基于汇流模型的黄土坡面微地形空间离散化研究
发布时间：2021-08-29 01:33
空间离散化（Discretization）是将地表分割成模型运行的基本地域单元的方法,是分布式水文模型研究水文变量空间分布的核心内容。选择合适的空间离散网格单元建立水文模型是水文模型提高模拟效率及模型得以广泛应用的重要基础。基于DEM开展空间离散化研究已在水文模型中得到初步探索,本研究基于微地形数字高程模型（M-DEM）,通过网格离散法将M-DEM网格大小划分为1mm-10mm,分析空间离散化对流域水文特征的影响。在GIS技术、元胞自动机模型方法的基础上,结合分布式水文模型与前人研究成果构建SCS-CA模型与CA汇流模型,对不同雨强（1mm/min、1.5mm/min）、不同坡度（5°、10°、15°）下黄土微地形人工掏挖耕作坡面汇流进行模拟,通过模型汇流模拟结果与实测资料的统计分析,研究空间离散化对水文模型汇流模拟效果的影响并确定模型运行的最佳离散网格单元。本文主要研究结论如下:（1）DEM网格离散化程度对基于DEM提取流域水文特征有着重要影响,其中对水流路径长、主河道长与坡度的数值影响较大,高程受网格离散的影响较小,与此同时,决定虚拟河网结构的集水阈值也发生变化。（2）通过SCS-...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水文模型发展史Fig.1.1Developmenthistoryofhydrologicalmodel
西北农林科技大学硕士学位论文6表1.2空间离散化的最佳离散网格单元Table1.2Thebestdiscretegridcellsforspatialdiscretization作者最佳水文响应单元单位子流域法Wolock（1995）≥5km2Bathurst（1986）≤流域面积的1％km2网格法ZhangWeihua（1994）10mmBruneau(1995)50m刘星飞（2013）5.86mm1.3研究内容与方法1.3.1网格离散化对流域水文特征的影响网格法是将研究区分割成等距离的网格单元对空间进行离散化，DEM空间离散网格单元的大小影响水文特征提取，流域水文特征则是流域汇流计算、水文模型应用的基矗据此本研究利用不同坡度（5°、10°、15°）人工掏挖耕作措施下1mm/min、1.5mm/min雨强的DEM栅格数据，分别对1mm-10mm不同大小的网格离散单元进行流域水文特征提龋基于DEM数据，结合ArcGIS空间分析方法，提取水流路径长、主河道长、坡度、河网结构等水文特征信息。提取方法见图1.2：图1.2ArcGIS水文特征信息提取技术路线Fig.1.2ArcGIShydrologicalfeatureinformationextractiontechnologyroute
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于城市水文模型的海绵城市智慧管控[J]. 刘家宏,李泽锦,张颖春,梅超,王浩,邵薇薇,王开博,张世平. 水利水电技术. 2019(09)
[2]坡面薄层水流流速研究[J]. 杨大明,高佩玲,刘小媛,相龙康,张晴雯. 水土保持学报. 2019(04)
[3]面向寒区水文模拟的区域气候模式降水订正方法对比[J]. 马佳培,李弘毅,王建,邵东航. 遥感技术与应用. 2019(03)
[4]不同坡度黄土微地形条件下SCS-CN模型参数研究[J]. 张鑫,张青峰,周阳阳,刘金龙. 水土保持研究. 2019(02)
[5]基于DEM数字河网提取时集水面积阈值与河源密度关系的研究[J]. 李照会,郭良,刘荣华,王雅莉. 地球信息科学学报. 2018(09)
[6]使用SCS模型在无历史实测径流资料流域计算场次洪水总量[J]. 王加虎,梁菊平,李丽,吴辰,罗嘉西,刘玉冰. 中国农村水利水电. 2017(12)
[7]基于DEM的水系提取及集水阈值确定方法研究[J]. 罗大游,温兴平,沈攀,张皓楠,张丽娟,李进波,郁智. 水土保持通报. 2017(04)
[8]基于霍顿下渗能力曲线的流域产汇流计算[J]. 金双彦,蒋昕晖. 水资源研究. 2017(04)
[9]基于元胞自动机模型的河道汇流过程模拟[J]. 张文富,林广发,张明锋,李清远. 地球信息科学学报. 2017(07)
[10]数字河网提取时集水面积阈值的确定[J]. 张建勋,汤雷,谢桃,彭清娥. 水利水电技术. 2016(11)
博士论文
[1]变化环境下的小流域地表径流模拟预报及坝库功能转换研究[D]. 李娟.宁夏大学 2014
[2]滨江流域水文模型研究[D]. 占玉林.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2005
[3]时空尺度对洪水模拟的影响研究[D]. 魏林宏.河海大学 2004
硕士论文
[1]基于点云数据的黄土坡面微地形曲面重构[D]. 周阳阳.西北农林科技大学 2019
[2]基于人工倾斜摄影测量的微地形三维建模方法研究[D]. 刘金龙.西北农林科技大学 2019
[3]基于HEC-HMS和双超模型的小流域洪水预报研究与应用[D]. 李昂.太原理工大学 2018
[4]等高耕作微地形面积高程积分谱系研究[D]. 章慧.西北农林科技大学 2018
[5]黄土坡耕地微地形地表水文连通性特征研究[D]. 董艳.西北农林科技大学 2018
[6]面向水文集成建模环境的空间离散方法统一表达与实现[D]. 李祥飞.南京师范大学 2018
[7]基于CA和GIS的黄土坡面细沟侵蚀过程数值模拟研究[D]. 刘星飞.南京邮电大学 2013
[8]轨道交通中网络瓶颈对列车能耗的影响[D]. 范宏强.北京交通大学 2010
[9]基于元胞自动机的流域产流产沙模型研究[D]. 汤富平.河南大学 2008
本文编号：3369632
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水文模型发展史Fig.1.1Developmenthistoryofhydrologicalmodel
西北农林科技大学硕士学位论文6表1.2空间离散化的最佳离散网格单元Table1.2Thebestdiscretegridcellsforspatialdiscretization作者最佳水文响应单元单位子流域法Wolock（1995）≥5km2Bathurst（1986）≤流域面积的1％km2网格法ZhangWeihua（1994）10mmBruneau(1995)50m刘星飞（2013）5.86mm1.3研究内容与方法1.3.1网格离散化对流域水文特征的影响网格法是将研究区分割成等距离的网格单元对空间进行离散化，DEM空间离散网格单元的大小影响水文特征提取，流域水文特征则是流域汇流计算、水文模型应用的基矗据此本研究利用不同坡度（5°、10°、15°）人工掏挖耕作措施下1mm/min、1.5mm/min雨强的DEM栅格数据，分别对1mm-10mm不同大小的网格离散单元进行流域水文特征提龋基于DEM数据，结合ArcGIS空间分析方法，提取水流路径长、主河道长、坡度、河网结构等水文特征信息。提取方法见图1.2：图1.2ArcGIS水文特征信息提取技术路线Fig.1.2ArcGIShydrologicalfeatureinformationextractiontechnologyroute
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于城市水文模型的海绵城市智慧管控[J]. 刘家宏,李泽锦,张颖春,梅超,王浩,邵薇薇,王开博,张世平. 水利水电技术. 2019(09)
[2]坡面薄层水流流速研究[J]. 杨大明,高佩玲,刘小媛,相龙康,张晴雯. 水土保持学报. 2019(04)
[3]面向寒区水文模拟的区域气候模式降水订正方法对比[J]. 马佳培,李弘毅,王建,邵东航. 遥感技术与应用. 2019(03)
[4]不同坡度黄土微地形条件下SCS-CN模型参数研究[J]. 张鑫,张青峰,周阳阳,刘金龙. 水土保持研究. 2019(02)
[5]基于DEM数字河网提取时集水面积阈值与河源密度关系的研究[J]. 李照会,郭良,刘荣华,王雅莉. 地球信息科学学报. 2018(09)
[6]使用SCS模型在无历史实测径流资料流域计算场次洪水总量[J]. 王加虎,梁菊平,李丽,吴辰,罗嘉西,刘玉冰. 中国农村水利水电. 2017(12)
[7]基于DEM的水系提取及集水阈值确定方法研究[J]. 罗大游,温兴平,沈攀,张皓楠,张丽娟,李进波,郁智. 水土保持通报. 2017(04)
[8]基于霍顿下渗能力曲线的流域产汇流计算[J]. 金双彦,蒋昕晖. 水资源研究. 2017(04)
[9]基于元胞自动机模型的河道汇流过程模拟[J]. 张文富,林广发,张明锋,李清远. 地球信息科学学报. 2017(07)
[10]数字河网提取时集水面积阈值的确定[J]. 张建勋,汤雷,谢桃,彭清娥. 水利水电技术. 2016(11)
博士论文
[1]变化环境下的小流域地表径流模拟预报及坝库功能转换研究[D]. 李娟.宁夏大学 2014
[2]滨江流域水文模型研究[D]. 占玉林.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2005
[3]时空尺度对洪水模拟的影响研究[D]. 魏林宏.河海大学 2004
硕士论文
[1]基于点云数据的黄土坡面微地形曲面重构[D]. 周阳阳.西北农林科技大学 2019
[2]基于人工倾斜摄影测量的微地形三维建模方法研究[D]. 刘金龙.西北农林科技大学 2019
[3]基于HEC-HMS和双超模型的小流域洪水预报研究与应用[D]. 李昂.太原理工大学 2018
[4]等高耕作微地形面积高程积分谱系研究[D]. 章慧.西北农林科技大学 2018
[5]黄土坡耕地微地形地表水文连通性特征研究[D]. 董艳.西北农林科技大学 2018
[6]面向水文集成建模环境的空间离散方法统一表达与实现[D]. 李祥飞.南京师范大学 2018
[7]基于CA和GIS的黄土坡面细沟侵蚀过程数值模拟研究[D]. 刘星飞.南京邮电大学 2013
[8]轨道交通中网络瓶颈对列车能耗的影响[D]. 范宏强.北京交通大学 2010
[9]基于元胞自动机的流域产流产沙模型研究[D]. 汤富平.河南大学 2008
本文编号：3369632
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