利用DEM提取河网时集水面积阈值的确定.pdfVIP

维普资讯 第23卷第4期 水 电 能 源 科 学 VolJ23NO．4 2005年 8月 W aterResourcesandPower Aug．2005 文章编号 ：1000-7709(2005)04—0065—03 利用 DEM 提取河网时集水面积阈值的确定 -Tl凡哲 李莉莉 (中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州 221008) 摘要 ：在 Ocallaghan和 Mark方法 中引入 了集水 面积 闭值 的概念，对 于 同一流域 利用不 同集水 面积闽值得 到 不 同的河 网。提 出了利 用河源密度 (或河网密度)与集水面积闭值的关 系确 定理想 的集水面积 阈值 ．当河源 密 度 (或河 网密度)趋于稳定时的面积 阈值为所需要 的。将该方法应用于沿渡河流域得到 的河 网与地形 图中的 “蓝线”河 网拟合较 好。提 出的方法排 除了在 选取集水面积 阈值时的主观 随意性 。 关键 词：数 字高程模 型 ；河网 ；集水面积阈值 ；河源密度 ；河网密度 中图分类号 ：TV12 文献标志码 ：A 网相吻合。本文 以长江流域上游沿渡河流域为 1 概 况 例，利用 RiverTools工具对集水面积阈值 的选取 方法进行初步探讨 。 河网特征集 中反映了一个流域的综合水文特 性 ，同时，水 的汇集与流动又受到河网的约束 。因 2 河 网提取方法 此，无论是水文学者还是地理学者都期望寻找一 种新的途径来确定洪水过程与描述河 网特征的流 Ocallaghan和 Mark河 网识别法 能生成连 域地貌因子之间的必然联系，从而能够将流域地 续 、单宽 的河网，是 以水流在地表沿着坡度最大线 形地貌信息转变为水文信息 。地貌单位线概念 流动为基础 。由于水文基础 明确 ，所 以得到了广 (GIUH)[1]的提出是在该 问题上具有突破性的发 泛的应用LgJ。 展 ，且已有许 多方法可 以用来计算 GIUH[1-63。 利用 O callaghan和 Mark方法提取河网时 ， 这些方法均利用 了流域 的河 网特征 ，如 Horton 关键在于确定一个 网格是不是河道的一部分 。首 地貌参数[1]、宽度函数[5l6]。河 网特征 的获取 ， 先 ，确定 DEM 中每一个网格单元 的水流方向，可 最初是用手工方法量取和计算L7]。随着 GIS、数 利用 D8[1妇方法确定 。根据单元 的水流方 向，计 字化技术的发展 ，特别是数字地图或数字高程模 算 出每一个网格单元 的上游集水面积。给定一个 型 (DEM)的出现 ，为 自动提取流域河 网及河 网特 集水面积 阈值 ，凡是集水面积超过该 阈值 的网格 征提供了强有力的技术支撑。 均为河 网内的单元 ，将这些 网格单元连接后作为 目前广泛应用 的河 网提取方法是 由O cal— 流域的河 网。 laghan和 Mark提 出的L8]，为得到连续河 网，方法 可以看出，提取的河 网能否与流域实际情况 中引入了集水面积阈值 的概念 ，但对同一个流域 ， 相吻合 ，取决于DEM 能否反映流域地形的实际 选取不 同的集水面积阈值将得到不 同的河网，具 情况及所采用的集水面积 阈值 的大小 。 有很大的随意性Lg]。Gyasi—Asyei等 0]研究 的集 水面积 阈值确定方法过于复杂，不易应用。国内 3 集水面积阈值的确定 利用 DEM 提取流域河 网的文献 ，对如何选取合 理集水面积阈值研究较