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.     

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。     

基于DEM的川西山地河网信息提取

基于DEM数据和D8算法,对研究区河网信息进行提取。这种方法主要是通过研究区集水面积与河网密度、河源密度二阶导数关系确定集水面积的阈值,避免了利用DEM提取流域河网时对阈值确定的反复过程,有助于模拟结果的有效性和准确性;不同集水面积阈值对确定主河道的空间位置影响较小,但对河网提取的详细程度具有重要影响,集水区面积阈值越大,河网就越稀疏。     

基于DEM的南水北调中线水源区水系分维估算

分形理论是现代数学的一个分支,常被用来研究自然界中具有自相似性的复杂地理对象。本文以丹江水库的DEM为数据源,利用ArcGIS 9.3软件提取流域水系,根据集水面积阈值与水系分维的相互关系,将分形理论、GIS技术相结合,用基于网格法的分维估算方法计算了南水北调中线水源区水系分形维数,经计算得出该流域水系分维值为1.253。与传统方法相比,这种方法计算水系分维具有简便、高效等优点。     

一种汇流累积量分析的河网分级算法

针对目前河网分级算法不能有效确定主次关系的问题,该文在数字高程模型(DEM)分析的基础上,提出一种基于汇流累积量的河网分级算法。首先,对矢量化的河网添加汇流累积量属性,并在其基础上构建树状结构的河网拓扑关系。然后从流域的出水口开始,逆流而上利用河网主干提取算法对河网逐层遍历提取主干。最后根据每一层级的主干提取结果对河网分级。实验结果表明,本文提出的河网分级算法能够较好地确定河网的主干,反映河网中河段的层次关系,且与分级后的山脊线网络衔接良好。     

基于分形的数字水系集水面积阈值确定研究

集水面积阈值的确定是基于数字高程模型提取水系过程中的关键环节,但目前集水面积阈值的确定存在着随意性和主观性.本文引入分维数量化集水面积阈值对水系提取的影响.研究表明,在给定标度区间内集水面积阈值和分维数存在着良好的回归关系.二者的拟合方程可用来进行集水面积阈值的合理确定和水系的准确提取.     

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。     

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。     

基于DEM的陕西省河网信息提取

利用数字高程模型(DEM)数据,采用最大距离权落差方法计算河流流向,根据流向数据计算汇流累积量,对汇流累积量用不同的阈值进行分割,得到不同密度的陕西省河网信息。此种方法提取河网信息较传统的人工调查方法获取信息更加灵活快捷,具有无可比拟的优势。     

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。     

河网汇水区域的层次化剖分与地图综合

对于具有网络状结构的河系数据的综合化简,判断河流分支在河网中的重要性需要考虑三个层次的结构信息:全局范围内的空间分布模式;局域环境下的分布密度;单条河流的几何特征。为提取这些结构化信息,本文基于网络分析运用Delaunay三角网模型建立了各级河流分支汇水区域的层次化剖分模型,其基本思想是将汇水区域划定当作“空间竞争”问题来求解,运用类似于Voronoi图的空间等剖分几何构造表达“袭水”过程,在各支流子系统内部及其环境之间通过Delaunay三角网骨架线确定汇水区域的分水岭。基于该层次剖分模型可计算河流分布密度、相邻河流间距、汇水范围及层次关系,进而推算出河系网中每一条河流的重要性系数,实现不同尺度下河流的综合选取。     

岷江上游流域DEM的河网提取

DEM中包含了丰富的地质地貌、水文等信息,是流域分析的主要数据来源之一。详细介绍了利用DEM数据提取流域水系信息特征的方法,并以岷江上游为例,对DEM进行预处理,然后采用ArcGIS 9.3软件平台下Hydrology模块提供的D8算法来确定水流离开DEM栅格单元的方向,并计算流向各栅格单元的水流累积量,再根据给定的集...     

DEM 辅助下的河道细小线性水体自适应迭代提取

提出了一种河道细小线性水体自动识别方法。该方法综合应用了空间知识、光谱计算和全局--局部迭代模型算法。首先,利用全球30米ASTER DEM数据,生成流域的水系分布矢量图;然后,以DEM水系分布图作为先验知识,通过空间分析形成信息提取目标区,为后续信息提取提供了目标靶区;再次,通过水体光谱指数计算和NDWI全局阈值分割,得到靶区水体分布的初步信息;最后,在水体指数全域分割的基础上,通过局部水体指数物理特征分析、自适应阈值选择和迭代计算,实现局部河道水体精确提取。试验采用ETM+数据对伊犁河上游的支流河道进行信息提取,结果表明该方法能够快速准确地完成大流域范围内的河道水系制图,并能够最大程度地降低细小河道水体识别中背景光谱信息混杂的干扰,提高了遥感信息提取的针对性和计算的效率。     

基于区域生长的遥感影像河流提取

通过对遥感影像中河流光谱特征的研究,提出了一种基于区域生长的遥感影像河流提取方法。该方法首先根据遥感影像生成灰度图像,选取河流生长初始区域,设置生长范围和生长阈值,通过区域生长得到河流边界,剔除河流内部"孤岛"并对边界细化,最后生成矢量文件。本文使用具有不规则河流边界的Landsat8遥感影像作为实验对象,验证方法的可行性和有效性。     

地图水系综合中等高线簇与河网协同的汇水区域提取方法

在地图水系自动综合中河流选取需要建立对不同河流重要性程度的有效判别。由于河流汇水区域直接反映河流的作用空间,因而其面积大小成为关键性的量化指标。目前基于河流的汇水区域自动提取方法主要从河流单一要素出发,按“空间均衡竞争”思想平分河流之间的区域,由于未考虑地形因素使得提取的汇水区域往往存在偏差,而传统基于DEM的汇水区域提取虽然考虑了地形,但没有与河流目标建立显性的对应关系。河流是一种天然的沟谷地性线,与山脊线具有对生互补的空间耦合关系,本文提出了一种等高线簇与河网双要素协同的河流汇水区域提取方法,该方法对河流与等高线的目标集合构建约束Delaunay三角网(CD-TIN)并将三角形分类,对不同类型的三角形分别采用骨架线提取规则与梯度向量引导的分水线搜索规则提取分水线段,连接形成网络结构并依此计算各河段的汇水区域。实验结果表明,本算法能更准确地提取河流汇水区域,从而为河流综合选取提供有效支持。     

基于遥感的杭埠河流域水体的提取方法研究

通过遥感数据快速、精确的获取地物专题信息已经成为未来资源调查的发展趋势。在杭埠河流域水体变化研究中,由于杭埠河流域内地表湿润状况差异很大,以往的水体提取方法很难达到理想的效果,文章通过比较分析得出,在地表湿润状况差异较大的地区,非监督分类法,差值法、闽值法对水体的提取效果很不理想,而通过几种方法的结合并对谱间关系逐步分析来提取水体,则能够达到理想的效果。     

度量映射方法在河流分维测算中的应用

应用TM卫星图像数据，根据对黑龙江省阿什河约80km河段、松花江及嫩江约2300km河段的分维研究。证明了在度量数列满足持邻性和等比收敛性的条件下。可以应用度量映射方法计算随机分形集的分维。研究表明，黑龙江省阿什河河段（约80km）的分维比松花江和嫩江河段（约2300km）的分维高；曲线的分维一定要与标度的变化区间联系起来，否则分维将失去可比性；河流的分维不仅与标度有关，还与矢量化时原图像的分辨率有关。     

滇池SRTM DEM数据的流域特征自动提取

以滇池流域为试验对象,在NASA发布的3弧秒SRTM DEM数据的基础上,运用Arc Hydro Tools进行流域特征的提取,结果表明,以3弧秒的SRTM数据为基础提取的流域河网与水利部门提供的数字河网基本相符,而提取的流域面积与实际流域面积十分接近,显示了SRTM DEM数据在中小型湖泊流域地表水文模拟方面的优势.     

扩展分维在地图信息综合中的应用

文中强调通常的分维与扩展分维的本质差异。作者主张综合应遵循非自相似准则,即非线性原理。文中用D-P方法建模,因为后者所使用的限差ε直接和地图曲线信息综合的D-P方法相联系。关键问题是要将多分辨率序列与多比例尺序列实现某种对应。本文用基于河流自身的自动预综合机理分析方法建立分维模型参量(L)序列与地图信息综合主要参量(M)序列之间的映射关系,最终把地图比例尺序列Mi与粗视化限差序列iε联系起来,借此实现基于扩展分维的河流自动综合。