河网研究

基于DEM提取河网流域的基本原理以及将数字化水系的位置信息作为流域河网提取的限制条件,对主要河道的DEM值进行修改,然后设定不同的集水面积阈值提取相应的河网。根据河网密度与集水面积阈值的关系,利用均值变点分析方法,最终确定合理的集水面积阈值。结果表明使用该方法提取的河网流域更加接近真实水系。更多还原     

基于ASP环境的三峡水库航片、DEM及库容数据管理系统

运用ASP技术,采用3层结构的开发模式,开发了三峡水库航片、DEM及库容数据管理系统.实现了航片、DEM及库容数据的管理和检索.满足了用户的数据和功能需求.