（毕业论文）基于不同分辨率DEM数据提取流域边界的差别研究

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1、基于不同分辨率DEM数据提取流域边界的差别研究摘要:从数字髙程模型(DigitalElevationModels,DEM)直接提取河网及相关流域信息，是分布式水文模型开发与应用的基础。本篇论文的研究目的是通过分辨率较髙且在我国境内较容易获取的SRTMDEM数据对丹江流域进行提取从而为南水北调水源水质的科学管理提供参考意见。论文中利用ArcGIS/Hydrology的水文分析功能实现丹江流域提取的具体步骤，从相关地理知识上来看本篇论文所提取的丹江流域边界基本上是合理的。由于在我国境内获取的是90m分辨率的SRTM,利用该分辨率的SRTM数据在使用ArcGIS进行流域边界

2、的提取操作时处理速度太慢，所以我们可以进一步探究基于不同分辨率的SRTM数据对丹江流域进行提取的结果有什么不同的影响，实验表明适当降低DEM的分辨率对于流域提取结果的准确性影响并不是十分明显而且能大大缩短操作的时间。关键词：SRTMDEM；丹江；流域提取；不同分辨率0引言DEM(DigitalElevationModels)是通过有限的地面高程数据实现对地形曲面的数字化模拟或者说是地形表面的数字化，它具有便于存储、更新、传播和处理等许多优点。基于DEM可以方便进行坡度、坡向、水域提取和流域提取。集水流域是指水流及其他物质流向出口的过程中所流经的区域，即流向集水出n的水

3、流所流经的整个地区。ArcGIS软件提供的水文分析模块主要用于流域的提取与实现。目前在对于流域边界提取的研究中常用的数据有SRTMDEM、ASTERGDEM和GTOPO30。SRTMDEM是目前全球范围内可用的具有较高分辨率的地形数据。一般来说对流域边界进行提取的方法有：1・通过对水系进行野外测量获取；2.通过在地形图上进行量测和分析来提取水体边界。显然，这两种方法都比较复杂，需要花费大量的人力和物力⑴。随着地理信息技术和空间技术的迅速发展和广泛应用，从DEM(数字高程模型)中提取水域边界是当今GIS空间分析领域中的一个重要方面。本文以丹江流域为例研究基于DEM提取流

4、域边界的问题。丹江是南水北调的源头，南水北调中线工程是国家重点工程项目，其建设冃的就是为了保证华北地区（特别是京津唐地区）的生活、生产用水。高效、准确的获取该流域的边界对于南水北调水源区的科学管理有着重要意义⑵。本研究之冃的即是探索DEM空间分辨率对于提取该流域之边界的影响。1研究区概况丹江是汉江的最大支流。丹江流域是南水北调中线工程水源区的重要组成部分。丹江发源于陕西省南部秦岭中段，流经伏牛山脉南麓,途径陕西省的商州、丹凤、商南县、河南省的淅川县后汇入在湖北省丹江口水库注入汉江，丹江河流域位于东经109。30’〜112。00’,北纬32°30,〜34。1CT之间。河

5、流方向自西北向东南方向而去，地势东低西高，丹江流域面积16812km2，全长443公里，干流全长287km,其中在陕西省境内长243.5km,河南省境内长44km,全部为山区河道⑶。该区域属亚热带季风气候，温湿润，水份比较丰沛，年降水量800mm以上⑷，年内分配不均，丹江流域多年平均径流量为8.2亿立方米，受季节性气候变化的影响，径流的年内分配不均，枯水期河水主要靠地下水补给，流量小而稳定，洪水期流量变化较大，5〜10月径流量占全年75%左右，年际变化较大，最大年径流量16.3亿立方米，是最小年径流量（2.6亿立方米）的6~7倍，是长江各大支流中变化最大的河流。2数据

6、的获取本篇论文中基于SRTMDEM数据对丹江流域边界进行提取。SRTM数据是由美国太空总署（NASA）和国防部国家测绘局（NIMA）联合测量的，SRTM的全称是ShuttleRadarTopographyMission,即航天飞机雷达地形测绘使命，2000年2月11日上午11时44分，美国“奋进”号航天飞机在佛罗里达州卡那维拉尔角的航天发射中心发射升空，“奋进”号上搭载的SRTM系统进行了222小时23分钟的数据采集工作，获取了北纬60度至南纬56度之间，面积超过1.19亿km2的9.8万亿字节的雷达影像数据，覆盖全球陆地表面的80%以上，该计划共耗资3.64亿美元，

7、获取的雷达影像数据经过两年多的处理，制成了数字地形高程模型，该测量数据覆盖中国全境。SRTMDEM数据每经纬度方格提供一个文件，精度有1arc-second和3arc-seconds两种，称作SRTM1和SRTM3,或者称作30M和90M数据，SRTM1的文件里面包含3601*3601个采样点的高度数据，SRTM3的文件里面包含1201*1201个釆样点的高度数据。目前能够免费获取中国境内的SRTM3文件，是90米的数据，每个90米的数据点是由9个30米的数据点算术平均得来的4役3研究方法3.1流域边界提取基本原理流域边界提取基本原理：以规则格网表示