流域边界提取方法研究综述

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1、第42卷增刊（II）人民长江YangteRierVol42,Supplmentll)Oct,2011文章编号：1001-4179(2011)S2-0028-04流域边界提取方法研究综述周厚芳（长江水利委员会水文局，湖北武汉430010）摘要：流域边界的提取是流域面枳量算及其它水文参数提取的基础，对水文分析计算的精度有重要影响。随着数字流域研究的兴起和分布式水文模型研究的深入，水系和流域边界的提取越來越得到重视，提取方法也取得了若干新的进展。对基于纸质地形或水系图、基于遥感影像和DEM的流域边界提取的数据源和方法进行了回顾，并对不同数

2、据源、空间分辨率和算法对提取精度的影响进行了比较。关键词：流域边界；流域面积；边界提収方法；综述的若干重要进展门~3],数字流域在流域管理中的地位中图法分类号：P334.92文献标志码：A1概述流域血积是河流的重要特征值Z—，不同等级的流域面积的准确测算是水文统计、径流分析、水资源评价、水文预报、水利工程设计等的重要依据和基础。流域面积量算不准，意味着流域一系列特征参数的计算也不准，会影响水文预报的精度、流域水资源开发利用和管理。准确计算流域而积并不是一件容易的事情,它受流域地貌特征、原始图件精度、比例尺、量算方法等因素的彩响较大。

3、如以丽的水文年鉴上刊印的金沙江流域屏山水文站的控制流域面积为485099km2,后来发现金沙江流域的流量计算总是闭合不了，经重新计算，屏山站控制面积调盤为458592km2o其它述冇很多水文站的控制而积都先后作过调整。流域而积量算的关键是流域边界的提取。它不仅决定流域向积量算的耕度，也是提取其它流域参数的重要基础。山丁•数值模拟技术的发展和分布式水文模型取得及地形图和水系图的详略程度影响很人并且量算工作边界以及山遥感数据、DEM数据自动提取。量大、耗时费力。e(2011年J甲心“、、丄b“「zv阪着计算机技术、图像处強技.术•以及G

4、I技术2.1棊于纸质地形或水系图的流域边界提发展与应用’可以对纸质的地形图或水系图提取取流域早期由于科技发展水平的限制，通常是在纸质地边界的方法进行改进，其步骤主要为：①扫描，然后形图或水系图上，根据地形特征勾绘出集水线，提取流通域边界，再用求积仪通过多次量算面积。使用这纸质过图像纠正，减少地图纸张变形等带來的误差；②地形图或水系图的方法能大大节约成本，但要求工作地底图平整均匀，量算细致，这对提取的流域边界以及水图配准，在地图数字化前，对地图进行坐标和投影系的详略程度影响很大。但其量算结果受人为因索以进行越來越重要[2]校正；③设置

5、地图投影和坐标系；④使丿IJGI软件勾对流域界面的要求越来越高，流域边界的提取越来绘出需要的流域边界。使用地理信息系统软件或越Au得到重视，提取方法也取得了若干新的进展。地形图1CAD等软件就可以将勾绘出的流域边界血围的和遥感影像是流域边界提取的主要数据源。流域边界而积提取由早期使用纸质地形图，发展到由水系提取流计算出來。何宝珠等认为在实际工作中釆用计算机量域算流域而积，省工、省时、省力，且量算准确，方法可收稿日期：2011-05-30基金项目：“973”计划项目(2003CB4152Q5)；四川大学水力学与山区河流开发保护国家璽点

6、实验室开放基金(0809)作者简介：周厚芳，女，工程师，主耍从事遥感水文工作。E—mai：zhouhfcj・com.cn，流域管理体制的变革和防洪抗旱减灾仃［3］o2.2棊于遥感影像的流域边界提取方法研究遥感和地理信息技术的发展为提取流域边界提供趴模型（DTM）的概念，其本质属性是二维地理空间位和数字表达，而数字高程模型（DEM）能进一步描述高程空间分布特征［山］。构建DEM的数据源主要冇了新的途径。主要的遥感信息源有航空像片、雷达影3像、MSS、TM/ETM、AVHRR、SPOT、QuikBid、MODI种：①直接从地面测量（例如

7、用GPS、全站仪等测量等。周成虎、杜云艳利用AVHRR影像，提出了基于水方体光谱的水体自动提取识别的模型，并将该模型应法）获取；②利用航空、航天或雷达影像等遥感彩用像，于太湖、淮河、渤海等地区，从而实规了遥感信息提取通过摄影测量途径获取；③对现冇地形图数字化。随着GI和DEM建模技术的发展，流域边界的提取完全能自动实现，改变了以往手工勾绘边界和量算流的自动化与智能化用决策树模型将判读和定量统计方树分析方法，有效用TM遥感图像，用昭据数高面的的理地域积捷管的LL取提息:7;题专体[4]水方式，为流域综合管理提供了数据基匸具。冃前UI界

8、主要发达国家均已建成全国范伟I成完L2国美mO9和m法来评价提取水体边界，采用决策度的SRTM数据，其屮，90m精度的数据能免费下提収111区的水体［5］。陈鹏狮等利载，获取方便。我国冇不少研究均绘基于这一数据进行遥感数据勾绘流域边界