基于ArcGIS的流域地理信息提取软件开发及应用

研究了一种嵌入ArcGIS 平台的流域地理信息提取软件。该软件基于GDAL 基础库,采用C#语言编写控制台应用程序,以Python 脚本构建ArcSoftwarebox 工具,并与ArcGIS 软件工具拼接,调用并组合其它已有工具,实现流域特征信息的一键计算提取。软件界面友好,操作简便,实现了提取流域信息时的可视化计算,已在新疆以及安徽省境内的多个流域得到了实例验证,均取得了良好的应用效果,对未来的雨洪模拟研究与基于物理基础的水文模型研究有着重要意义。

基于格网DEM的流域水文信息提取——以陕西省绥德县韭园沟流域为例

利用流域范围内的格网DEM提取流域水文信息,并与当地枯水期TM影像进行对比,得出相应结论。研究采用国家标准比例尺1∶50000的数字地形图为数据源,利用等高线和高程点信息,在Arc GIS软件中生成研究区5 m分辨率的数字高程模型DEM,并在DEM的基础上,利用Arc GIS中的水文分析模块对研究区流域内的水文特征、水流方向、河网信息等进行提取,并将不同阈值条件下提取河网结果与TM影像进行对比得出以下结论:阈值设定为400000时吻合度最高,当阈值高于此值时,河网支流信息遗失较多,且部分主干道也存在断流现象;当阈值低于此值时,会出现很多在现实中不存在的"伪河道";利用DEM进行河网提取时会出现平行河网和主干道缺失的现象;在基于DEM提取河网的算法中,可以考虑在栅格上赋较高的水量值,代替上来水,但是这势必影响模型的自动化程度,同时赋值的大小也有待于研究。

基于GIS的数字流域提取和水文网络构建

通过提取流域特征,建立数字信息点线面之间的拓扑关系以构建水文网络,规范化地描述水系在空间分布和水文演变之间的规律。水文网络及流域汇流关系的研究对分布式模型建立具有重大意义,是流域特性时空分析的基础。以北流河流域为例,利用水文网络模拟分析河网水系分布,阐述了地理信息系统的水文特征处理的基本方法。结果表明:阈值大小的选取对水系河网的提取具有重要作用;子流域面积越小,流域水系越发达,分布越密集;研究区域地形主要由缓坡构成,1级河流占比48.78%。

流域湿地森林生态系统界定研究

为了明确流域湿地森林生态系统的边界范围,根据流域湿地森林生态系统定义和森林水文作用过程,选取土地覆盖类型、郁闭度、坡度、坡向作为分析指标,提出了流域湿地森林生态系统实体边界和水文功能边界的划分方法。以资江流域为案例,划分出了资江流域湿地森林生态系统实体边界和水文功能边界。研究结果能为流域湿地森林生态系统的经营管理提供科学依据。

基于DEM的新疆无资料地区设计洪水计算

受新疆地区自然和人文条件的限制,时间与空间上的资料匮乏一直是项目设计洪水计算的难点。为解决新疆设计洪水计算无资料的限制,本文对新疆地区水文一致区、基于数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)提取流域特征参数进行了研究,并采用分区经验公式与调蓄经验单位线两种方法以计算出不同频率的设计洪水,并依托编制的自动化计算软件可以便捷地完成流域参数特征提取及计算研究区域的设计洪水,提高计算效率与精度。