基于GIS的山区镇域水文分析

邓亚锋

【摘 要】 首先获取水文资料，利用水文分析提取地表水流模型参数，用DEM模型进行模拟，最后完成水文分析过程。

【关键词】 水文分析 DEM模型 山区

1.国内外研究现状

国内学者从多角度（理论、方法、过程等）对水文分布特征进行了研究，并且取得了一定成果，有学者在DEM模型中输入高程信息进而避免了平坦区域的生成，使得生成的河网与实际河网能精确拟合[1-2]。谢顺平等引入以出流代价法构建河谷平地栅格流向在利用DEM提取水文信息时[3]。

2.DEM及建立

2.1 DEM

DEM也常常称为DTM（digital terrain model），是属于DTM的一部分，DTM趋向于表达比DEM更为广泛的内容[4]。

2.2 DEM建立

2.2.1数据来源

（1）摄影测量：适用于大比例尺、高精度DEM制作。

（2）地形图数据：适用于中小型比例尺DEM制作。

（3）地面测量数据：适用于内插DEM的检测。

（4）雷达影像数据：适用于常年冰雪覆盖区DEM制作[5]。

2.2.2建立方法

通常說的DEM是指不规则三角网TIN和规则格网GRID。

2.2.3 DEM精度影响分析

研究表明DEM分辨率的高低对流域水文特征的提取有很大影响 [6-7]。

3.水文分析

3.1水文分析原理

研究表明：我们通过先确定每个网格的流向，再根据流向计算每一个栅格单元的上游给水区，选择一个合适的集水面积阈值确定河网水系，这样就可以生成连续的河网水系，最后用模型模拟[8]。

3.2研究方法

3.2.1洼地填充

研究表明，由于洼地的存在，导致栅格中的水只能流入不能流出，在进行流向分析前，我们需对DEM数据进行“填洼” [9]。

3.2.2水流长度计算

研究表明：水流长度的提取方式主要有两种，一种是顺流计算，一种是逆流计算[10]。

3.2.3河网提取

河网是在由汇流累积量超过所给定阈值之上的栅格单元连接而成的。河道起始点的位置会向流域地势平坦处“退缩”，河长就相应地缩短；同时所提取的河流级别也会变高，河道数目就会越来越小[11-12]。

【参考文献】

[1] 熊波，陈学华，刘艳锋.基于水文分析的山地相对高程计算方法探讨[J].测绘科学，2009，34（10）：86-88.

[2] 江滔，武伟，刘洪斌.基于DEM的重庆长汀流域水系分维估算[J].中国农学通报，2010，26（1）：365-368.

[3] 孔凡哲，芮孝芳.处理DEM中闭合洼地和平坦区域的一种新方法[J].水科学进展，2003，14（3）：290-294.

[4] 谢顺平，都金康，王腊春.利用DEM提取流域水系时洼地和平地的处理方法[J].水科学进展，2005，16（4）：535-540.

[5] 汤国安.地理信息系统教程[M]，北京：高等教育出版社，2007.

[6] 谢顺平，都金康，王腊春.利用DEM提取流域水系时洼地和平地的处理方法[J].水科学进展，2005，16（4）：535-540.

[7] 徐静，任立良，程嫒华等.不受DEM空间分辨率影响的地形指数计算[J].清华大学学报，2008，48（6）：983-986.

[8] 邹鸣.基与DEM的数字河网提取及其应用[J].水资源研究，2013，34，2，14-15.

[9] 张国珍，严恩萍，洪奕丰等，基于DEM的东江湖风景区研究[J].中国农学通报，2013，29（2）：172-177.

[10] 胡婕.基于DEM地表水文特征和汇水子流域的提取研究[J].环境科学与管理，2011，9.

[11] 徐新良，庄大方，贾绍凤等.GIS环境下基于DEM的中国流域自动提取方法[J].长江流域资源与环境，2004，13 （4） 343-348.

[12] 康敏捷，栾维新，王辉等，Arc Hydro Tools流域提取方法应用—以辽宁省河流为例[J].中国科技论文，2012，5（5），377-381.