DEM分辨率对小流域径流模拟的影响

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浅析DEM分辨率对其实际应用中的影响

浅析DEM分辨率对其实际应用中的影响

浅析DEM分辨率对其实际应用中的影响摘要:数字高程模型DEM是地形地貌数字化的表示方式,不同比例尺与不同栅格空间分辨率DEM在地形信息容量与精度方面无疑存在明显差异,本文探讨了今年来国内学者对DEM 不同分辨率地形信息的差异的研究以及如何在实际应用中选取合适分辨率的DEM。

关键词:DEM;分辨率;信息量数字高程模型DEM( Digital Elevation Model) 是地形地貌数字化的表示方式。

主要的获取方式有三种:野外测量、航空航天遥感影像和现有的地形图数字化。

目前的DEM 主要有三种方式:规则格网结构、不规则三角网和等高线结构。

其中基于规则格网的DEM 由于其结构简单和计算处理方便,适合与GIS 相结合等特点,使其在数字地形模型中占主要的地位。

数字高程模型是遥感与地理信息系统地理数据库中最为重要的空间信息资料,是赖以进行三维空间处理和地形分析的核心数据库[1]。

从中可以派生出各种地形因子,如坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率、汇水面积、复合地形指数等,这些地形因子在水文模型建立、土壤侵蚀分析、水土流失监测、地貌形态模拟、生态环境研究等地学分析领域有着广泛的应用。

一、D EM分辨率对地形信息的影响西部大开发中,诸多黄土高原生态环境建设工程项目,特别是水土流失监测与水土保持规划工作等,往往都需要地面坡度图、沟壑分布图等高精度地形数据。

目前,国家测绘部门已经完成了基于1:50000比例尺地形图DEM的建立,并将作为黄土丘陵沟壑区水土流失监测与水土保持规划的重要信息源,1:10000比例尺地形图DEM尚在建设当中。

由于地形图制图综合以及数据内插方法等方面的影响,不同比例尺与不同栅格空间分辨率DEM在地形信息容量与精度方面无疑存在明显差异。

理论上,DEM的分辨率越高,越能真实地反映地形特征,但是DEM的数据量随分辨率的增加而呈几何级数地增加,对于大的区域,往往受到计算机存储容量和数据源的制约,高分辨率的DEM在应用上非常困难,从而一般选择相对较低分辨率的DEM,这样会在一定程度上导致计算的地形参数的改变,从而影响地形信息的正确提取,特别在黄土丘陵沟壑区,地面支离破碎,地形变化异常复杂,1:50000地形图对原始1:10000地形图等高线形态综合取舍程度更大,这些都会在不同程度上影响了地形分析结果的准确性。

雷达估测降雨水平分辨率对径流模拟的影响——以西苕溪流域为例

雷达估测降雨水平分辨率对径流模拟的影响——以西苕溪流域为例

第34卷第3期热带气象学报JOURNAL OF TROPICAL METEOROLOGYVol.34,No.3高玉芳,陈耀登,彭涛.雷达估测降雨水平分辨率对径流模拟的影响———以西苕溪流域为例[J].热带气象学报,2018,34(3):347-352.文章编号:1004-4965(2018)03-0347-06雷达估测降雨水平分辨率对径流模拟的影响———以西苕溪流域为例高玉芳1,陈耀登1,彭涛2(1.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044;2.中国气象局武汉暴雨研究所/暴雨监测预警湖北省重点实验室,湖北武汉430074)摘要:天气雷达估测降雨是径流模拟和洪水预报的重要信息之一。

由于雷达网格降雨存在误差,且误差随着网格水平尺度的增大而减小,因此对于径流模拟,高分辨率的雷达降雨数据并不意味着径流模拟的精度更高。

采用FSS (Fractions Skill Score)方法和HEC-HMS 模型(Hydrologic Engineering Center's Hydrologic Modeling System )分析江苏省西苕溪流域雷达估测降雨水平分辨率对径流模拟的影响。

在2010年和2011年夏季两场降雨实例中,雷达估测降雨在不同降雨阈值情况下,FSS 达到目标精度值对应的最小有效水平尺度为2~8km ,分别以2、4、6、8km 水平分辨率的雷达估测降雨和雨量站测雨作为HEC-HMS 模型输入进行径流模拟,结果表明:基于不同水平分辨率的雷达估测降雨的径流模拟结果与实测径流资料基本吻合,雷达估测降雨2、4、6、8km 水平分辨率的变化对径流模拟效果的影响不明显。

关键词:应用气象学;雷达估测降雨;FSS 方法;径流;水平分辨率中图分类号:P406文献标识码:ADoi :10.16032/j.issn.1004-4965.2018.03.008收稿日期:2017-05-05;修订日期:2018-03-24基金项目:南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室开放基金资助(JKLAM1503);国家自然科学基金项目(41675102);公益性行业(气象)科研专项(201506002);中国气象局“气象资料质量控制及多源数据融合与再分析”项目共同资助通讯作者:高玉芳,女,山东省人,讲师,博士,主要从事水文气象方面研究。

DEM分辨率对小流域设计洪峰推求误差的影响

DEM分辨率对小流域设计洪峰推求误差的影响
然而袁推理公式所涉及的参数较多袁主要包括院流 域地形参数袁暴雨参数袁经验参数咱员猿暂 遥 参数取值对设 计洪峰的推求计算有重要意义袁时振阁指出暴雨衰减 指数 灶 值对设计洪峰计算结果有重要影响咱员源暂 曰辛璐君 指出袁汇流参数 皂 的精度对于洪峰流量计算精度影响 较大袁而损失参数 滋 和主河道平均坡降 允 的精度对洪
参考遥
关 键 词院推理公式法曰 设计洪峰曰 地形参数曰 阅耘酝 分辨率曰 参数敏感性曰 石岩水库流域曰 深圳员园援 员远圆猿圆 辕 躁援 糟灶噪蚤援 员园园员 原 源员苑怨援 圆园员愿援 园远援 园园圆
小流域设计洪水计算是水利工程实际中的常见问 题袁主要计算方法包括推理公式法尧单位线法尧经验公 式法等遥 员怨缘愿 年袁陈家琦等人提出的水利科学研究院 推理公式咱员暂 作为最早根据降雨资料推求洪峰流量的 方法之一袁已被广泛应用遥 黄启有等人由推理公式推 导了不同形状小流域洪峰流量的统一表达式咱圆暂 遥 李 磊等人将土耳其的降雨径流特点与推理公式法汇流方 法相结合袁应用于土耳其小流域设计洪水计算咱猿暂 遥 李 克先则突破推理公式在部分汇流中对流域面积分配曲 线的矩形概化袁提出了一种新的山洪预警雨量分析方 法咱源暂 遥 刘春烨亦将推理公式应用于山洪灾害评估研 究咱缘暂 遥 曾黄锦通过推理公式分析官渡水闸洪水过程袁 进行水闸调洪计算袁解决工程水文实际问题咱远暂 遥 为了 将推 理 公 式 更 简 便 地 运 用 于 设 计 洪 峰 的 计 算袁 徐 德
第 源怨 卷 第 远 期 圆园员愿 年猿 月
文章编号院员园园员 原 源员苑怨渊圆园员愿冤园远 原 园园园愿 原 园缘
人民长江 再葬灶早贼扎藻 砸蚤增藻则
灾燥造援 源怨袁晕燥援 远 酝葬则援 袁 圆园员愿
阅耘酝 分辨率对小流域设计洪峰推求误差的影响

DEM尺度对MIKESHE坡面二维流模拟的影响分析

DEM尺度对MIKESHE坡面二维流模拟的影响分析

动态的多方向汇流过程 , 在计算过程中可以动态填充洼 地, 即使 在平 地上 也会 有 动 态 的 汇 流过 程 , 这样 更 合 理
地 表达 复杂 坡 面流 的汇 流 过 程 。然 而 在 MIE S E建 K H
在 MI ES K HE的坡 面 汇流计 算 中 , 假定 地表 的摩 阻
特 殊地 形 。通 过 对 D M 做 尺 度 变 换 分 析 洼 蓄 量 的 变 E 化 , 后 在 MI E S E 中 建 立 不 同 尺 度 的 模 型 , 析 然 K H 分
分、 流域 特性 信 息 的 提 取 等 都 可 以 由 D M 分 析 得 到 。 E 目前 研 究较 多 的分布式 水 文模 型 、 分布 式水 文模 型一 半 般 都是 基于 D M 建立 , 根据 D M 获取模 型 的部 分参 E 并 E 数 。地 表结构 复 杂 , D M 只是 对 天 然 地 表 的近 似 表 而 E 达 , 同分辨 率 的 D M表 达 的地 形 精度 不 同 。D M 分 不 E E 辨 率对 坡度 、 网密度 、 流路径 、 形指 数等 流域 信息 河 汇 地
任 启伟 , 肖素 芬
( 东省 水利 水 电技 术 中心 , 东 广 州 5 0 3 ) 广 广 16 5
摘 要 : K H MI ES E的坡 面流计算采 用的是 二 维扩散 波模型 , 种算 法 下 D M 中存在 的 “ 这 E 洼点” 对径 流过程 造成 影响 。 会
针对黄龙带水库流域 用 10 E 用双线性插值转换为 2 m、0 2 0 4 0 0 m D M, 7 5 m、0 m、0 m的 D M, E 并建立 5个尺度 的模 型, 究不 同 研 尺度下的 洼蓄量 、 面径流过程。结果发现在尺度上推和下推 的过程 中, 坡 洼蓄量都 减 少, 并且尺 度下推 时坡 面汇流过程有

不同DEM分辨率下的小流域面积—高程积分分析

不同DEM分辨率下的小流域面积—高程积分分析

0 00 ~ 0 35
老年期
3 结果分析
实验中汇流累积量取值范围为 3000 ~ 14500ꎬ
每隔 500 设置一个值ꎬ 共取 24 组不同汇流累积量
图 1 运城市 DEM 图
的数据ꎮ 各分辨率提取河网密度过程见表 2ꎮ
由表 2 可知ꎬ 当分辨率为 30m 时ꎬ 随着汇流阈
值的不断增大ꎬ 河网密度不断减小ꎬ 当汇流阈值为
中央部是作为允川盆地的中间带的海拔 300 ~ 400m
目前ꎬ 常用美国地貌学家 1952 年提出的面积
的平坦ꎮ 中 山 市 的 北 麓 是 低 地ꎮ 玻 璃 池、 钨、 雅
高程积分法来计算研究区的面积高程积分ꎬ 但该方
塘、 北门谭、 和上马蓄水池和库池蓄水池的储存容
法计算过程较为繁琐ꎬ 适合于侵蚀地貌发育阶段的
作者简介: 曹淑红(1973 年—) ꎬ 女ꎬ 工程师ꎮ
理论研究
2020 年第 4 期
水利技术监督
表 1 发育阶段划分标准
面积—高程积分
地貌发育阶段
0 60 ~ 1 00
幼年期
0 50 ~ 0 60
壮年( 偏幼) 期
0 35 ~ 0 40
壮年( 偏老) 期
0 40 ~ 0 50
壮年期
面积—高程积分( HI) 是研究流域平面面积与
2 数据与方法
析 [1] ꎮ 它在地貌学的发展、 地表形态的塑造、 地质
2 1 数据来源
( DEM) 是提取区域高程积分的基础ꎮ 目前ꎬ 人们
它是数字地形模型的一个组成部分 [6] ꎮ 一般来说ꎬ
和处理方法的不同ꎬ 同一区域的 DEM 将具有不同
小高程)
2 2 2 发育时期判定方法

DEM分辨率对集约化蔗区小流域水文连通性指数的影响

DEM分辨率对集约化蔗区小流域水文连通性指数的影响

DEM分辨率对集约化蔗区小流域水文连通性指数的影响康振威;李勇;黄智刚;明雪【期刊名称】《水土保持通报》【年(卷),期】2022(42)1【摘要】[目的]探究集约化蔗区小流域地表微地形特征参数与水文连通性指数随DEM不同分辨率的变化以及水文连通性指数的最佳DEM分辨率,为后续水文连通性相关研究、农业面源污染及土壤侵蚀等研究提供理论依据与参考。

[方法]基于ArcGIS与无人机高分辨率影像,利用分区统计等方法,以中国南方集约化蔗区小流域为例,研究了DEM不同分辨率(分别为0.05,0.1,0.2,0.5,1,2,5 m)对地表微地形特征参数(坡度、坡长、表面粗糙度和地表粗糙度)以及水文连通性指数IC(index of hydrological connectivity)的影响。

[结果]①随着像元尺寸(5~0.05 m)的减小,平均坡度(S)、平均表面粗糙度(S R)分别增加了29.13%与1.62%,平均地表粗糙度SDE与平均坡长因子L分别减少了98.72%与72.09%。

新植甘蔗、宿根甘蔗、甘蔗西瓜间作、桉树的平均坡度(S)呈增加趋势,坡长因子(L)呈减小趋势、表面粗糙度(S R)先减小(5~1 m)后增大(1~0.05 m),地表粗糙度SDE均呈减小趋势,道路的坡度(S)与表面粗糙度(S R)均先减小(5~1 m)后增大(1~0.05 m),河道的坡长因子先增加(5~2 m)后减小(2~0.05 m)。

②水文连通性指数IC均值表现为先增加(5~0.2 m)后减小(0.2~0.05 m),不同土地利用类型的IC均值差异在0.5 m时达到最大(34.72%),0.1 m分辨率下IC均值排序为:河道>新植甘蔗>甘蔗西瓜间作>宿根甘蔗>道路>桉树。

③桉树、道路、河道最佳DEM分辨率为0.5 m,新植甘蔗、宿根甘蔗、甘蔗西瓜间作最佳DEM分辨率为0.1 m,集约化蔗区小流域最佳DEM分辨率为0.1 m。

DEM分辨率对小流域设计洪峰推求误差的影响

DEM分辨率对小流域设计洪峰推求误差的影响

DEM分辨率对小流域设计洪峰推求误差的影响董晓华;杨芝辰;成洁;时磊;刘冀;唐慧雅;郭梁锋;赵乔;李国翔【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2018(049)006【摘要】推理公式法在小流域设计洪水的计算中被广泛应用,DEM数据分辨率对公式中的流域地形参数取值存在重要影响,甚至会造成设计洪峰流量的计算误差.以深圳石岩流域作为研究区域,分别采用分辨率为30, 60,90,120,150 m的DEM数据进行流域地形参数的提取及比较分析,并针对推理公式中的3个流域地形参数进行敏感性分析.研究结果表明:随着DEM分辨率的增大,分析的流域面积有增大趋势,主河道坡降则反之,而干流河长随DEM分辨率呈无规律变化;3个流域地形参数中,流域面积取值误差对设计洪峰计算精度影响最大,其次为干流河长,主河道坡降影响较小.综合考虑参数重要性,以及DEM数据分辨率及集水面积阈值对参数取值的影响,选用90 m分辨率的DEM数据,并设置集水面积阈值为390~500 hm2来提取石岩流域的地形参数,推理公式计算所得设计洪峰误差是可接受的.研究结果可为类似的小流域设计洪水计算提供一定参考.【总页数】5页(P8-12)【作者】董晓华;杨芝辰;成洁;时磊;刘冀;唐慧雅;郭梁锋;赵乔;李国翔【作者单位】三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;武汉大学水资源安全保障湖北省协同创新中心,湖北武汉430070;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;武汉大学水资源安全保障湖北省协同创新中心,湖北武汉430070;深圳市水务规划设计院有限公司,深圳518001;深圳市水务规划设计院有限公司,深圳518001;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;武汉大学水资源安全保障湖北省协同创新中心,湖北武汉430070;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;武汉大学水资源安全保障湖北省协同创新中心,湖北武汉430070;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;武汉大学水资源安全保障湖北省协同创新中心,湖北武汉430070;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;武汉大学水资源安全保障湖北省协同创新中心,湖北武汉430070;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;武汉大学水资源安全保障湖北省协同创新中心,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】P33【相关文献】1.DEM分辨率对小流域径流模拟的影响 [J], 田智慧;晋磊2.DEM 分辨率对小流域地形水文特征提取的影响 [J], 萨出拉;刘万青3.DEM分辨率对白马小流域坡度与坡向提取的影响 [J], 刘利峰4.流量误差对推求设计洪水的影响 [J], 刘云福5.推求小流域设计洪峰的迭代解法 [J], 夏岑岭因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

DEM分辨率对AVSWAT2000径流模拟的敏感性分析

DEM分辨率对AVSWAT2000径流模拟的敏感性分析

低气温、 太 阳辐 射 、 相对 湿 度 和 风 速 资 料 , 分 别模 拟
五种 不 同 D E M 分 辨 率的流 域产 流 。
2 . 3 研 究 方 法
S WAT模 型是 在 S WR R B 模 型 的基 础 上 发 展 起来 的一个大 、 中尺度 的长 时段 流域环 境模 拟模 型 ,
1 0 0 0 m× 1 0 0 0 m 的研究 区 的 D E M 图 土 壤 图 由
流域 地表 水文 要素 特征 信息 ( 如单 元 网格 模 式 ( f l o w g r i d p a t t e r n ) 、 河 网 或 排 水 网络 拓 扑 结 构 ( d r a i n a g e
获取 各个 子流 域地 形 参 数 如 : 流域 面 积 、 流域 直 径 、 最长 河道 长度 、 河道 总 长 、 河 源密 度 、 河 网密度 等 , 分 析这 些参 数在 流域 内变 化趋 势 , 同 时运 用 S WAT模 型模 拟各 个子 流域 径 流 量 , 分 析 地 形 参 数 与 径 流量 之 间 的关 系。
维普资讯
维普资讯
理 论 硼 究
遥感信 息
域 。该地 区属 北亚 热带 季风 气候 区 , 四季 温暖 、 雨量 充沛、 干湿 分 明 , 年平 均降 水量 为 9 2 8 mm, 最 大 年降 水 量为 1 3 7 2 mm 左 右 , 最小年降水量 为 8 6 l mm 左
存、 中途拦 截 和下 渗 ; S 一 持水 系数 , 与 土壤 类 型 、 土
地 利用 、 管理、 坡 度 以及 土壤含 水量 有 关 。s的计 算
公 式 如下 :
s 一 一 4
2 . 2 基 础 数 据 本文 采 用 的是 1 : 2 5 万 D E M 数据 图 ( 图1 ) 。分 别 采用 Ar c GI S中的 R e s i z e C e l l 技术 对 D E M 分 辨

基于DEM数据预处理的小流域泥石流防治工程效果分析

基于DEM数据预处理的小流域泥石流防治工程效果分析

基于DEM数据预处理的小流域泥石流防治工程效果分析目录一、内容概要 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (3)二、DEM数据预处理 (4)2.1 数据来源与采集 (5)2.2 数据预处理方法 (6)2.2.1 转换与格式化 (7)2.2.2 去除异常值与噪声 (9)2.2.3 地形校正与配准 (10)三、小流域泥石流特征分析 (10)3.1 小流域泥石流的形成条件 (11)3.2 小流域泥石流的分类 (12)3.3 小流域泥石流的危险性评估 (13)四、基于DEM数据的防治工程效果分析 (14)4.1 防治工程概述 (15)4.2 防治工程设计原则与方法 (16)4.3 防治工程效果评价指标体系构建 (17)4.4 防治工程效果定量评价方法 (18)4.5 防治工程效果案例分析 (19)五、结论与建议 (21)5.1 主要研究成果 (22)5.2 存在问题与改进方向 (22)5.3 对未来研究的建议 (24)一、内容概要DEM数据的获取与处理:详细介绍通过何种途径获取小流域区域的DEM数据,以及如何利用预处理技术对原始数据进行处理,包括数据清洗、格式转换、空间分析等操作,为后续研究提供准确可靠的数据基础。

泥石流成因分析:基于处理后的DEM数据,分析小流域泥石流发生的自然因素(如地形、降雨等)和人为因素(如植被破坏、土地利用变化等),探究这些因素对泥石流发生的影响机制和路径。

泥石流防治工程现状分析:阐述当前小流域地区采取的泥石流防治工程措施,包括防灾减灾规划、工程建设、应急管理等,分析其存在的问题和不足。

工程效果评估:结合DEM数据和实地调查数据,对防治工程的效果进行定量和定性评估,包括工程对泥石流发生的抑制作用、对灾害损失的减少等,探讨工程实施前后的变化。

总结研究成果,指出研究的创新点和不足之处,展望未来的研究方向。

本文旨在为泥石流防治工作提供科学依据和技术支持,为相关决策提供参考。

SWAT水文模型

SWAT水文模型

SWAT水文模型编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(SWAT水文模型)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为SWAT水文模型的全部内容。

SWAT水文模型介绍1概述SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型是美国农业部(USDA)农业研究局(ARS)开发的基于流域尺度的一个长时段的分布式流域水文模型。

它主要基于SWRRB模型,并吸取了CREAMS、GLEAMS、EPIC和ROTO的主要特征。

SWAT具有很强的物理基础,能够利用GIS和RS提供的空间数据信息模拟地表水和地下水的水量和水质,用来协助水资源管理,即预测和评估流域内水、泥沙和农业化学品管理所产生的影响。

该模型主要用于长期预测,对单一洪水事件的演算能力不强,模型主要由8个部分组成:水文、气象、泥沙、土壤温度、作物生长、营养物、农业管理和杀虫剂。

SWAT模型拥有参数自动率定模块,其采用的是Q.Y.Duan等在1992年提出的SCE-UA算法。

模型采用模块化编程,由各水文计算模块实现各水文过程模拟功能,其源代码公开,方便用户对模型的改进和维护。

2模型原理SWAT模型在进行模拟时,首先根据DEM把流域划分为一定数目的子流域,子流域划分的大小可以根据定义形成河流所需要的最小集水区面积来调整,还可以通过增减子流域出口数量进行进一步调整。

然后在每一个子流域内再划分为水文响应单元HRU。

HRU是同一个子流域内有着相同土地利用类型和土壤类型的区域。

每一个水文响应单元内的水平衡是基于降水、地表径流、蒸散发、壤中流、渗透、地下水回流和河道运移损失来计算的.地表径流估算一般采用SCS径流曲线法.渗透模块采用存储演算方法,并结合裂隙流模型来预测通过每一个土壤层的流量,一旦水渗透到根区底层以下则成为地下水或产生回流。

水文分析DEM应用的原理

水文分析DEM应用的原理

水文分析DEM应用的原理1. DEM的概述数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是描述地表形状和地表高程的一种数学模型。

DEM是通过测量地面高程,并将其数字化表示为离散的高程点,从而形成一张高程图。

DEM可以提供地表高程、坡度、流向等信息,对水文分析具有重要的应用价值。

2. DEM在水文分析中的应用2.1 坡度分析DEM可以通过计算相邻高程点之间的高程差来获得地表的坡度。

坡度分析可以帮助我们确定地表的陡峭程度,进而推测地表的水流情况。

高坡度区域往往是水流速度较快、水流容易集中的区域,而低坡度区域则更容易形成积水区。

2.2 流域分析流域是指一个特定地区的所有水流都汇集到同一个出口处的区域。

通过DEM 数据,我们可以识别出特定的流域范围,并计算流域内的降水量、流量、径流等水文指标。

这对于水资源管理、洪水预警等具有重要意义。

2.3 洼地识别DEM中的高程数据可以用于识别地表上的洼地。

洼地通常对水文过程具有重要的影响,如在洪水期间可能变成积水区域,在干旱期间则可能成为水源补给地。

通过分析DEM,我们可以定位和分析洼地的分布和特征,为水文建模和资源管理提供基础数据。

2.4 河流网络提取DEM数据中可以提取出河流的分布和走向。

通过DEM的高程数据,结合地形特征和流动规律,我们可以提取出河流的路径和网络。

河流网络的提取对于水文模型和水资源管理非常重要,可以用于洪水预测、水质监测等工作。

3. DEM数据的获取和处理3.1 数据获取DEM数据可以通过多种方式获取,包括激光雷达测量、航空摄影测量、卫星遥感等。

这些数据通常以栅格形式存储,每个栅格单元包含一个高程值。

3.2 数据预处理获取到的DEM数据通常需要进行预处理,以适应后续的水文分析。

预处理包括去噪、填充空缺、投影变换、坐标系转换等步骤。

这些预处理步骤可以提高DEM数据的质量和准确性。

4. DEM与其他水文模型的结合DEM与其他水文模型的结合可以提高水文分析的准确性和可靠性。

子流域划分和DEM分辨率对SWAT径流模拟的影响研究

子流域划分和DEM分辨率对SWAT径流模拟的影响研究
王 艳君 一 吕宏 军 , 彤 , , 姜
(.南京信 息工 程大 学 , 苏 南京 2 0 4 ; .中国科 学院南 京地理 与 湖泊研 究所 , 1 江 10 4 2 江苏 南京 2 0 0 ; 10 8
3 .中国科 学院研 究 生院 , 北京 10 3 ) 0 0 9
摘 要 : 用 S A 应 W T分 布 式水 文模 型 , 选择 秦 淮 河流 域 为研 究 区, 不 同的子流 域 划分 水平 和 DE 分 在 M
1 引 言
目前 ,分 布式水 文模 型在流 域水 文过程 和水 资源
1 从 而使 得划 分 的 子单元 或 多 或少 具有 相对 均 一 的 %, 性 质[ 4 1 。Ma ia ale a. 析 了 S T模 型 的产 流预 nl p l t 1 l i 分 WA 测 对 子流域 和 H U R s的数 量的 敏感性 ,发现 尺度 较大 的集 总影 响 了径流 曲线 数 C N值 的实 际分 布 ,从 而降 低 了预 测 的准确性嘲 ig e t 1 用 S T模 型发 。Bn n r . e a应 WA 现 产 流 预 测 对 于 不 同 数 量 的子 流域 划 分 是 稳 定 的同 。 Ao i rnc a& C n aoz 半 分 布式 的线 性 非线 性 模 型 a n rzo用 研 究城 市化 流域 的水文 响应 ,结果 表 明流域 的空 间离 散差 异对 流域 出 口的流量 过程 线有显 著影 响 ,尤其对 于 高强 度暴 雨 事件 i H g 。Ft u h& Ma ky发 现 , 于 z ca 对 不 同的子 流域 划分径 流 和泥沙 负荷都 基本 保持 不变圈 。 J a e a.发现 子 流域 划 分对 径 流 的模 拟影 响 不大 [ h t 1 9 1 。 国内 的郝芳 华 等 和张 雪松 等 『以黄河 下 游支 流 卢 氏 I l 】 流 域和美 国得克 萨斯 州东 北部 的 L k ok流 域 为研 a eFr 究区, 进行 了 子流域 划分对 流域 产水 产沙 的影 响分析 , 结 果认 为 :子流 域 的划分数 目对 流域 产流 的敏感性 较 低. 并且 存在 一定 的 子流域划 分水 平 , 当子流 域 的数 目 超过 2 4时 , 对流域 的产 流几 乎没有 影 响 。

元谋县不同空间分辨率DEM的流域特征变化

元谋县不同空间分辨率DEM的流域特征变化

元谋县不同空间分辨率DEM的流域特征变化作者:徐珍蒋婷黎武贺春明杨晓冉红来源:《南方农业·上旬》2016年第08期摘要利用DEM自动提取流域特征是近年来研究流域分析的热点,DEM空间分辨率的改变对流域特征提取有重要影响,运用ArcGIS10.2软件对10 m×10 m的DEM栅格资料进行处理,得出110 m、210 m……910 m九组分辨率的DEM数据,分析不同空间分辨率DEM的流域特征变化,对比取样后与未取样的DEM数据之间的变化,进一步验证不同空间分辨率DEM对流域特征变化的影响。

关键词空间分辨率;流域特征;DEM;平均取样;云南省元谋县中图分类号:P333; S126 文献标志码:A DOI:10.19415/ki.1673-890x.2016.22.008知网出版网址:http:///kcms/detail/50.1186.s.20160904.0027.007.html 网络出版时间:2016-9-4 0:27:00随着现代化科学技术的不断发展,尤其是计算机技术以及GIS应用的逐渐广泛,DEM (数字高程模型)成为近年来流域水系分析、地形特征提取等数字地形分析领域的热点[1],DEM作为地形地貌数字化表达方式,具有多形式的显示方式与不易损失精度等优点,使其逐渐取代了传统的存储介质[2]。

一般来说,DEM的数据类型有栅格型、不规则三角网(TIN)和矢量型(等高线)3种,其中栅格型DEM数据结构较为简单,在数字地形分析方面采用较多[3]。

如郭超颖等[4]基于DEM对马莲河流域数字地形分析,提取流域的基本地形特征以及流域水系、划分小流域等。

DEM 对于提取地形特征与流域特征具有诸多优点,因此利用DEM提取流域特征是建立分布式水文模型的基础[5],水文模拟研究和基于空间技术地形特征提取大多是在DEM的基础上进行的[6]。

DEM包含的信息会随着分辨率的变化而变化,空间分辨率作为DEM的重要影响因素,是近年来学者们重点研究对象。

DEM网格尺度对水文模拟影响的研究

DEM网格尺度对水文模拟影响的研究
Ke o d : yW r s d s ae t p g a h cc a a trsis T MOD ; y r lg c d l g c l ; o o r p i h r ce t ; OP i c EL h d oo i a mo ei l n d s e i i lee ain mo e e e i s dg t l v t d lw r z a o d sz n o a lc o ie a d f w o  ̄i n l l Ab t a t T e tp g a h c c a a t r t s o n e b sn c mp td b i e e t s r c : h o o p i h rc e si fXu h a i o u e y d f rn r i c
结果 表 明 , E 网格 尺 度 对 流 域 地 形 特 征参 数 的影 响 还 比较 大 , 由 于模 型参 数 率 定 采 用 了优 选 算 法 . 盖 了不 同 DM 但 掩 D M网 格 尺 度 和 不 同流 向分 配 方 法 计 算 的 地 形 指 数 的差 别 . 得 模 拟 的结 果 相 差 不 大 。但 随 着 网 格 尺 度 的增 大 . E 使 多
向分 配法 模 拟 的结 果 要 比单 向分 配法 好 一 些 。
Efe t n t d fDii lElv t n M o e i c l n Hy r l g c lM o ei g f cs a d S u y o g t e a i d lGrd S ae o d o o i a d l a o n
(. 1中山大学7 ;. 州 市水利 水 电勘测 设计 研 究院 . 广 1 2 5 2广
广 东 广 州 5 0 4 ; . 汉大学 水资 源 与水 电S 程科 学 国家重点 实验 室 . 16 0 3武 - 湖北 武 汉 4 0 7 ) 3 0 2

子流域划分和DEM分辨率对SWAT径流模拟的影响研究

子流域划分和DEM分辨率对SWAT径流模拟的影响研究

水文JOURNALOFCHINAHYDROLOGY第28卷第3期2008年6月Vol.28No.3Jun.,20081引言目前,分布式水文模型在流域水文过程和水资源计算与管理中得到广泛应用。

然而,水文变量和模型参数具有很大的随机性和时空变异性。

所有的分布式模型均有这样或那样的假设与近似处理,不同模型或同一模型在不同的空间和时间分辨率下使用同样的参数可能会得出有较大差别的计算结果[1]。

模型预测结果的精度很大程度上取决于输入的空间变量对流域相关特征的描述[2-3]。

越精细的DEM、流域离散的空间单元越小以及越详细的或大比例尺的土地利用和土壤图才能产生更精确的模拟结果。

本文就子流域离散程度和DEM的空间分辨率对SWAT分布式水文物理模型径流模拟结果的影响作一分析。

国内外许多学者对流域空间离散程度和DEM精度与分布式水文模型模拟结果的相互作用作了研究。

Bathurst将欧洲的SHE模型应用于Wye流域,指出流域划分的子流域单元面积不应超过流域总面积的1%,从而使得划分的子单元或多或少具有相对均一的性质[4]。

Manillapallietal.分析了SWAT模型的产流预测对子流域和HRUs的数量的敏感性,发现尺度较大的集总影响了径流曲线数CN值的实际分布,从而降低了预测的准确性[5]。

Bingneretal.应用SWAT模型发现产流预测对于不同数量的子流域划分是稳定的[6]。

Aronica&Cannarozzo用半分布式的线性非线性模型研究城市化流域的水文响应,结果表明流域的空间离散差异对流域出口的流量过程线有显著影响,尤其对于高强度暴雨事件[7]。

FitzHugh&Mackay发现,对于不同的子流域划分径流和泥沙负荷都基本保持不变[8]。

Jhaetal.发现子流域划分对径流的模拟影响不大[9]。

国内的郝芳华等[10]和张雪松等[11]以黄河下游支流卢氏流域和美国得克萨斯州东北部的LakeFork流域为研究区,进行了子流域划分对流域产水产沙的影响分析,结果认为:子流域的划分数目对流域产流的敏感性较低,并且存在一定的子流域划分水平,当子流域的数目超过24时,对流域的产流几乎没有影响。

DEM数据分辨率对黑河金盆水库流域地形参数提取的影响分析

DEM数据分辨率对黑河金盆水库流域地形参数提取的影响分析

D M 数 据 分 辨 率 对 黑河 金 盆水 库 流 域 E 地形 参 数 提取 的影 响分 析
李抗彬 , 沈冰 , 李智 录
( 西安理工大学 西北 水资源与环境 生态教育部重点实验室 , 陕西 西安 70 4 ) 10 8
摘 要 : 据 陕西省 黑 河金 盆 水库 流域 不 同分 辨 率 的 D M 数据 , 用数理 统 计 方 法分 析 D M 数 据 根 E 采 E
e c o ee t b ih n f h h ie o M aa r s l t n i it b td w t rh d h d oo ia d n e fr h sa l me t e c o c fDE d t ou i n d s i u e ae s e y r lgc lmo — t s ot e o r
Re e vo r Ba i Afe t d b s r i sn f c e y DEM t s l to Da a Re o u i n
L n b n,SHEN n IKa g i Bi g,LIZh l i u
( e a f o h et tr eore n n i n n clg f E, K yLbo  ̄ w s Wa sucs dE v omet o y o MO N eR a r E o X ’nU ie i f ehoo , ia 10 8 hn ) ia nvr t o cnl sy T y g X ’n70 4 ,C ia
v i a i n S a n iPr vn e,t e mahe tc lsaitc t d i d p e o a ay e t e i a to orb sn i h a x o i c h t maia ttsia meho s a o t d t n lz h mp c f l c a g s i heDEM aar s l t n o h a i o o r p i a a t r x r ce O a o p o i e a r fr h n e n t d t e o u i n t e b sn t p ga h c p r mee se ta t d S st r vd ee - o

基于DEM的鄱阳湖流域提取及分析

基于DEM的鄱阳湖流域提取及分析

学校代码:10410序号:本科毕业设计题目:基于DEM的鄱阳湖流域提取与分析学院:国土资源与环境学院姓名:吴燕锋赵京华学号:20103742 2010专业:地理信息系统年级:2010级指导教师:黄宏胜副教授二0一四年五月摘要:小流域是水文分析的基本单位,小流域划分对于水文研究具有重要的实践意义。

本设计以江西省30m分辨率DEM数据为基础,首先应用ArcGIS的水文分析模块进行江西省内三级河流网络的提取;然后对三级流域范围进行分析;最后以江西省三级以上河网基础数据进行河网提取误差分析,分析结果表明:通过DEM提取的河网与实际河流水系特征基本一致,研究结果可应用于水文分析。

关键词:水文分析;江西省;DEM;ArcGISThe Extraction and Analysis of Sub-Watershed in Jiangxi ProvinceBased on DEMAbstract:Sub-watershed is the basic unit of the hydrological analysis, and watershed partitioning has important practical significance in hydrology research. Based on the DEM data of 30 meters resolution in Jiangxi province, the design steps are as follows: first, three level river network in Jiangxi province has been extracted by the hydrological analysis module of ArcGIS, Secondly, the range of each sub-watershed was analyzed, Finally, analyze network extraction error based on three level above river network basic data of Jiangxi Province. The results show that the river networks extracted from DEM were consistent with the real river network. So, the results can be applied to hydrologic analysis.Key words: Hydrologic Analysis; Jiangxi Province; DEM; ArcGIS目录1引言 (1)1.1 研究区域概况 (1)1.2 数据来源 (1)1.3 数据处理工具与软件 (1)2设计过程 (2)2.1 DEM数据预处理 (2)2.1.1 洼地填充 (3)2.1.2 水流方向的确定 (4)2.1.3 汇流累积量计算 (5)2.1.4 河流长度计算 (6)2.2 河网提取 (7)2.2.1 Stream link 数据的生成 (9)2.3 流域提取﹑河网分级及赣江中游水系提取精度分析 (10)3结论与讨论 (15)参考文献 (17)1 引言1.1 研究区域概况江西省位于我国东海近南内陆,居我国第一大河流长江中下游南岸,全省国土面积为16.96×104km2,是长江流域的重要省份之一。

基于不同分辨率的河北省DEM流域提取分析

基于不同分辨率的河北省DEM流域提取分析

ArcGIS高级应用期末论文基于不同分辨率的DEM河网和流域提取分析摘要:研究以河北省滦河流域为研究区。

采用30米和90米不同分辨率的DEM 作为基本的地形数据,应用ESRI公司开发的ARCGIS地理信息系统软件进行河网和流域特征的提取。

主要有DEM预处理、河网的提取、流域提取。

经分析得到了研究区域不同分辨率下的河网特征以及流域特征信息。

关键词:水平分辨率,栅格DEM,河网,流域水系提取Extraction and analysis of DEM River Network and Watershed based on the different resolutionAbstract:The study area is the Luanhe River that located in Hebei Province. The 30 and 90 meters of different resolution DEM as the basic topographic data,The study apply for the software of ESRI ArcGIS geographic information system for the extraction of river network and watershed characteristics. The study mainly includes DEM pretreatment, extraction of river network and extraction of watershed.The results were got with the regional characteristics of river network and watershedfeature information through the analysis to different resolution DEM.Key Words:Horizontal resolution ,Raster Digital Elevation Model( Raster DEM),River Network,Drainage Area Water System Extracting1.引言大数据时代,数据越来越多,特别是遥感数据,更是海量数据,而这些数据中,数字高程模型(DEM)越来越多地被应用到流域地形分析,进行流域水文模拟研究。

DEM分辨率对AVSWAT2000径流模拟的敏感性分析的开题报告

DEM分辨率对AVSWAT2000径流模拟的敏感性分析的开题报告

DEM分辨率对AVSWAT2000径流模拟的敏感性分析的开
题报告
1.研究背景
随着不断加快城市化和工业化进程,人们的日常生活和工业生产之中排放的污水以及各种污染物,给水环境带来了巨大的压力。

为了科学地评估水资源的利用,以及
水环境的保护和治理,对流域内水力和水文过程的深入研究是非常重要的。

而DEM分辨率是衡量地形地貌信息精度的一个重要参数。

2.研究目的
本次研究主要针对DEM分辨率对AVSWAT2000径流模拟的敏感性展开分析。

目的是通过构建不同分辨率的DEM数据,对AVSWAT2000模拟结果进行分析,并比较
分析不同分辨率下的模拟精度,从而确定最佳的DEM分辨率来提高AVSWAT2000模
拟的准确性。

3.研究方法
本次研究主要采用以下步骤:
(1)应用GIS软件提取研究区域DEM数据,并调整DEM分辨率分别为
5m,10m,30m和90m,得到不同分辨率的DEM数据。

(2)构建AVSWAT2000模型,根据不同分辨率DEM数据为模型设定不同参数。

(3)进行模拟试验,对比分析不同分辨率下的模拟结果,确定最佳的DEM分辨率。

(4)利用统计学方法,包括相关性分析和误差分析等,来评估模拟结果的准确
性并提出建议。

4.预期效果
通过本次研究,预期可以得到以下效果:
(1)明确DEM分辨率对AVSWAT2000模拟精度的影响,从而寻找最佳的DEM 分辨率。

(2)提高AVSWAT2000径流模拟的准确性,为流域水资源管理提供科学依据。

(3)为后续相关研究提供技术支持和数据支持。

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收稿 日期 : 2 0 1 3 —0 3 —2 0 基 金 项 目: 国家 自然科 学 基金 ( 4 1 1 0 1 0 9 5 ) .
中图分 类 号 : P 3 3 z  ̄ . 2
文 献标 志码 : A
文章 编号 : 1 0 0 1 —2 4 4 3 ( 2 0 1 3 ) 0 5 —0 4 8 3 —0 6
在我国, 据水利部水利发展统计公报显示 , 濒临中小河流的城市 占全国城市的 8 5 %, 国内生产 总值 的 5 0 %、 工 业 生产 总 值 的 7 O %来 源 于 中小 流域 的城市 . 然而 , 我 国 中小 流域 的 防洪标 准 却普 遍 偏 低 , 8 3 %的城 市只能抵御 2 0 年一遇的洪水 . 防洪标准的偏低导致中小流域洪水灾害频繁发生 . 为了减小洪水灾害, 必须加 强对 我 国 中小流 域 防洪 问题 的研究 和 建设 j . 水 文模 型是 洪 水预 报 的关 键 , 水 文 模 型经 历 了集 总式 模 型 , 半 分布式水文模型到分布式水文模型的发展 . 分布式水文模型与地理信息系统 、 遥感信息技术结合可以更好地 反 映水 文要 素 的空 问变化 , 而 集 总式模 型一 般把 整个 流域 当成一 个整体 , 各 因素 的输 入参数 通 常为 流域 平均
第3 6卷 5期 2 0】 3年 9 月
安 徽 师 范 大 学 学i 报 ( 自然 科t 学 版 ) J o u r n a l o f A n h u i N o m ̄ a l Un v e r s i t y( Na u r a l S c i e n c e )
V o 1 . 3 6 N o 5
S e p .2 0 1 3
DE M 分 辨 率 对 小 流 域 径 流 模 拟 的 影 响
田智 慧 , 晋 磊
4 5 0 0 0 1 ) ( 郑州 大学 水 利 与 环 境 学 院 , 河南 郑州

要: D E M 分 辨 率对 小流域 流域 特征 参数 和径 流模 拟 有 影响 . 选择 伊 河 流域 中游 的 陆浑 水库 流
数字高程模型序数组, 是表示流域地表三维特征的有效工 具, 可 以从栅 格 高程 资料 中 自动提 取流 域 几 何特 征 值 [ 引. 分 布 式水 文 模 型 的构 建 过 程 受 流 域 特征 参 数影 响
大, 而D E M 分 辨率 影 响诸 如坡 度 、 汇 流 网络 、 河 道长 度 、 流 域边 界 等 流域 参 数 的 提取 , 进 而 影 响 流域 水 文 模 型 的模拟 精 度[ 5 ] . 从理 论上 讲 , D E M 分辨率 越 高越能 精确 地提 取河 网流 域 特征 , 但 目前 高 精 度 的 DE M 难 以获 得 . 本 文 以伊河 流域 中游 的陆 浑水 库 流域 为研 究 区 , 采用 3 0 m分辨率 A S TE R G DE M( V1 ) 数据 和 9 0 m 分辨 率 的 S R TM(S h u t t l e Ra d a r T o p o g r a p h y Mi s s i o n ) 为D E M 基础 数据 , 研 究不 同 D E M 分辨 率 下 的 径 流特
理措 施对 具有 多 种土 地利 用 、 土壤 和管 理 条 件下 的大 面积 复 杂 流 域 的水 文 、 泥 沙 和 农 业 化 学物 质 产 量 的影 响, 是一 种基 于 GI S的分 布式 流 域水文 模 型 , 近 年来得 到 了快速 的发 展 和应用 _ 3. 3 _S WA T模 型 的输 入 数据 包 括地 形 、 数字 流域 、 土壤类 型 、 土地 利用 及 降水 、 气 温等气 象数 据 .
值, 没有 考 虑流 域 内部各 地形 因素 的空 间变 化 , 因此分 布 式水 文模 型 是解 决这 些 问题 、 挑 战 的有 力 手 段 和必
然 途径 , 也 是 当前水 文学 研究 的前 沿 和热点 J . S WA T模 型是美 国农 业部 开 发 的流 域 尺度 模 型 , 用 于模 拟地 表 水 和地 下 水 质 和 水 量 , 长期 预测 土地 管
域 为研 究 区, 模 拟模 型使 用 Ar c Vi e w 平 台 的集 成 系统 A VS WA T 2 0 0 5 , 研 究在 不 同 D E M 分辨 率情
况下 径流 模 拟 的 变化 . 研 究表 明 : D E M 分 辨 率对 流域 特 征 产 生很 大影 响 , 随 着 DE M 分辨 率 的 降 低, 坡度 值 变小 , 径 流 汇水 长度 变小 , 流域 面积 有 变 小的趋 势 . D E M 分 辨 率进 而影 响 了径 流模 拟 的 结果 , 随着 D E M 分辨 率 的降低径 流 量减 少 , 月径 流量峰 值 衰减 , 月径 流量峰 值谷 值坦 化 . 关 键字 : D E M 分辨 率 ; S WA T模 型 ; 径 流模 拟
征参 数 的差 异及 对 流域径 流模 拟 的影 响 .
1 研 究 方 法 及研 究 区概 况
1 . 1 S WA T模 型
S WA T模 型 是长 时段 流域 环境模 拟 模型 , 该模 型具 有很 强 的水 文 物理 机 制 , 可 以对不 同 的土壤 条 件 、 土 地利用类型 、 气候状况和在人类活动的干扰下做 出有效的径流模拟预测[ . s wA T模型将研究 流域划分为 若干 个水 文 响应单 元 ( Hy d r o l o g i c R e s e a r c h Un i t — HR U) , 以H RU 为最小 水文模 拟 单元 进行 流域 径 流模 拟 . 水 文 响应单 元 的水 量平 衡方 程 为
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