河网径流节点及其基于DEM的自动提取

河流的交汇点是在地貌、水文上均有重要意义的特殊地段,在GIS中又融合了大量的时空信息。从河流水文学与地理信息系统结合的角度,首先提出了河网径流节点的概念,分析了河网径流节点的基本特征,包括河网径流节点的属性特征、空间分布特征、时间变异特征等方面的内容,并对河网径流节点在地学空间分析中的应用进行了展望。此外,对以DEM数据为基础提取河网径流节点的原理、方法进行了初步的探索。

黄河中游典型河段径流节点分形特征与侵蚀产沙关系初探

径流节点作为地表水文特征的重要组成部分,对地表形态与土壤侵蚀特征有一定的指示作用。该文以ASTER GDEM为数据源,在运用GIS空间分析法提取流域径流节点的基础上,计算径流节点分形维数,探寻了黄土高原重点流失区径流节点分形特征与侵蚀产沙的相关性。实验结果表明:实验流域径流节点数量较多,空间分布相关性强且聚集效应明显;径流节点盒子维数与空间关联维数在局部范围内存在差异,但整体走势一致,空间关联维数较盒子维数更具稳定性;流域发育阶段划分显示,壮年期所占比例大于老年期及幼年期,径流节点分形维数与发育阶段相关性程度显示,壮年期>老年期>幼年期;径流节点分形维数与输沙模数相关性显著,可从流域地貌环境特征与发育阶段进行说明。研究结果初步揭示了地形特征点空间格局与侵蚀产沙相关性,为流域产沙研究提供了新视角。

利用几何网络提取河网径流节点的方法研究

本文分析了河网径流节点的基本特征及分类,论述了基于ArcGIS水文分析模块提取河网径流的方法,并在此基础上提出了基于几何网络提取河网径流节点的方法。该方法提取得到的径流节点,除能表达其位置信息外,属性表中还记录了径流节点类型、汇流等级情况信息。实例表明该方法原理简单,易于操作实现,提取效果与实际地貌情况基本相符,可以广泛应用于分布式水文模型等研究中。

黄土地貌区径流节点提取及其特征信息指数的DEM实验分析

径流节点是一种真实存在于流域单元中的地学实体对象,携带了大量的水文与地貌特征信息。针对当前研究中缺乏定量地度量径流节点所承载的地学特征信息量的相关探讨,本文结合径流节点的已有理论,总结了其地学特征信息,借鉴数学粗集理论提出了径流节点的特征信息指数(FIIRN),并分析了相关的定义与计算方法。本文以黄土高原的7个典型黄土地貌样区5 m分辨率DEM数据为实验材料,提取了各个实验样区的径流节点,并计算了每个样区的FIIRN指数值。实验结果表明:(1)FIIRN指数可有效地映射流域单元的径流分级、发育状况等地学特征信息;(2)FIIRN指数可定量地表达流域单元的地学特征信息量;(3)FIIRN指数可作为挖掘流域地学特征信息的一个重要参数。

一种基于DEM汇水累积量的径流节点提取方法

快速有效地提取径流节点,对进行水系的形态和属性特征研究具有重要意义。已有的研究发现:径流节点在汇水累积量上具有显著的突变性和多向汇集性特征,在充分考虑此水文特征的基础上,本文运用GIS窗口分析的方法原理,设计了可行的基于高精度DEM数据的径流节点提取方法,完成了对实验样区DEM数据的径流节点提取。通过与实测的径流节点数量和分布的结果对比,验证了该方法具有理想的精度,同时具有较高的执行效率。

陕北安塞坊塌小流域的沟道形态及其泥沙连通性

通过对陕北安塞坊塌小流域主沟道及其支流小沟道的研究,旨在探究沟道级别、沟道比降和径流节点特征对泥沙连通性的影响程度,以及泥沙淤地坝对泥沙连通性的作用。采用ArcGIS软件,基于1∶10 000比例尺地形图生成的数字高程模型(DEM),利用水文分析模型提取沟道网络图和沟道坡度图,进而获得沟道级别、沟道比降和径流节点,并结合野外实地调查,记录沟道泥沙潜在连通位置。结果表明:泥沙连通性随着沟道级别的升高而降低;沟道比降随着沟道级别的升高逐级减小,泥沙连通性随着沟道比降的降低也减弱;径流节点数和沟道级别成正相关关系;同时修建的淤地坝对泥沙连通性有着阻碍作用,而且在坝地人工沟渠中泥沙连通性呈弱连通性。研究表明通过沟道形态指标,可以反映出沟道泥沙连通性的变化并实现对泥沙连通性的评价。