基于ArcHydro-Feature的数据模型在中国西北灌区中的应用

在中国西北,尤其在河西走廊一带,水资源的匮乏已与当地农业和经济的发展不相适应。为了更充分有效的利用当地的水资源进行农业灌溉,建立了大量的水利配套灌溉设施,如:水库、水坝、泵站、渠系和观测井等。如何能将这些水利灌溉设施与灌区中的其他水文要素建立关联,更有效的管理这些水利灌溉设施,对当地水资源的分配至关重要。基于Geodatabase地理数据库技术构建的ArcHydro水文数据模型能有效地解决上述问题并对流域进行水文分析模拟。针对ArcHydro水文数据模型,通过分析灌区中各种要素特征及他们之间的时空关系,运用Geodatabase对灌区水文及水利设施要素数据组织集成,建立灌区水文数据模型,最后给出该模型在疏勒河昌马灌区中的应用实例。

ArcHydro水文地理数据模型及其应用

水文学研究及水资源管理、防汛抗旱、水土保持等水利应用的核心是水利数据,而科学管理、存储、应用水利数据的核心便是水利数据模型,ArcHydro水文地理数据模型是科学有效的数据模型。介绍ArcHydro水文模型的数据基础、数据结构,并利用ArcHydro工具于样区DEM演示了流域水文分析过程,最后是介绍ArcHydro数据模型应用于水利普查数据模型建设的情况。

Stream Network Modelling from Aster GDEM Using ArcHydro GIS: Application to the Upper Moulouya River Basin (Eastern, Morocco)

This paper discusses the integration between GIS and hydrological models and presents a case study relating to the upper section of Moulouya River Basin (UMRB) situated in the east of Morocco. The Basin is an inland water-shed with a total area of approximately 10,000 km2, stretching in the junction between the Middle Atlas, the High Atlas Mountain and the Middle Moulouya basin. From ArcGIS ArcHydro framework data models, different parameters of the Moulouya River and its catchment area have been defined. DEM based ArcHydro model was run on Aster-GDEM V2 data at a horizontal spatial resolution of 30 meters. Several raster and vector products of the Upper Moulouya River and its catchment area have been defined at the end of the model. Final results of the models were discussed and compared with the reality. These results can be used in baseline for advanced hydrology and geomorphology research on the catchment area. They can support for decision-making on ground and surface water resource, distribution and management.

基于Geodatabase模型的流域水文系统数据组织与实现

简要介绍了构建流域水文系统的必要性、可行性和技术支撑,提出应用Geodatabase模型来进行流域数据组织的观点。以Geodatabase为基础,集成流域中各种要素,定义它们之间相互作用关系,建立流域数据库。特别是对河流网络,水文数据组织,水文数据建模等进行了重点研究,并提出了其技术流程,为流域的研究和建设提供了经验借鉴和新的思路。

基于地物要素与DEM融合的水文信息提取方法研究

针对传统数字高程模型(DEM)数据提取水文信息时容易出现伪河道和河道穿越居民区的问题开展研究,探索了顾及地物要素的水文信息提取方法,将影响地表径流的地物要素如道路、水渠、堤坝工程等信息融入DEM,增强了数据中地物的高程差异,达到了细化DEM目的。提取的水文信息与传统上基于DEM数据的提取结果相比,更贴合实际,在一定程度上改善了基于DEM提取水文信息的误差问题。

河南省内四大流域边界提取与水系分析

【目的】为推动河南省境内流域生态环境保护和高质量发展,准确掌握河南省境内区县和水系在四大流域中的分布情况。【方法】基于数字高程模型(DEM)数据,利用ArcGIS扩展模块ArcHydro Tools提取流域的边界和水系,获得了长江、黄河、淮河、海河四大流域在河南省境内的边界线、5级河流和涉及区县分布图。【结果】河南省境内流域面积最大的是淮河流域(占全省面积的52.70%,涉及的区县最多),其次是黄河流域(21.62%)、长江流域(16.50%)、海河流域(9.18%)。其中,黄河流域涉及的区县,还包括流域外的区县:郑州市的荥阳市、惠济区和金水区,开封市的龙亭区、祥符区和兰考县,因为其位于黄河岸边,虽然根据流域性质它们属于淮河流域,但却是影响黄河和受黄河影响较大的区县;河网密度最大的是长江流域(0.36 km/km^(2)),依次是黄河流域(豫西)(0.30 km/km^(2))、淮河流域(0.27 km/km^(2))、海河流域(0.20 km/km^(2)),河网密度最小的是黄河流域(豫北)(0.15 km/km^(2)),高低顺序与流域水系分布特征完全吻合。【结论】利用ArcHydro Tools提取省级行政区境内流域的边界和水系切实可行,是行之有效的方法。

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。

Arc Hydro与Arc Hydro Groundwater水文数据模型研究综述

由于目前在地表水与地下水的联合模拟研究中备受青睐的Arc Hydro与Arc Hydro Groundwater水文数据模型能否应用于水文模拟尚缺少实证性研究,通过查阅大量文献资料,分析这两个水文数据模型的功能和优点,以及存在的问题和未来发展趋势。指出Arc Hydro模型虽然具备强大的水文分析与提取功能,但其本身并不能实现水文模拟,必须与独立的水文模型利用数据交换来完成水文模拟;Arc Hydro Groundwater模型虽然包含MODFLOW分析模型,但只能对MODFLOW模型输出的结果进行可视化处理,目前还不具备独立的地下水模拟功能。认为地表水与地下水联合模型与GIS耦合集成平台的开发将是未来研究的热点。

ArcGIS在无资料地区水能资源调查评估中的应用

无资料地区的水能资源评估规划一直是个难题。文中引入了ArcGIS序列软件及其水文分析模块arcHydro,分别就水文分析模拟的应用计算成果及误差进行了分析,然后通过实例说明ArcGIS在水能资源调查评估中的应用。结果表明,基于DEM及ArcGIS水文分析功能的水能资源调查评估在无资料或少资料地区可行,且具有一定的精度,同时效率高,成本较低。

香格里拉县水文信息的提取应用

简要介绍了ArcHydro模型和提取步骤,以香格里拉县为西南横断山区典型实验区,利用ArcHydro模型,自动提取河网、流域、排水点水文信息,并提出利用线性回归模型辅助判断阈值选取。实验表明,提取结果与实际情况基本相符,当阈值为3 200时,河流总长度精度、河流条数精度分别达到了98%和84%。

基于公共DEM的平原湖泊流域特征提取研究及应用

以典型的平原湖泊流域花马湖流域为例,针对流域缺乏实测地形数据,提出了基于公共DEM数据的流域特征(流域面积、河网结构、主河流长度和主河流比降)提取方法,并探讨了数据源、重要步骤对结果的影响,结果表明:河网校正对于消除平行河流,提高河网提取精度有明显的效果,平均误差降低了超过40%;低水平分辨率、高垂直精度的SRTM数据比高水平分辨率、低垂直精度ASTER数据结果更加可靠。同时还探讨了主河流相关参数提取结果的精度,结果表明采用自动提取方法能避免主观判定主河流走向带来的误差;河流比降与实测值也较为接近,绝对误差在-0. 11‰～0. 7‰之间。从提取的效率和结果精度两方面来看,基于公共获取数据的流域特征自动提取方法是切实可行的,在水利规划等领域中具有广阔的应用前景。

Comparison of SRTM and ASTER Derived Digital Elevation Models of Inaouene River Watershed (North, Morocco)—Arc Hydro Modeling

The purpose of this research is to define initial parameters of Inaouene river and its catchment areas using radar data and satellite data. The Inaouene river is situated at the east of Sebou basin in North-East of Morocco. The study has been done by two dataset: 1) Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) at a horizontal spatial resolution of 90 meters, and 2) ASTER (Advanced Spaceborn Thermal Emissionand and Reflection Radiometer) of GDEM version 2 at a horizontal spatial resolution of 30 meters, using ArcHydro model. Several raster and vector products of the Inaouene river and its catchment area have been defined at the end of the model. Moreover, final results of the ArcHydro model were compared with each other and with the reality. The result of this study can be used in baseline and advanced hydrology and geomorphology research on the catchment area. Besides of that, the result can define a spatial boundary of study on Inaouene River and its catchment area. Moreover, it would have support for decision-making on ground and surface water resource, distribution and management.