河流自动选取中的分级优化

水系是具有高度结构化特征的复杂空间数据,在不同水文条件和地形环境下发育的水系形态可以表现为多种模式,如格状河系、羽毛状河系、平行状河系等,使得水系选取具有较大难度。探讨了河流分级(汇流区域特征)、河网结构层次化(河流分布的地理特征)与水系选取之间的关系,提出了基于流域的河流自动选取,从河流的局部重要性出发,考虑河流的分级主要基于两点:一是确定选取单元为流域;二是对流域内河流通过等级关系选取高等级河流,同等级间河流根据长度、密度、河流间距离等综合指标进行选取。     

基于DEM的格尔木河流域水系分维分析

分形理论为流域的复杂地貌形态及其发育过程等方面提供了定量依据,为进一步深化流域水系的分形研究,以ASTER-GDEM数据为基础资料,运用GIS水文分析工具提取了格尔木河流域在不同汇流累积量阈值下的水系河网;并用盒维数法计算了相应的水系分维数,以此来描述流域的地貌形态特征;并进一步预测流域地貌的发育演化趋势.研究结果表明:在一定无标区间范围内,汇流累积量阈值和分维数拟合较好;计算得到格尔木河流域的水系分维值处于1.6～1.8之间,据此可以判断出该流域处于地貌侵蚀发育壮年期,并向壮年晚期发展,流域地势起伏大,地面切割得支离破碎、崎岖不平,河流以侧蚀为主,下切作用相对较弱,与流域高程面积积分值计算所得结论一致.     

利用ASTER GDEM提取瓯江流域水系及精度评价

采用Arc Hydro Tools软件以及GIS空间分析功能,以浙江省瓯江流域为例,基于ASTER GDEM开展水系自动提取研究,并分河流等级、分地貌、多指标地评价水系精度,探索1∶25万水系自动更新的可行性.     

不同DEM数据源的艾比湖流域仿真水系对比

针对干旱半干旱地区内陆河流域在仿真水系模拟方面研究较少和数据适用性的问题,该文提出利用SRTM3-DEM和ASTER-GDEM两种数据源对艾比湖流域进行仿真水系模拟和精度对比的研究。采用ArcGIS Hydrology模型分别对两种DEM进行水系模拟,通过多次设置参数和阈值,实现了不同水平分辨率和不同阈值河网水系的对比分析;然后利用Google Map河流数据和实测水系数据进行精度验证,同时采用"套河差"算法研究水系的差异。结果表明:SRTM3-DEM模拟的河网水系与实际水系更接近,吻合精度较高;DEM的坡度和水平分辨率对模拟水系的影响不大,但DEM的垂直精度对模拟水系的吻合精度起控制作用。本研究为艾比湖流域在水文方面的研究提供了一定的参照和依据。     

基于DEM的流域特征提取研究——以贵州省普定县后寨河流域为例

本文以喀斯特后寨河流域为例,探讨了在Arcgis 9.0环境下从数字高程模型(DEM)中提取流域特征的详细过程,包括:DEM的生成和预处理、水流方向的确定、汇流累积量分析、河网的提取和子流域的划分以及落水洞的计算。经分析得到了研究区域河网特征以及研究区其他常用的流域特征信息,与实际河流水系特征基本吻合,从而证明该方法在分析流域的河网水系结构特征时具有一定的应用价值。     

北京市河流信息识别与提取

针对传统的河流信息识别和提取方法不适用于平原地区城市这一情况,该文基于北京市河流的自然和人文特征,提取城市水系网络,划分流域边界,并对河流的特征信息进行提取;从城市河流的特征识别、信息提取、空间插值等几个方面进行了总结和归纳,并从实际应用的角度进行了案例分析。研究的思路和方法可以为其他城市的相关工作提供参考。     

青藏高原河流网络高分CubeSat遥感监测

河流网络是地表水循环的重要组成部分,如何实现河流网络动态监测已成为河流遥感研究的热点。近年来,以PlanetScope为代表的CubeSat小卫星已具备了米级空间分辨率、1 d重访周期的优势,这为河流网络高时空分辨率动态监测提供了可能。本文以青藏高原长江源区的通天河流域（227 km²）为研究区,选取2017-05—2017-10 5期3 m空间分辨率CubeSat遥感影像,增强河流横纵剖面特征自动化提取了河流网络,研究了通天河流域河流网络动态变化,对比分析了3 m CubeSat与30 m Landsat 8、10 m Sentinel-2所提取的河流网络,以及5种现有水体数据集（GRWL,GSW,FROM-GLC 2017,OpenStreetMap,HydroSHEDS）。研究结果表明：（1）研究区内河流网络5月水系密度较低（0.38 km^-1）,7—8月河流网络进入丰水期,水系密度显著增加至0.61 km^-1,9月河流网络进入平水期,水系密度趋于平稳（0.53 km^-1）,随后迅速退化并于10月开始冻结,水系密度迅速降低至0.37 km^-1;（2）采用高空间分辨率CubeSat所提取的河流网络能够识别更多细小河流（河宽3—30 m）,CubeSat所提取的河流总长分别为Landsat 8、Sentinel-2所提取河流总长的1.6倍和1.3倍;（3）CubeSat所提取的河流网络水系密度高于现有水体数据集（2.9—12.4倍）,弥补了现有水体数据集无法反映细小河流的不足。     

拉林河流域水系分维研究

针对传统方法在水系分维估算中对集水面积阈值的确定主观性和不确定性较强,同时传统的数盒子等分维估算方法存在计算强度大、工作效率低、数据结果不客观等问题,该文基于SRTM DEM数据,运用ArcGIS软件对拉林河流域自动提取河网水系图;对水系进行不同集水面积阈值下的分维值计算,利用趋势线、相关系数检验等方法对拉林河流域集水面积阈值进行估算;并将提取出的集水面积阈值与实际测绘地形图进行对比,发现利用该方法确定阈值得到的水系与实际水系较为一致。同时,基于GIS的分维研究与传统的数盒子等方法计算水系维数相比,具有客观、经济、高效的优势。最后根据集水面积阈值与水系分维的相互关系,得出该流域水系分维值为1.28,说明拉林河流域尚处于侵蚀发育阶段的幼年期,发育受地质条件影响较大。     

钱塘江水系的微机量测

前言 钱塘江是我省第一条大河，其支流众多，水系庞大，对我省的政治、经济、文化和旅游有着举足轻重的影响。近几年来，钱塘江流域连遭洪涝灾害，使流域人民的生命、财产、蒙受重大损失。为了减轻灾情，减少损失，必须加强对洪涝灾害的监测和予报，     

基于GIS技术的莱州湾东岸河流分形研究

应用地理信息系统(GIS)技术提取了莱州湾东岸河流信息,在此基础上运用计盒方法对莱州湾东岸的黄水河和王河水系进行了分形分析,获得了两水系的主河道河长分维数和河网分维数,并以此探讨了分维数与流域地貌和地质构造之间的相互关系。分形分析为研究区流域地貌学与水文学研究提供了一种新的研究途经。     

陆地卫星图像在洪水随机模型——地貌气候单位线中的试验研究

遥感在洪水计算和预报中的应用,其关键是模型参数的提取。这主要取决于用遥感资料获取的流域特征信息与模型参数属性之间的相关程度。洪水随机模型——地貌气候单位线与流域特征有密切的关系,它可表示为流域地貌参数和气候参数的函数。我们以浙江省浦阳江水系街亭流域作为模型试验区,根据Landsat MSS图像所绘制的街亭流域的河流分级系统图,提取了该流域的地貌参数。任意选取的该流域五次洪水过程的计算结果表明,这一模型的计算精度能够满足洪水计算的要求。     

火星Evros Vallis与塔里木盆地开都河流域河网形态和水文特征比较

从比较行星学的角度,开展火星典型河网和地球类比区河网对比研究,对深入理解火星表面河网产生、发展和消亡的时空演变过程,甚至对探索火星古老生命遗迹均具有重要意义。分别基于MOLA和ASTER GDEM高程数据,提取了火星Evros Vallis和新疆塔里木盆地开都河流域的河网水系,定量计算并比较了各级河流平均长度、各级河流平均弯曲系数、河网密度、河道密度、河道比降、河网分维数等河网形态与水文特征参数。结果显示:(1)Evros Vallis流域各级河流平均长度是开都河流域长度的1.4—2.5倍,说明Evros Vallis流域河流的规模普遍较大;(2)Evros Vallis流域各级河流平均弯曲系数为1.19,为平直河流;开都河流域各级河流平均弯曲系数均值为1.35,为弯曲河流;(3)Evros Vallis和开都河流域的河网分维数分别是1.63和1.70,表明这两个流域的地貌发育均处于幼年期刚刚结束,壮年期才开始的阶段,但前者的河网密度和河道密度均远小于后者,说明其整体发育程度小于后者;(4)Evros Vallis干流纵剖面整体呈现下凹趋势,河道相对平缓,比降为1.63‰;整个开都河干流的河道比降为3.74‰,其纵剖面整体形态可划分为两部分,河源这一段为下凹型,河道较平缓,比降为2.54‰,河口这一段为上凸型,河道较陡峭,比降为5.18‰。Evros Vallis的流域形态与水文参数与地球上自然形成的流域的形态与水文特征参数非常相似,并且其干流河道内还能观察到心滩等典型河流地貌、河流干涸过程中形成的泥裂以及表明水/冰曾存在的壁垒撞击坑,这些特征强烈显示该流域是长期水流冲刷侵蚀形成。     

河网密度图的制图单元选择及相关要素分析

一、河网密度的意义地表江河水系的空间分布随着自然条件和河系类型的不同而呈现疏密的差异。单位面积中河流长度的大小是衡量河网密度的指标 ,称为河网密度系数 ,简称为河网密度 ,其计算公式为　　　　　ｖ =ＬＰ (1 )式中 :Ｌ为流域内全部河流 (含沟渠 )总长度 ;Ｐ为流域面积。河网密度受到气候、地质、地貌、植被和水利建设等的影响和制约 ,它是地图编制中确定河流选取指标的一项基本依据 ,是拟订各种建设规划 ,研究水资源状况和农业可持续发展前景所需充分考虑的一个因素。二、按江河流域划分制图单元专题地图中用分级统计图法表示河网…     

顾及拓扑一致性的水系三维曲线化简

鉴于常规曲线化简方法应用于水系曲线化简时难以顾及水系要素的三维特征及其拓扑关系,本文提出了一种顾及拓扑一致性的水系三维曲线化简方法。该方法首先对D-P算法进行三维扩展,实现水系中单条河流三维曲线化简,然后构建水系树结构表达其拓扑关系,最后按照水系树的层次顺序依次进行河流曲线化简和干流与支流的拓扑关系重构。试验结果表明,该方法化简精度高,既能保持水系的三维形态特征,又能保证河流交汇处的拓扑一致性。     

基于Google Earth影像的漓江水系形态特征提取与分析

为获取漓江流域水系的空间分布和水系形态特征,以Google Earth影像为数据源,采用人机交互目视解译法提取了流域内的水系形态特征信息,编制了漓江流域水系分布图。通过对水系的等级、密度、分支比、各级水道长度以及交汇角等特征信息进行统计,定量化地展示了漓江流域水系的形态特征;在此基础上进行水系形态特征的控制因素分析,认为地层与断裂构造是控制漓江流域形态的重要因素,人类活动对漓江流域水系形态的影响正在日渐增强。该研究成果为漓江流域的综合治理提供了科学依据,深化了漓江流域的地貌研究。     

基于GIS与DEM的岷江上游流域水系分维值计算

分维能反映流域形态的复杂性,水系的分维值可作为表征流域形态特征的定量指标,对理解掌握河流的发育演变规律有一定帮助。利用DEM数据和ArcGIS软件的水文分析扩展模块,提取研究区域的河网水系,在此基础上,分别基于计盒维数与Horton定理2种方法,计算了岷江上游水系的分维值,2种方法的计算结果相近。结果表明,岷江上游流域地貌处于侵蚀发育阶段的幼年期。     

我国华北地区水系表示中的几个问题

水系是地图上最活跃的自然要素之一，其编绘质量直接影响到地图的质量。水系表示的正确与否主要体现在河流符号的运用、河流宽度和形态的掌握、河流选取指标的确定和湖泊岸线的编绘等诸方面。近十年来，随着工农业生产的发展和自然环境的影响，华北地区地表水     

巢湖流域地理信息管理平台设计与实现

在“巢湖流域地理国情专项监测”工作总体规划的框架内,研究开展巢湖流域专题地理信息数据库以及地理信息管理平台等两个方面的建设工作.平台建设成果实现巢湖流域湖盆与重污染河流地形、植被与湿地、水系分布、城市空间布局与扩展监测等数据的展示、查询、统计分析与共享,为安徽省巢湖管理局建立专业的水环境分析与预测模型提供有力的数据支撑,全面提升巢湖流域地理国情专题性监测成果的服务能力和水平.     

数字河流数据的自动综合

本文主要介绍了数据库中水系要素综合中河流的自动综合方法，尤其是对非结构化河网中河流的自动选取作了较为详细的论述，并通过数据库中一幅完整图幅的河流数据对文中介绍的自动综合方法进行了验证。     

TIN-DEM与Hc-DEM插值方法比较分析

以研究区域水系流域为例,利用多种比例尺,采用不同分辨率的地形图,将Hc-DEM算法创建的DEM与基于TIN方法创建的DEM进行对比分析,并对基于这两种DEM的派生水系进行比较分析,从而反映两种DEM的质量和精度。通过比较分析得出,TIN-DEM插值方法提取结果易产生平行梳状水系,分辨率越低,这种现象就越显著;Hc-DEM插值方法能更有效、更准确地提取地形因子和水文特征因子。而TINDEM插值方法在河流信息缺失的情况下占有首选优势。