尺度效应对新疆伊犁地区流域水系提取的影响研究

发布时间：2021-09-06 08:55

　　利用GIS技术提取水系是当前水文学中的热点问题。伊犁地区降雨充沛、水系较为发育,选择合适的方法提取伊犁地区的水系,是当地水文学研究中的基础。本文GIS分析30,60和120 m不同尺度分辨率提取出的水系特征,得出适合当地研究现状的水系提取分辨率。为当地水文学研究提供可靠的支持。 

【文章来源】：东北水利水电. 2020,38(10)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

立体像对提取DEM原理示意图

该方法确定各网格单元的流向后，根据流向网格矩阵计算各网格单元的上游汇水面积。对于流域，给出了合理的流域面积阈值。上游集水面积超过闭合值的每一个网格都是排水系统中的一个单元，连接这些网格单元后，生成排水系统。利用流域面积的最小值来反映影响河网发育的各种因素，如地形、地貌、地质、土壤、植被等之间的复杂关系，可以在下垫面均匀的条件下，得到更为合理的模拟排水系统，但对于下垫面复杂的盆地，不能采用单一的流域面积阈值。3 研究结果

分别对30,90，和120 m精度的DEM提取水系，不同的集水面积阀值对提取的水系结果具有直接的影响，集中表现在河流的源头、河道数目和河网形态等方面。上游汇流面积与集水面积阔值相等的网格称为河源，上游汇流面积超过闽值的网格称为河网。也就是说，通过设置最优的阔值，把汇水网格中凡是不小于阔值的网格遽选开来，即获得流域水系。运用不同的曲线对散点图进行拟合，寻找最优的拟合关系。不同精度格网提取河网特征值如表1所示。通过对各特征值的趋势拟合（图3）可以看出，30 m分辨率趋势拟合的R2为0.972，拟合效果较好，当汇水阈值在0～0.82 km2，河道长度下降趋势较快，经过0.82后下降趋势变得缓和。所以，选定1 000格网数为提取阈值。90 m分辨率趋势拟合的R2为0.989，拟合效果较好，当汇水阈值在0～1.64 km2，河道长度下降趋势较快，经过1.64后下降趋势变得缓和。所以，选定2 000格网数为提取阈值。120 m分辨率趋势拟合的R2为0.993，拟合效果较好，当汇水阈值在0～1.64 km2，河道长度下降趋势较快，经过1.64后下降趋势变得缓和。所以，选定2 000格网数为提取阈值。根据此方法分别提取伊犁地区30,90和120 m分辨率的水系。

【参考文献】：
期刊论文
[1]DEM空间分辨率对流域水文特征信息提取及径流模拟影响研究[J]. 马原.  水利规划与设计. 2018(05)
[2]基于不同DEM数据源的数字河网提取对比分析——以韩江流域为例[J]. 刘远,周买春,陈芷菁,李绍文.  地理科学. 2012(09)
[3]基于ArcGIS的DEM流域划分[J]. 程峥,李永胜,高微微.  地下水. 2011(06)
[4]一种新的DEM填洼处理算法[J]. 王建平,任立良,吴益.  地球信息科学. 2005(03)
[5]基于DEM的流域信息提取方法及应用实例[J]. 张珂,郭毅,李致家,刘晋.  水力发电. 2005(02)
[6]基于数字高程模型自动提取水系的若干问题[J]. 徐涛,胡光道.  地理与地理信息科学. 2004(05)
[7]多尺度地形结构提取方法[J]. 唐心红,柳健,张继贤.  红外与激光工程. 1998(03)
[8]利用地面数字高程模型数据确定地形构造线方法的研究[J]. 黄培之,淳静.  西南交通大学学报. 1992(03)



本文编号：3387158