基于DEM水系提取方法

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单流向法认为每一格网单元本身产生的流量及其上游 流量都流向其周围唯一的相邻网格。
多流向法将给定单元流出的流量根据其坡度、坡向或 曲面形态等因子分配给周围数个相邻网格。
5.D8法缺陷分析
当应用到两种不同地貌区域时，易出现平行流线 的伪水道，其原因是由于算法企图采用单一相同 的水道集水面积阈值来描述两种完全不同的地貌 类型，这违背了方法的基本假定。
基于DEM水系提取方法和分 析
1.DEM简介
DTM即数字地面模型，是地形表面形态属性信息 的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特 征的数字描述。
DEM即数字高程模型，是DTM中最基本的部分， 是DTM的一种特例，是对地球表面地形地貌的一 种离散的数字表达。
DEM主要有以下三种表达形式：
规则格网结构（grid） 不规则三角网结构（TIN） 等高线结构
7.参考文献
不同流向演算法与集流阈值对数值地形模型河川网路萃取之影响 基于DEM的河网提取算法比较 基于DEM的平缓地区水系提取和流域分割的算法分析 基于DEM与遥感的数字流域水系提取研究 基于规则格网DEM的水系提取算法研究 基于数字高程模型的水系提取算法 浅谈数字高程流域水系模型 基于1:：100万DEM的我国地形地貌特征研究 数字地形分析的理论、方法和应用 The Extraction of Drainage Networks from Digital Elevation Data
2.DEM提取水系的原理
水总是沿斜坡最陡方向流动的原理
DEM数据自身属性特征，蕴含丰富的地形信息
3.提取水系的两种方法
基于地形表面几何形态：用一个矩形窗口扫描DEM 矩 阵来确定上凹面，位于凹面内、底部的格网单元标记 为水系的组成部分
基于地表径流漫流模型，在研究区域内水文条件一致 的假设下，模拟地表径流在地表的流动来产生水系
4.基于地表径流漫流模型的水 系提取方法
根据DEM 栅格单元和八个相邻单元格之间的最大坡度 来确定水流方向；
计算每个单元格的上游汇水面积； 确定一个汇水面积阈值； 不低于该阈值的单元格标记为水系的组成部分。
该方法的技术路线
其核心部分为确定水流方向的流向算法
流向算法
单流向算法：D8法、Rho8法等 多流向算法：DEMON法、Dinf法、 MFD法等
以上两种方法均基于格网DEM数据，这是因为：
（1）TIN的无规律性使得流域属性的计算比栅格DEM 更加困难； （2）等高线提供的信息与水文模型所需要的信息不 兼容。
比较两种方法分析如下：
第一种方法易产生不连续的水流线，需要相应的 处理来把它们连接起来。这一缺陷在地形平缓和 复杂地形处尤为明显
第二种方法简单，直接产生连续的流线段。由于 它模拟地表径流，有一定的模型基础，因而被认 为是较好的方法而被广泛使用
降低D8法误差的可能途径
可以考虑在不同的地貌类型DEM数据进行修正以 减少误差。
6.展望
DEM由于资料获取容易、成本低、存取效率高，适合 各种流向算法，未来应用于自动化提取水系潜力较大
后续研究可依坡度与级序，分段整合不同的流向算法， 并采用分辨率更高的DEM数据，以有效提高提取水系 河道数据的精确度