arc hydro模型提取流域水文信息及精度分析

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1、ArcHydro模型提取流域水文信息及精度分析———以松花江流域为例作者:李勇于宏兵艾丽娜张时佳耿丽娟摘要:流域水文模型已成为流域水文信息提取的重要手段。运用ArcHydro模型以松花江流域为研究对象,以分辨率为90m的SRTMDEM为数据源,以松花江流域1∶25万水系矢量数据为参照,分别在400,500和600km2三个不同集水面积阈值下进行河网提取。运用图像比对软件AlikeDuplicateImageFinder对所提取河网进行精度分析。结果显示:集水面积阈值为500km2下提取的河网最为精确。在500k

2、m2集水面积阈值基础上,运用ArcHydro模型将松花江流域划分为642个子流域。基于ArcHydro模型提取的松花江流域河网与实际河网基本一致,说明利用该模型进行流域水文信息提取是合理可行的。关键词:ArcHydro模型;集水面积阈值;水文信息;子流域提取;精度分析中图分类号:P334.92文献标识码:A文章编号:1672-643X(2013)06-0120-04ApplicationofArcHydromodeltoextracthydrologicalinformationandaccuracyanaly

3、sis:SonghuaRiverbasinasanexampleLIYong,YUHongbing,AILina,ZHANGShijia,GENGLijuanAbstract:Watershedhydrologicalmodelhasbecomeanimportantmeansofextractionhydrologicalinformation.ThepaperstudiedSonghuariverbasinbasedonSRTMDEMwith90mresolutionand1:250,000rivervec

4、tordata.ArcHydromodelhasbeenappliedtoextractrivernetworkondifferentcatchmentareathresholdof400,500and600km2.TheimagealignmentsoftwaresuchasAlikeDuplicateImageFinderhasbeenusedtoanalyzeextractionaccuracyofrivernetwork.Theresultsshowthattherivernetworkisaccura

5、tewhenthecatchmentareathresholdis500km2.ArcHydromodelisusedtogenerate642sub-watershedswhenthecatchmentareathresholdis500km2.TherivernetworkofSonghuariverbasinextractedbyArcHydromodelisconsistentwiththeactualone,whichshowsthatusingthemodeltocarryouthydrologic

6、alinformationextractionisreasonable.Keywords:ArcHydromodel;catchmentareathreshold;hydrologicalinformation;sub-watershedextraction;accuracyanalysis流域作为我国水资源管理的基本单元之一,其水文信息的获取十分重要。传统的流域水文信息获取主要依靠人工手段,不仅消耗大量的人力物力,精度也难以保证。随着地理信息系统以及水文模型的发展,依靠水文模型提取流域水文信息已成为流域水文数

7、据获取的重要途径[1]。数字高程模型(DEM)是描述地面高程空间分布的有序数值阵列,是目前GIS中表现3D地形的主要2.5维手段[2]。ArcHydro是ArcGIS中用于水资源管理的地理加时间数据模型,可以支持水文信息系统的搭建,把空间和时间的水资源数据结合起来,辅助完成水文分析和模拟[3]。基于DEM和ArcHydro模型提取流域水文信息,目前逐渐成为流域水文分析的有效手段。1研究区域概况松花江流域是我国七大流域之一,位于我国东北地区(东经119°52'~132°31',北纬41°42'~51°38')。松

8、花江全长2328km,流域面积约为56.12万km2,径流总量759亿m3。松花江流域是我国的重工业基地之一,也是重要的商品粮基地和林业生产基地。从某种意义上来说,松花江虽然是黑龙江的支流,但其对东北地区的工农业生产、内河航运、人民生活等方面的经济和社会意义都超过黑龙江和东北其他河流[4]。另一方面,松花江流域建立了大量的化工、冶金等企业,对水体造成严重污染,2005年更是发生了硝基苯

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