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《基于数字高程模型的河网提取及子流域生成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/279904791DrainagenetworkextractionandsubcatchmentdelineationbasedondigitalelevationmodelArticleinShuiliXuebao/JournalofHydraulicEngineering·May2005CITATIONSREADS14494au
2、thors,including:AizhongyeBeijingNormalUniversity81PUBLICATIONS1,117CITATIONSSEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:floodriskViewprojectImprovementofrankhistogramsforverifyingthereliabilityofextremeeventensembleforecastsViewproj
3、ectAllcontentfollowingthispagewasuploadedbyAizhongyeon03November2017.Theuserhasrequestedenhancementofthedownloadedfile.水 利 学 报2005年5月SHUILIXUEBAO第36卷 第5期文章编号:055929350(2005)0520531207基于数字高程模型的河网提取及子流域生成11,221叶爱中,夏 军,王纲胜,王晓妮(11武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉 430072;21中国科
4、学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室,北京 100101)摘要:提出新的从DEM直接提取河网与划分子流域的方法(AEDNM)。该方法与以往方法的不同之处在于不再对DEM进行填洼处理,而是结合图论与水文学的思想,从流域的出口直接向上游搜索,通过图的遍历来确定流向,使全流域形成一个有向无环图,这样提取的河网可以保证是连续的,同实际河网误差很小。根据河网划分的子流域大小也基本均匀,能够满足水文模型模拟的需求。经过黄河、泾河与白河流域的算例验证,表明该法简单可行。关键词:流向;河网;数字高程模型;子流域;图论;水文学中图
5、分类号:P333文献标识码:A1 问题的提出经典的分布式水文模型采取的是划分网格的形式进行产流计算,这种计算方法在理论上是可行的,但实际中由于模型的复杂度过高,又无法得到实际网格的实测数据,使分布式水文模型的精度相对较低,大大限制了分布式模型的应用。第2代分布式水文模型大多是建立在子流域的基础上,而子流域是通过DEM得来,既有物理意义同时又简化了计算,大大提高了分布式水文模型的精度。但其面临的一个问题是如何通过DEM提取河网与划分子流域。从DEM提取河网主要有3种方法:(1)利用谷地连成河网。该法是由Greysukh,Pekuke
6、r、Douglas等[1]人提出,Carrol,Tribe等人后来对其进行了改进。其思想是找出DEM中的谷地单元,将谷地单元连接[2]后形成河网。所谓的谷地单元即是周围有某些相邻单元高度大于该单元的单元。该法计算简单,问题在于谷地单元往往是不连续的,导致生成的河网间断,遇到大面积的平地也不能很好的识别。(2)利[3]用流向信息识别河网。为了解决河网的不连续性,Mark,O’Callaghan、Mark等人提出利用流向确定河网。该法的计算步骤是:①计算每个单元的流向(指水流离开网格时的指向);②通过流向确定水流累积矩阵;③选择一个阈
7、值,将所有水流累积值大于该阈值的点连结起来即是河网。该法目前已经得到广泛的应用,如在著名的ArcGIS、ArcView等软件中就是采用的该法。但此法无法回避的两个问题:一是如何处理DEM中存在洼地;二是如何处理DEM中存在大片的平地。一旦出现这两种情况就会出现不连续的或平行的河网。后来很多学者对DEM进行填洼处理来消除洼地影响,通过抬升平地来避免产生大量[4～6]不合理的平行河网。但填洼时无法区分洼地的真伪,还极易人为造出大片的平地,必然改变原始的[1]DEM,使提取的河网与实际河网误差很大。(3)谷线搜索提取河网。该法思想由Yo
8、eli提出。他的思想是由DEM最低点按照河谷向上坡延伸,逐步确定河网。该思想目前也有很多学者使用。绝大多数的研究人员都想努力得到连续的河网。但现有的方法中都没有很好地解决洼地与平地的问题,从而导致生成的河网不是有间断就是与实际河网不符。针对以上的问
