浅谈测绘DEM成果在流域特征参数提取中的应用

随着测绘技术的发展,DEM作为地理信息系统的基础数据,在水利行业使用越来越多,尤其体现在水利规划项目流域特征参数的提取中。相对于利用CAD在测绘数据上绘制和人工在地形图上描绘等方法,基于DEM的流域特征提取方法操作简单,成果更加准确,且有客观性。

基于Budyko假设的若尔盖流域径流变化归因分析

变化环境下的水文循环研究是当今水科学研究的热点之一,研究流域水文过程变化的响应机制,对未来流域水资源规划及管理具有重要的现实意义。以若尔盖流域为研究区域,基于Budyko假设理论,应用敏感性分析方法,对若尔盖流域径流变化进行归因分析,结果表明:若尔盖流域径流对降水、潜在蒸散发和流域特征参数的敏感性系数分别为0.645 1、-0.234 7和-182.205 0,即若尔盖流域降水每增加1mm将导致流域径流增加0.645 1mm,潜在蒸散发每增加1mm将导致流域径流减少0.234 7mm,流域特征参数每增加1将导致流域径流减少182.205 0mm;若尔盖流域逐年径流呈明显的下降趋势,与基准期(1960-1990年)相比,变化期(1991-2011年)径流量减少了56.23mm(20.48%),其主要影响因素为流域下垫面特征的变化,其贡献率可达93.46%,而气候变化的影响仅占5.57%。

汉江流域河网水系的空间概化模型构建与应用

如何科学高效地提取大尺度流域水文特征参数,为水资源管理提供基础分析数据,是当前生产需要中急需解决的问题。本文基于DEM、采用“IDDEA”算法实现了汉江流域水系河网的自动提取,采用二叉树二元编码进行河网编码,构建了汉江流域河网水系的空间概化模型,提取了汉江流域内任意涉水工程点的流域水文特征参数信息,为流域水资源管理和技术决策提供支撑。

DEM水平分辨率越高提取的河长越准确？

是否所使用的DEM水平分辨率越高,水文、水力学模拟的准确度和流域特征参数提取的精度越高？为探讨该问题,本文用Arc-Hydro模块提取了9种DEM水平分辨率（3~250m）下202条不同等级（Strahler Order）河流的河长,以3m激光探测与测距（LiDAR）DEM数字化的河长为标准,计算了各分辨率下河长提取的平均相对误差（ARE）.结果表明：在研究区内,10~20m水平分辨率的DEM数据提取的河流长度最为精确;随着DEM水平分辨率的提高,不同等级河流提取河长的ARE均逐渐减小;当水平分辨率提高到一定级别之后若继续提高时,ARE反而会逐渐增大;即整体上提取河长的平均相对误差和DEM水平分辨率之间呈＂对勾型＂变化规律.本研究表明,并不是DEM水平分辨率越高,提取河长越精确.

GIS和MATLAB在泥石流防治工程流量计算中的应用研究—以北川县苏保河为例

根据1976年松潘地震的经验,可预见未来较长时间内,"5-12"地震灾区泥石流防治的工程量十分巨大。针对目前泥石流防治工程流量计算中获取流域特征参数工作量大、低效等问题,本文在确定出研究区最佳分辨率为10m的DEM基础上,用MATLAB数学软件实现了目前较新的"三方向算法"洼地填充处理,消除了传统算法中河流"平行线"现象,较好保留原始地形信息,成功构建出水文地貌关系正确DEM(Hc-DEM)。提取出水网和相关流域等数据,经有机结合处理,并结合研究区泥石流特征,在苏保河泥石流沟上游设计一工程防治点,利用GIS技术成功实现了泥石流流域面积F、主沟长度L和主沟床平均纵比降J等参数的自动、快速、准确提取。在MATLAB平台下设计出暴雨洪峰流量和泥石流洪峰流量计算的自动算法,结合研究区实际情况,最终实现泥石流流量的计算。研究表明,在泥石流防治工程流量计算中,多功能软件及优化算法的集成,可以快速有效的实现泥石流相关参数的自动获取和流量的智能计算,满足了日益增加的泥石流防治需求。