河網(wǎng)

，研究表明可采用河網(wǎng)密度法、均值變點(diǎn)分析法、水系分維法等確定最佳集水面積閾值。迄今為止，已有學(xué)者基于DEM數(shù)據(jù)對(duì)流域水系提取進(jìn)行研究，但多是針對(duì)特定區(qū)域特定的DEM數(shù)據(jù)；隨著DEM數(shù)據(jù)源的增多，針對(duì)何種DEM數(shù)據(jù)提取的水系精度更高且適用于不同的流域，少有學(xué)者開(kāi)展相關(guān)的對(duì)比研究。鑒此，本文針對(duì)山區(qū)流域，選擇長(zhǎng)江上游山區(qū)及珠江上游山區(qū)作為研究對(duì)象，基于ALOS 12.5 m DEM、ASTER 30 m GDEM 與SRTM 90 m DEM 采用Arcpy針

面，鮮有針對(duì)平原河網(wǎng)的分析研究。沿海地區(qū)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，沿海城市是區(qū)域政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心和人口的集聚區(qū)，但也是自然資源相對(duì)匱乏的區(qū)域。以浙江省為例，沿海平原土地面積僅占全省土地面積的15%，但人口占全省的50%，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值占全省的70%。傳統(tǒng)粗放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式帶來(lái)的污染物排放量大，而平原河道固有坡降小、水體流動(dòng)性差的特點(diǎn)，且水資源、水環(huán)境容量等自然資源和屬性也并沒(méi)有隨著經(jīng)濟(jì)、人口的集聚而轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致沿海地區(qū)水資源稟賦條件和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)格局極不匹

區(qū)，基于平原地區(qū)河網(wǎng)的河道污染模型研究有助于保證人民基本的飲用水安全問(wèn)題[4-6]。根據(jù)聯(lián)合國(guó)數(shù)據(jù)來(lái)看，2050年世界城鎮(zhèn)化率即將達(dá)到66%，全球城市化進(jìn)程不斷加速[7]，尤其以中國(guó)、印度等為代表的廣大發(fā)展中國(guó)家地區(qū)城鎮(zhèn)化的進(jìn)程將呈現(xiàn)指數(shù)型增長(zhǎng)[8]。城鎮(zhèn)化率的增長(zhǎng)使得城鎮(zhèn)所處的各條河流受到影響較大，河流景觀破碎、河道水文條件突發(fā)性變異、河水污染與生物群落毀滅性破壞等一系列問(wèn)題日漸突出[9]。當(dāng)前對(duì)于水污染研究主要集中在水質(zhì)治理與水質(zhì)監(jiān)測(cè)檢測(cè)[10]，忽略

通過(guò)學(xué)者們對(duì)數(shù)字河網(wǎng)提取方法[3-6]、提取精度[7-9]等的不斷研究，基于DEM 提取數(shù)字河網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展為一種簡(jiǎn)便而快捷的技術(shù)手段[1,10-14]，廣泛應(yīng)用于水文[15-16]、流域[17-18]等很多方面。成都市作為全國(guó)公園城市首提地和先行區(qū)，在新一輪城市總規(guī)中制定了“以水定人、以地定城、以氣定形”的“三定”發(fā)展思路，水被列為城市規(guī)劃首要因素，直接決定了城市的人口規(guī)模和分布格局。而河網(wǎng)水系作為水資源的重要載體，深刻影響著水資源的分布格局及水生態(tài)健康，然

30031）1 河網(wǎng)組成1.1 自然對(duì)象水系包括自然河流、溝渠和水體，其實(shí)體數(shù)據(jù)表達(dá)為點(diǎn)、線、面，取決于對(duì)應(yīng)比例尺下的寬度、面積指標(biāo)以及其他特征。單線水系和與其有串聯(lián)關(guān)系的面狀水系是河網(wǎng)研究的主要對(duì)象。自然河流是指地貌低點(diǎn)間水往低處流動(dòng)的區(qū)域，表現(xiàn)為地表水從分水嶺到匯水區(qū)域的流動(dòng)以及在匯水區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。支流匯入干流，逐級(jí)匯入，呈樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。溝渠是指人工修建的供灌溉、引水、排水的水道。溝渠并非總是沿著匯水區(qū)域運(yùn)動(dòng)，符合地貌上的水往低處流的特點(diǎn)，地上渠有提水設(shè)施

038）0 引言河網(wǎng)調(diào)蓄是將河道水系作為天然的雨水調(diào)蓄池，利用調(diào)蓄容積對(duì)雨水進(jìn)行蓄滲和緩釋?zhuān)?］的一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)而有效的調(diào)蓄措施［2］，是影響其水資源承載力以及洪澇災(zāi)害空間分布的重要因素［3］。汛期河網(wǎng)調(diào)蓄能力的發(fā)揮可以削減洪峰，遲滯洪水過(guò)程，緩解城市排水排澇壓力；非汛期，河網(wǎng)蓄水則補(bǔ)給地下水，調(diào)節(jié)河川徑流［2］，同時(shí)能滿足城市生態(tài)需水及城市景觀的需要［3］。尤其在平原河網(wǎng)地區(qū)，河流密集，因而其調(diào)蓄能力對(duì)流域水系的生態(tài)補(bǔ)水及防洪排澇具有更加重要的意義。河網(wǎng)調(diào)

1 研究背景城市河網(wǎng)作為城市重要的資源儲(chǔ)備和環(huán)境載體，能夠滿足防洪排澇、人文景觀等社會(huì)需求，對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。城市化進(jìn)程中為滿足發(fā)展需要，人們對(duì)城市河流進(jìn)行了不同程度的人為改造，直接改變了城市河網(wǎng)的自然連通結(jié)構(gòu)，對(duì)其功能產(chǎn)生了很大影響[1-3]。許多城市河網(wǎng)的結(jié)構(gòu)連通性下降，河道主干化趨勢(shì)明顯，河網(wǎng)部分河段水流流速緩滯，水體置換周期增長(zhǎng)，自?xún)裟芰ο陆礫4-7]。此外，同期水環(huán)境保護(hù)措施滯后，且河道外源污染嚴(yán)重，水質(zhì)惡化嚴(yán)重。相關(guān)部門(mén)利用污

同的變化，研究其河網(wǎng)徑潮動(dòng)力的演變對(duì)當(dāng)?shù)胤篮?、航運(yùn)和供水具有重要意義［5，6］。朱金格等［7］通過(guò)對(duì)珠江河網(wǎng)不同年代的水位流量進(jìn)行數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)河網(wǎng)區(qū)水位流量關(guān)系發(fā)生明顯變化，同流量下水位降低，水面比降變緩；黃偉民［8］指出，河網(wǎng)頂點(diǎn)馬口、三水站分流比在20 世紀(jì)90年代發(fā)生突變，三水分流比增大，北江河網(wǎng)分流增加；張蔚等［9，10］則通過(guò)對(duì)河網(wǎng)1955-2005年長(zhǎng)序列實(shí)測(cè)潮位資料進(jìn)行Mann-Kendall 檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)河網(wǎng)區(qū)潮差在20 世紀(jì)80年代后開(kāi)始顯著

歷史上典型的平原河網(wǎng)地區(qū)，水系高度發(fā)育，河流水系縱橫交錯(cuò)。城市化進(jìn)程對(duì)上海及長(zhǎng)三角地區(qū)水系結(jié)構(gòu)影響的研究近年來(lái)得到重視[1-8]，然而因其“橫塘縱浦”式的復(fù)雜網(wǎng)狀水系結(jié)構(gòu)，采用傳統(tǒng)的地貌學(xué)方法如Horton定律，以及相關(guān)水系結(jié)構(gòu)參數(shù)，來(lái)探討區(qū)域水系結(jié)構(gòu)面臨許多理論挑戰(zhàn)?，F(xiàn)運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)理論和GIS空間分析技術(shù)，采用水系連通指標(biāo)描述平原河網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)狀水系結(jié)構(gòu)及其變化，可為復(fù)雜的網(wǎng)狀水系結(jié)構(gòu)研究提供新的視角[9]。為此，以上海中心城區(qū)為典型案例區(qū)域，探討了近70

16].無(wú)錫濱湖河網(wǎng)由京杭運(yùn)河、梁溪河等主要河道以及城市內(nèi)河道連通構(gòu)成，是無(wú)錫市濱湖區(qū)不可或缺的組成部分.一方面，研究區(qū)域河網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，地域條件復(fù)雜.另一方面，城市的高速發(fā)展和人們生活水平的提高，導(dǎo)致大量的工業(yè)、生活污水輸入至河道中，進(jìn)而加劇了城市水系水質(zhì)惡化和生態(tài)環(huán)境退化[17]，導(dǎo)致河網(wǎng)內(nèi)河道大面積黑臭.與平原河網(wǎng)不同，濱湖河網(wǎng)的水質(zhì)條件直接受到湖泊水體條件的影響，尤其是近年來(lái)，濱湖河網(wǎng)城市主要通過(guò)從湖泊調(diào)水來(lái)增加水體流動(dòng)性，改善河網(wǎng)的水動(dòng)力條件，進(jìn)而

城市化發(fā)展以來(lái)，河網(wǎng)水系受到人類(lèi)活動(dòng)影響最為強(qiáng)烈[1-2]，不透水面的急速擴(kuò)張改變了城市河網(wǎng)格局[3]，帶來(lái)洪澇頻發(fā)、水質(zhì)惡化等一系列水安全、水生態(tài)問(wèn)題，制約了城市可持續(xù)發(fā)展[4]，引起了廣大學(xué)者的關(guān)注，對(duì)城市水系的研究也從治污、保質(zhì)轉(zhuǎn)移到恢復(fù)生態(tài)河網(wǎng)水系[5]，因此，研究了解城市發(fā)展與河網(wǎng)水系間的相互作用具有重要意義。從1945年提出的Horton定律和Strahler河流分級(jí)方法到結(jié)合GIS空間技術(shù)，對(duì)城市化下河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)與功能的變化進(jìn)行了許多研究，結(jié)

倪晉仁漢江流域河網(wǎng)分級(jí)特征研究黃子葉 王易初 倪晉仁?北京大學(xué)環(huán)境工程系, 水沙科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100871; ?通信作者, E-mail: jinrenni@pku.edu.cn為深入了解漢江流域河網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征, 在提取高精度數(shù)字河網(wǎng)的基礎(chǔ)上, 結(jié)合地表水頻率地圖和河寬遙感數(shù)據(jù)集, 研究河網(wǎng)幾何結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自相似性, 同時(shí)統(tǒng)計(jì)分析河網(wǎng)的河寬分級(jí)規(guī)律。結(jié)果表明, 河網(wǎng)中 1~6 級(jí)的分支比、河長(zhǎng)比、面積比和側(cè)枝比等結(jié)構(gòu)參數(shù)穩(wěn)定在較窄的數(shù)值

0）1 研究背景河網(wǎng)水系的連通狀況對(duì)區(qū)域水資源配置、水旱災(zāi)害防御、水體自?xún)裟芰μ岣?、水生生境維護(hù)以及物質(zhì)能量傳遞等都有著重要的影響［1-3］。然而，隨著城市化進(jìn)程的加快，人類(lèi)活動(dòng)特別是水利工程建設(shè)影響了天然水系的結(jié)構(gòu)形態(tài)，改變了河網(wǎng)水系連通性［4-5］。黃草［6］、Pracheil［7］、Cui［8］等指出，通過(guò)重新設(shè)計(jì)河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)、恢復(fù)水系連通度，能有效維持河流健康發(fā)展。然而，常規(guī)的水系連通措施多是借助各種工程來(lái)改變水系結(jié)構(gòu)，需要大量資金和人力投入，措施

系，分維值越高，河網(wǎng)密集，調(diào)蓄能力越強(qiáng)，洪澇干旱災(zāi)害的可能性越低。水系分維值的盒維數(shù)法計(jì)算研究中，有學(xué)者以一定比例尺的實(shí)際河網(wǎng)掃描圖作為底圖計(jì)算分維值[10,18,19]，有學(xué)者利用DEM提取數(shù)字河網(wǎng)作為底圖計(jì)算分維值，其中有選擇不同精度的DEM源[20～24]，有不同匯流閾值的確定方法，如以河網(wǎng)密度-閾值關(guān)系變化趨勢(shì)確定[25-27]，以分維值-閾值關(guān)系變化趨勢(shì)確定[28,29]，或選擇與實(shí)際河網(wǎng)比較符合時(shí)的數(shù)字河網(wǎng)的閾值[30]。本文利用Arcgis平

[2]依據(jù)不同的河網(wǎng)閾值將河網(wǎng)劃分為2、3、4、5級(jí)，將各分級(jí)下的河網(wǎng)長(zhǎng)度與實(shí)際河網(wǎng)長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)比，確定合理的河網(wǎng)閾值；張樹(shù)君等[3]從河網(wǎng)密度與集水閾值的關(guān)系出發(fā)，選擇二者擬合的最佳值（穩(wěn)定值）來(lái)確定河網(wǎng)集水閾值；俞志強(qiáng)等[4]探索了顧及地物要素的水文信息提取方法，將影響地表徑流的地物要素如道路、水渠、堤壩工程等信息融入DEM，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)中地物的高程差異，達(dá)到了細(xì)化DEM目的；孔凡哲等[5]提出了利用河源密度與集水面積閾值的關(guān)系確定理想的閾值。學(xué)者們針對(duì)于

各種人類(lèi)活動(dòng)中對(duì)河網(wǎng)水系影響最明顯的,全球60%的河流因?yàn)槌鞘谢l(fā)生了形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變[3],由此會(huì)帶來(lái)水環(huán)境惡化、河網(wǎng)調(diào)蓄能力下降等一系列問(wèn)題. 因此研究城市化進(jìn)程下河網(wǎng)水系的變化具有重要的意義.對(duì)河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)的研究是分析河網(wǎng)形態(tài)和功能的基礎(chǔ)[4]. 近年來(lái)我國(guó)對(duì)河流水系結(jié)構(gòu)形態(tài)及連通性的研究主要集中在江西[5-6]、河南[7]、浙東沿海[8]、太湖流域[9-11]等地區(qū). 河網(wǎng)在城市化進(jìn)程中受到破壞后,主要表現(xiàn)出河道數(shù)量減少,河網(wǎng)密度下降,河道趨于主干

中，提取城市模擬河網(wǎng)是基礎(chǔ)[1-2]。目前，基于DEM高程數(shù)據(jù)提取模擬河網(wǎng)[3-7]，因?yàn)槠洳僮骱?jiǎn)單、有免費(fèi)的覆蓋比較全面的DEM數(shù)據(jù)集以及集成到各GIS軟件系統(tǒng)而受到水文工作者廣為應(yīng)用，主要包括DEM高程填洼處理、柵格流向計(jì)算、柵格匯流累計(jì)數(shù)計(jì)算、模擬河網(wǎng)提取四大步驟。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，由于洼地及平坦區(qū)的存在，使得柵格流向不易確定，影響河網(wǎng)水系的提取，從而導(dǎo)致所提取的模擬河網(wǎng)同實(shí)際河網(wǎng)存在著較大誤差(尤其在平原地區(qū))，提取的流域范圍和實(shí)際范圍也存在著一

074)0 引言河網(wǎng)編碼是水文信息管理工作的基礎(chǔ)，編碼能夠直觀準(zhǔn)確地反映河網(wǎng)中河段間水文拓?fù)潢P(guān)系[1]，是水文管理系統(tǒng)研究的關(guān)鍵。目前采用的河網(wǎng)編碼方法主要是通過(guò)DEM生成模擬河網(wǎng)，然后在模擬柵格河網(wǎng)上完成河網(wǎng)編碼[2-6]。然而由于DEM本身的精度以及生成模擬河網(wǎng)的單流向算法[7-8]不夠完善，使得實(shí)際河網(wǎng)與模擬河網(wǎng)存在較大的誤差。實(shí)際河網(wǎng)中會(huì)出現(xiàn)多河道匯集，河道分叉及匯流分叉的等復(fù)雜情況[9]，單流向算法模擬河網(wǎng)無(wú)法體現(xiàn)[10]。在對(duì)河網(wǎng)進(jìn)行編碼時(shí)，李

2]，使得大部分河網(wǎng)均具有相似的樹(shù)枝狀形態(tài)，因此，可以說(shuō)溪流網(wǎng)絡(luò)的樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)具有“等級(jí)性”，位于河網(wǎng)邊緣的低級(jí)別河流通常與另一大小相似的同級(jí)河流相匯，隨著遠(yuǎn)離河網(wǎng)邊緣，一級(jí)河流通?？梢詤R入另一條一級(jí)河流，然而也可以直接匯入二、三，甚至更高級(jí)別的河流[3]。在溪流網(wǎng)絡(luò)的匯流點(diǎn)，干支流之間發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用[4]。匯流點(diǎn)下游的干流河段接受了來(lái)自2個(gè)甚至多個(gè)可能在理化條件等方面截然不同的支流，因此干流的生境狀況，如河道及河谷形態(tài)[5]、無(wú)機(jī)的沉積物與有機(jī)顆粒物[

利用信息化技術(shù)對(duì)河網(wǎng)水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染事件并定位污染源，是水污染控制和治理的一個(gè)重要手段，對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域河網(wǎng)進(jìn)行可視化建模是水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。提出將河網(wǎng)抽象為有向圖進(jìn)行計(jì)算機(jī)建模，設(shè)計(jì)新的圖遍歷算法遍歷河網(wǎng)模型、獲取河道路徑，同時(shí)基于安卓平臺(tái)和GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)可實(shí)現(xiàn)河網(wǎng)可視化。通過(guò)曲線擬合技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化可視化界面，改善用戶(hù)體驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于安卓平臺(tái)和GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)河網(wǎng)可視化，可以顯示較為清晰的河網(wǎng)可視化界面和監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布

10036）1 河網(wǎng)區(qū)分類(lèi)及特征1.1 河網(wǎng)區(qū)分類(lèi)河網(wǎng)區(qū)主要指呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有一定空間范圍的網(wǎng)狀水系。由于我國(guó)地形多樣，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，河網(wǎng)區(qū)的類(lèi)型也是多種多樣，河網(wǎng)區(qū)主要是由干流及其附近的支流組成，如有湖泊與河流相通，湖泊也是該河網(wǎng)區(qū)的一部分。按照河流位置與流向、流經(jīng)區(qū)域、支流分布、上下游情況及是否受潮汐影響等因素，我國(guó)河網(wǎng)區(qū)分為感潮河網(wǎng)區(qū)和非感潮河網(wǎng)區(qū)2大類(lèi)。（1）感潮河網(wǎng)區(qū)。河網(wǎng)內(nèi)部主要河流下游與海洋交匯、受潮汐流影響的河網(wǎng)區(qū)稱(chēng)為感潮河網(wǎng)區(qū)。根

002）對(duì)河流的河網(wǎng)及流域的研究主要在于對(duì)平原河網(wǎng)[1]、城市與河流[2]、河流與生態(tài)[3]等方面的研究。對(duì)于河谷地區(qū)河流的河網(wǎng)及流域特征的相關(guān)研究較少，而河谷作為河流發(fā)育的重要階段，研究河谷地區(qū)河流的河網(wǎng)及流域特征，有助于研究該地區(qū)整個(gè)水文體系的形成和發(fā)育過(guò)程，具有重要的研究?jī)r(jià)值。1 數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源本文所用數(shù)據(jù)主要為云南省元謀地區(qū)的DEM數(shù)據(jù)以及遙感影像數(shù)據(jù)，進(jìn)行研究區(qū)河流的河網(wǎng)及其流域概況的初步研究，主要DEM數(shù)據(jù)來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)

共同完成的“城市河網(wǎng)水環(huán)境提升理論技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用”成果榮獲大禹特等獎(jiǎng)。此次獲獎(jiǎng)的成果是以國(guó)家科技需求為導(dǎo)向，圍繞城市河網(wǎng)水環(huán)境治理中的科技難題，歷經(jīng)20余年的理論研究與技術(shù)攻關(guān)，形成了以水系連通、水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)為核心的城市河網(wǎng)水環(huán)境治理的理論方法、技術(shù)體系和聯(lián)控聯(lián)調(diào)平臺(tái)的創(chuàng)新成果。1在理論創(chuàng)新方面，首創(chuàng)了源頭控制-水系連通-動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的城市河網(wǎng)水環(huán)境提升理論與方法。創(chuàng)建了城市河網(wǎng)污染源解析與空間削減理論。采用雙穩(wěn)定同位素方法，揭示了城市產(chǎn)流產(chǎn)污時(shí)空變化規(guī)律，解析

目的：北運(yùn)河下游河網(wǎng)區(qū)具有地勢(shì)平緩、閘壩多、水體流動(dòng)緩慢、河渠湖庫(kù)化等特點(diǎn)，是我國(guó)北方典型的閘壩型河流。近年來(lái)，隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類(lèi)活動(dòng)日益劇烈，河流水體中營(yíng)養(yǎng)元素質(zhì)量濃度有上升趨勢(shì)，呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。本文選擇北運(yùn)河下游典型河網(wǎng)區(qū)為研究對(duì)象，通過(guò)為期1年的水質(zhì)監(jiān)控，揭示河網(wǎng)區(qū)河流水體中氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽等指標(biāo)的時(shí)空變化過(guò)程，并對(duì)其水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。方法：研究區(qū)域?yàn)楸边\(yùn)河下游典型河網(wǎng)區(qū)，總面積約400 km2，主要河流有北運(yùn)河、鳳河、龍河、黃沙河、柳河干渠等

drology；河網(wǎng)中圖分類(lèi)號(hào)：P333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）09-0076-01利用DEM數(shù)據(jù)中提取水系網(wǎng)已經(jīng)成為GIS應(yīng)用于水文及環(huán)境研究的重點(diǎn)。本文就是GIS空間分析功能在水文分析的應(yīng)用與研究，是流域水文統(tǒng)計(jì)模型向水文機(jī)理模型的一個(gè)轉(zhuǎn)變，并引入GIS技術(shù)。SRTM-DEM數(shù)據(jù)在空間分析的研究領(lǐng)域中是一個(gè)很熱門(mén)的方向，用一種新的SRTM-DEM數(shù)據(jù)結(jié)合ArcGIS中的Hydrology水文分析模塊的算法來(lái)確定河流流向

波市姚江流域平原河網(wǎng)的提取研究李天昊1,2, 王 侃2, 程軍蕊2, 楊雪玲2, 張招招1,2, 韓世豪1,2(1.寧波大學(xué)地理與空間信息技術(shù)系,浙江寧波315211; 2.寧波大學(xué)生態(tài)環(huán)境研究所,浙江寧波315211)[目的] 針對(duì)目前基于DEM提取平原河網(wǎng)所遇到的困境，采用新的視角提取平原河網(wǎng)，為完善水系自動(dòng)化提取方法研究提供依據(jù)。 [方法] 采用Acr Hydro Tools和SWAT工具在輪廓不同的DEM下，對(duì)寧波姚江流域進(jìn)行河網(wǎng)提取和流域確定。再

間分析。比如對(duì)于河網(wǎng)中軸可進(jìn)行連通性分析。由于本文所選數(shù)據(jù)為河網(wǎng)數(shù)據(jù)，以下將對(duì)中軸提取結(jié)果建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⑦M(jìn)行連通性分析。In Fig.4,the hot and cold composite curves are shifted on theQ-axis and close to each other.Until the two composite curves reach to the predetermined target position(ΔTmi

?SWAT模型下河網(wǎng)水文過(guò)程分布式模擬研究劉 倩(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州 121000)文章選擇遼河流域作為重點(diǎn)研究區(qū)，采用SWAT模型，制定一套針對(duì)平原河網(wǎng)區(qū)水文過(guò)程進(jìn)行分布式模擬的完整建模方案。該方案采用概化方式，將環(huán)狀及交叉河網(wǎng)處理成單一的枝狀河網(wǎng)，以此結(jié)合河道分流比例跨子流域調(diào)水的方式，對(duì)該研究區(qū)原始河道的傳輸過(guò)程進(jìn)行分析。文章最終通過(guò)對(duì)該研究區(qū)2013—2015年的月均徑流量進(jìn)行分析驗(yàn)證，結(jié)合數(shù)據(jù)觀測(cè)值及模擬值分別對(duì)3個(gè)不同水文站的水文過(guò)程

058)杭州城西河網(wǎng)清淤優(yōu)化調(diào)度楊恩尚，孫志林*，倪曉靜(浙江大學(xué) 港口海岸與近海工程研究所， 浙江 杭州 310058)引水進(jìn)入城市河網(wǎng)可快速提升河道水質(zhì)，但也會(huì)導(dǎo)致泥沙淤積等問(wèn)題；城市河網(wǎng)不僅河道眾多，還有水閘等水工建筑物，使得水沙輸移問(wèn)題變得更為復(fù)雜.為了使泥沙盡量少淤積于不易清淤的河道，需優(yōu)化河網(wǎng)水閘的調(diào)度.首先建立了考慮水閘的河網(wǎng)一維泥沙輸移數(shù)學(xué)模型，利用實(shí)測(cè)水沙數(shù)據(jù)驗(yàn)證其精度.通過(guò)模型計(jì)算不同引水流量工況下杭州城西河網(wǎng)泥沙的淤積量及淤積分布，得

質(zhì)量變異法的城市河網(wǎng)水系空間結(jié)構(gòu)分異研究劉長(zhǎng)高(大連金石灘國(guó)家旅游度假區(qū)農(nóng)林管理中心，遼寧 大連 116650)為客觀評(píng)估辨識(shí)城鎮(zhèn)化背景下城市河網(wǎng)水系空間分異特征，本文通過(guò)選取城市河網(wǎng)結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)，闡明了城市水系空間結(jié)構(gòu)分異辨識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而基于質(zhì)量變異法揭示了城市河網(wǎng)水系空間結(jié)構(gòu)的分異進(jìn)程。應(yīng)用實(shí)例表明，質(zhì)量變異法在城市河網(wǎng)水系空間結(jié)構(gòu)分異評(píng)估中具有較強(qiáng)適用性，研究可為城鎮(zhèn)化進(jìn)程中城市水系空間分異評(píng)估與規(guī)劃提供決策依據(jù)。城市河網(wǎng)水系;質(zhì)量變異法;分異進(jìn)程DO

分析，并利用實(shí)際河網(wǎng)和遙感影像進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明：利用SRTM DEM提取大范圍水系的精度和效率較高.相對(duì)于平坦地區(qū)，地形起伏大的地區(qū)精度更高.可用于指導(dǎo)水系提取時(shí)數(shù)據(jù)源的選取.水系提??；數(shù)字高程模型；單流向算法DEM作為一種獨(dú)立的產(chǎn)品應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)也做了相應(yīng)的研究[1].水系分布作為地理研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在科研工作中起著重要的作用，但目前水系主要是地形圖和水系圖紙，這制約著科學(xué)研究的發(fā)展，因此快速精確的自動(dòng)提取水系是非常重要的.目前基于D

00241?發(fā)揮河網(wǎng)調(diào)蓄功能消減城市雨洪災(zāi)害 ——基于傳統(tǒng)生態(tài)智慧的思考車(chē)越*,楊凱華東師范大學(xué)上海市城市化生態(tài)過(guò)程與生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海200241車(chē)越,楊凱.發(fā)揮河網(wǎng)調(diào)蓄功能消減城市雨洪災(zāi)害——基于傳統(tǒng)生態(tài)智慧的思考.生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(16):4946- 4948.河網(wǎng)水系不但是我國(guó)東部平原區(qū)重要的生態(tài)廊道和自然生境,也是體現(xiàn)典型江南水鄉(xiāng)特色的自然與人文景觀,具有重要的生態(tài)服務(wù)價(jià)值和歷史文化價(jià)值。但近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)區(qū)域河網(wǎng)水系的干

青海省西寧市地區(qū)河網(wǎng)流域特征自動(dòng)提取常周梅1，胡建橋2，張麗娟1(1.青海民族大學(xué) 建筑工程學(xué)院， 青海 西寧 810007；2.隴東學(xué)院 土木工程學(xué)院， 甘肅 慶陽(yáng) 745000)為獲得青海省西寧市地區(qū)的河網(wǎng)特征，應(yīng)用ArcGIS10軟件中的水文分析工具，基于美國(guó)聯(lián)邦地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的SRTM3 DEM數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)提取了研究區(qū)域水流流向、匯流累計(jì)量及河網(wǎng)水系等流域特征信息，進(jìn)行了河網(wǎng)分級(jí)及子流域劃分，并將提取結(jié)果與研究區(qū)遙感影像圖進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果

06）提取合理的河網(wǎng)是建立流域水文模型的前提條件，是進(jìn)行水動(dòng)力學(xué)計(jì)算的關(guān)鍵。由于ArcGIS軟件自帶的水文分析存在不足，后內(nèi)嵌于GIS的Arc Hydro Tools工具對(duì)提取河網(wǎng)進(jìn)行了改進(jìn)。隨著對(duì)流域水文模型的建模逐步深入，基于DEM提取到的河網(wǎng)已不能滿足建模的需要，本文介紹了基于GIS水文分析的幾種改進(jìn)手段：①以主干河道作為約束條件；②國(guó)際公認(rèn)的“Stream Burning”技術(shù)。這兩種手段，對(duì)于流域水文分析河網(wǎng)的提取，在一定程度上都得到了滿意的結(jié)果

向、匯流累積量和河網(wǎng)等信息，簡(jiǎn)要分析黑河流域水系現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞 黑河流域 數(shù)字高程模型 ArcGIS 河網(wǎng)中圖分類(lèi)號(hào)：TV212.5+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A0引言數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，簡(jiǎn)稱(chēng)DEM）是表示區(qū)域地形上的三維向量系列，DEM有地形信息顯示精度高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用DEM能方便實(shí)現(xiàn)地表水文分析。國(guó)外應(yīng)用DEM進(jìn)行流域分析始于20世紀(jì)60年代，在80年代、90年代達(dá)到高峰，我國(guó)在90年代重點(diǎn)開(kāi)始對(duì)國(guó)外相

要：以太湖全流域河網(wǎng)模型為基礎(chǔ),構(gòu)建跨界區(qū)域套網(wǎng)格水環(huán)境數(shù)學(xué)模型,并利用31個(gè)蘇浙滬跨界斷面實(shí)測(cè)資料進(jìn)行率定。提出跨界區(qū)域水污染物通量值、通量閾值以及超標(biāo)通量值的計(jì)算方法,采用實(shí)時(shí)校核及區(qū)域疊加技術(shù),形成蘇浙滬跨界區(qū)域水污染物通量數(shù)值計(jì)算體系。在集成開(kāi)發(fā)的跨界區(qū)域污染物通量監(jiān)控系統(tǒng)中,初步開(kāi)展了跨界通量計(jì)算的業(yè)務(wù)化應(yīng)用。關(guān)鍵詞：太湖流域;污染物通量;水環(huán)境數(shù)學(xué)模型;河網(wǎng);系統(tǒng)集成太湖流域蘇浙滬跨界區(qū)域是典型的平原感潮河網(wǎng)地區(qū),河網(wǎng)湖蕩密布,水流往復(fù)不定,水

的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)流域河網(wǎng)及邊界的自動(dòng)提取。結(jié)果表明：在牛欄江流域上游河段利用SWAT模型提取的流域河網(wǎng)與實(shí)際地形圖上繪制的河網(wǎng)基本吻合，根據(jù)河網(wǎng)共劃分45個(gè)小流域，提取的流域集水面積與實(shí)際集水面積相對(duì)誤差2%，由此說(shuō)明利用該方法提取牛欄江流域上游段河網(wǎng)及邊界的可行性?！娟P(guān)鍵詞】SWAT； DEM； 河網(wǎng)； 流域邊界流域特征是進(jìn)行流域分析的重要參數(shù)，其中流域集水面積是進(jìn)行水文統(tǒng)計(jì)、徑流分析、水資源評(píng)價(jià)的重要依據(jù)和基礎(chǔ)[1]。而流域集水面積確定的關(guān)鍵是流域邊界的提

206)太湖流域河網(wǎng)水體生態(tài)修復(fù)工程及其效果陳永高1, 張瑞斌2,3(1.浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 浙江 紹興 312000; 2.南京大學(xué) 環(huán)境學(xué)院,江蘇 南京 210023; 3.江蘇龍騰工程設(shè)計(jì)有限公司, 江蘇 宜興 214206)摘要：[目的] 對(duì)太湖流域河網(wǎng)水體生態(tài)修復(fù)工程及其效果進(jìn)行對(duì)比分析，為該流域環(huán)境管理及水質(zhì)改善提供基礎(chǔ)。 [方法] 以太湖流域的夏莊浜、洛西河、鳳溝河三條河流為例，通過(guò)在河道中分別實(shí)施復(fù)合塔式生物濾池處理工藝、五級(jí)負(fù)荷削減治

00700）局地河網(wǎng)特征與山洪災(zāi)害的形成有密切聯(lián)系[1]。中國(guó)山多平地少，山區(qū)往往河網(wǎng)密集，易旱易澇，尤其對(duì)于喀斯特地區(qū)而言，山體陡峭、土壤少，地表滯流能力差，更增加了山洪暴發(fā)的可能性，因此，快速準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)山洪尤為必要。自1984年坡面流模擬方法提出以來(lái)，基于數(shù)字地形模型的河網(wǎng)快速提取進(jìn)入了高速發(fā)展階段，至今已經(jīng)發(fā)展出了大量專(zhuān)門(mén)的模型，如River Tools、ArcGIS水文分析模塊、Arc SWAT、TOPZA、Arc Hydro Tools等[2,3

秀平 姚慧敏一維河網(wǎng)非恒定流數(shù)值計(jì)算是水利和航運(yùn)部門(mén)一項(xiàng)重要的工作，在河道工程設(shè)計(jì)、防洪工程規(guī)劃等方面均有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。目前提出的方程解法有基于雙向掃描法的河網(wǎng)水模擬方法、穩(wěn)定方程組稀疏矩陣解法以及河網(wǎng)模型三級(jí)聯(lián)合解法等，在上述各種方法中三級(jí)聯(lián)合解法最為流行和成熟。將此計(jì)算方法用于城市河網(wǎng)的數(shù)值計(jì)算，對(duì)城市的防洪建設(shè)以及閘、堰的調(diào)度具有積極的指導(dǎo)作用。1.計(jì)算模型1.1 一維非恒定流基本控制方程式中：Z為水位、Q為流量、B為水面寬度、A為過(guò)水?dāng)嗝婷娣e

策能力。1 研究河網(wǎng)概況研究河網(wǎng)位于濟(jì)南市老城區(qū)內(nèi)，所在河系是一條南北向貫通的河道，上游為羊頭峪東溝，中游為歷山路邊溝，下游為研究河網(wǎng)。上游羊頭峪東溝起源于濟(jì)南千佛山山脈，下游匯入小清河。研究河網(wǎng)現(xiàn)狀河形比較規(guī)整，斷面為矩形河床，全長(zhǎng)為13.2km，河系匯水面積17.78km2。研究河網(wǎng)屬于典型的城市河流，它是濟(jì)南市中心城區(qū)主要排洪河道，近年來(lái)受河道侵占、棚蓋及雨污混流的影響，河水流動(dòng)性差，河道污染嚴(yán)重，行洪斷面嚴(yán)重不足，防洪標(biāo)準(zhǔn)僅為20年一遇。[3]研究

正DEM提取流域河網(wǎng)研究楊 松,王山東,卓中文,張曉平(河海大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇南京 210098)基于DEM提取河網(wǎng)流域的基本原理以及將數(shù)字化水系的位置信息作為流域河網(wǎng)提取的限制條件,對(duì)主要河道的DEM值進(jìn)行修改,然后設(shè)定不同的集水面積閾值提取相應(yīng)的河網(wǎng)。根據(jù)河網(wǎng)密度與集水面積閾值的關(guān)系,利用均值變點(diǎn)分析方法,最終確定合理的集水面積閾值。結(jié)果表明使用該方法提取的河網(wǎng)流域更加接近真實(shí)水系。DEM;數(shù)字化水系;河網(wǎng)提取;變點(diǎn)分析0 引 言基于DEM

從DEM直接提取河網(wǎng)及相關(guān)流域信息，是分布式水文模型開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的基礎(chǔ)。由DEM自動(dòng)獲取水系和子流域特征，是流域參數(shù)化方便而迅速的一種途徑。河網(wǎng)生成的準(zhǔn)確性直接影響水文模型模擬的精度，生成的河網(wǎng)需盡可能反映區(qū)域地形。要在柵格DEM上提取流域信息，柵格間流向的判別是基礎(chǔ)［1］。本文利用 ArcGIS軟件的水文分析工具以?xún)煞N不同方法從DEM中提取流域單元，并對(duì)兩種方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的對(duì)比，為基于DEM的流域劃分提供參考。1 ArcGIS下的水文分析水文分析是DEM數(shù)

10058)平原河網(wǎng)水動(dòng)力模型按控制方程及對(duì)河網(wǎng)處理方式不同,可分為節(jié)點(diǎn)-河道模型[1-3]、單元?jiǎng)澐帜Ｐ蚚4]、混合模型[5]和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[6].混合模型綜合了節(jié)點(diǎn)-河道模型和單元?jiǎng)澐帜Ｐ偷膬?yōu)點(diǎn),將河網(wǎng)水域分為骨干河道和成片水域兩類(lèi),對(duì)骨干河道采用節(jié)點(diǎn)-河道模型,采用單元?jiǎng)澐址▽⒊善騽澐殖扇舾蓡卧?再引入當(dāng)量河寬概念,將其納入節(jié)點(diǎn)-河道模型一并計(jì)算[5].近年來(lái)河網(wǎng)非恒定流數(shù)值模擬大多吸收了混合模型思想,廣泛用于平原河網(wǎng)的防洪排澇計(jì)算[7-10].

00074）平原河網(wǎng)地區(qū)是我國(guó)水資源非常豐富的地區(qū)，密布的河網(wǎng)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供了寶貴資源和不竭動(dòng)力。然而在城市化的擴(kuò)張中，廣大河網(wǎng)區(qū)域飽受人類(lèi)活動(dòng)的干擾，在演變過(guò)程中逐漸暴露出水系退化、水質(zhì)惡化、斷頭浜增多、小水大災(zāi)、水生物種單一等各種河流健康問(wèn)題，嚴(yán)重影響平原河網(wǎng)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，河流健康的研究日漸受到了重視，河流健康評(píng)價(jià)也逐漸成為研究熱點(diǎn)。本文以長(zhǎng)江下游東部河網(wǎng)地區(qū)為研究背景，立足于平原河網(wǎng)水系特點(diǎn)，對(duì)平原河網(wǎng)地區(qū)河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)

背景基于DEM的河網(wǎng)提取是分布式水文模型建立的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，提取河網(wǎng)的精度高低是影響水文模型模擬精度的一個(gè)重要因素。自Peuker［1］開(kāi)始，河網(wǎng)提取的方法和模型已經(jīng)研究了30多年，主要形成了兩種生成河網(wǎng)水系的方法：一種是在一小窗口內(nèi)對(duì)高程進(jìn)行局部計(jì)算，然后在DEM上移動(dòng)該窗口來(lái)確定上凹面或V型面，這些面底部的網(wǎng)格單元被視為水道或河網(wǎng)的組成部份，這種方法的缺陷是生成的水系不連續(xù)，需要重新連接和修整才能生成較合理的河網(wǎng)［2］；另外一種是O’Callaghan和M

和各鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)河排入河網(wǎng)水系,最終排入杭州灣,從而使內(nèi)河和骨干河網(wǎng)水質(zhì)受到嚴(yán)重的污染,河網(wǎng)水體多數(shù)屬于Ⅴ類(lèi)或超Ⅴ類(lèi)水質(zhì),且超Ⅴ類(lèi)水占大多數(shù)。因此,當(dāng)?shù)卣畣?dòng)了市域污水治理工程,分為一期(2010年)和二期(2020年)[1]。主要的水質(zhì)改善措施為:①擴(kuò)大慈溪地區(qū)管網(wǎng)和污水處理能力;②采取多種方案擴(kuò)大和調(diào)整寧波城市供水系統(tǒng)。具體如下:措施①:采用相對(duì)集中的3廠方案,即在新建北部和東部2座污水處理廠,保留城區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的教場(chǎng)山污水處理廠;新建輸送污水的干線管道;以及