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基于DEM的数字流域特征提取研究进展
Advances in digital watershed features extracting based on DEM

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宋晓猛 1   张建云 1   占车生 2 *   刘九夫 1  
文摘 数字高程模型(DEM)是地表形态高程属性的数字化表达,利用流域DEM数据构建数字水系模型并提取流域水文特征,是分布式水文过程模拟的重要基础。DEM中闭合洼地和平坦区域的处理、流向的确定以及DEM分辨率的大小都直接影响着流域水系特征提取的质量与效率。针对当前基于DEM提取河网与流域特征的诸多问题,阐述了DEM数据提取流域水系特征的原理,回顾了数字水系模型与流域特征提取方法,评述了洼地和平地的处理方法及水流方向的确定方法的研究进展,介绍了当前基于不同DEM数据类型的提取方法研究,探讨了DEM尺度和分辨率对提取流域特征的影响,总结了平缓区域数字水系和河网提取的研究进展。
其他语种文摘 Digital elevation models(DEMs) can be considered as a digital representation of landscape topographic properties. Construction of a DEM-based digital model for a drainage network and extraction of hydrological attributes of the drainage network are important premises for simulation of distributed hydrological processes in a catchment. Usually, the quality and efficiency of the extraction of hydrological characteristics of a river basin from DEM data are affected by treatment of the closed depressions and flat areas in DEM, determination of flow directions, and selection DEM resolutions. In this paper, fundamental principles, methods and algorithms for extraction of the features of drainage networks and watersheds are reviewed; research progresses on the methods for treatment of flat areas and depressions and for determination of flow directions are discussed; the progress on software design and development for extractions from different types of DEM data are introduced; the effects of different scales and resolutions of DEM on the extraction of drainage network and watershed features are explored. Furthermore, the research progresses on the extraction of the features of drainage networks in flat areas and plain region are summarized.
来源 地理科学进展 ,2013,32(1):31-40 【核心库】
关键词 数字高程模型 ; 数字流域 ; 河网提取 ; 评述
地址

1. 南京水利科学研究院, 水文水资源与水利工程国家重点实验室;;水利部应对气候变化研究中心, 南京, 210029  

2. 中国科学院地理科学与资源研究所, 中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室, 北京, 100101

语种 中文
文献类型 综述型
ISSN 1007-6301
学科 测绘学;地球物理学
基金 国家自然科学基金 ;  国家973计划
文献收藏号 CSCD:4756491

参考文献 共 80 共4页

1.  Band L E. Topographic partition of watersheds with digital elevation models. Water Resources Research,1986,22(1):15-24 CSCD被引 39 次    
2.  Chorowicz J. A combined algorithm for automated drainage network extraction. Water Resources Research,1992,28(5):1293-1302 CSCD被引 2 次    
3.  Costa-Cabral M C. Digital elevation model networks (DEMON): A model of flow over hillslopes for computation of contributing and dispersal areas. Water Resources Research,1994,30(6):1681-1692 CSCD被引 36 次    
4.  杜庆顺. 基于DEM的河网提取方法对比分析. 中国农村水利水电,2006(8):40-41 CSCD被引 3 次    
5.  Fairfield J. Drainage networks from grid digital elevation models. Water Resources Research,1991,27(5):709-717 CSCD被引 46 次    
6.  Freeman T G. Calculating catchment area with divergent flow based on a regular grid. Computer & Geosciences,1991,17(3):413-422 CSCD被引 50 次    
7.  Garbrecht J. Grid size dependency of parameters extracted from digital elevation model. Computer & Geosciences,1994,20(1):85-87 CSCD被引 6 次    
8.  Garbrecht J. An Automated Digital Landscape Analysis Tool for Topographic Evaluation, Drainage Identification, Watershed Segmentation and Subcatchment Parameterization: TOPAZ User Manual,1997 CSCD被引 2 次    
9.  Garbrecht J. Automated channel ordering and node indexing for raster channel networks. Computer & Geosciences,1997,23(9):901-906 CSCD被引 15 次    
10.  郭颖超. 基于DEM的马莲河流域数字地形分析. 中国水土保持科学,2008,6(1):101-106 CSCD被引 1 次    
11.  郝振纯. 空间分辨率与取样方式对DEM流域特征提取的影响. 冰川冻土,2004,26(5):610-616 CSCD被引 16 次    
12.  郝振纯. Channel Network Tool-I的原理与功能. 水文,2005,25(2):15-19 CSCD被引 2 次    
13.  Holmgren P. Multiple flow direction algorithms for runoff modeling in grid-based elevation models: An empirical evaluation. Hydrological Processes,1994,8(4):327-334 CSCD被引 13 次    
14.  Jenson K. Extracting topographic structure from digital elevation data for geographical information system analysis. Photogrametric Engineering and Remote Sensing,1988,54(11):1593-1600 CSCD被引 7 次    
15.  孔凡哲. 基于数字化平台的分布式水文模型和流域汇流研究,2003 CSCD被引 1 次    
16.  孔凡哲. 处理DEM中闭合洼地和平坦区域的一种新方法. 水科学进展,2003,14(3):90-94 CSCD被引 1 次    
17.  孔凡哲. 一种减低DEM数据类型转换对河网提取影响的方法. 中国矿业大学学报,2011,40(3):399-404 CSCD被引 2 次    
18.  赖格英. 河网自动提取技术中DEM的几种预处理算法及应用. 河海大学学报: 自然科学版,2005,33(4):386-390 CSCD被引 2 次    
19.  Lea N L. An aspect driven kinematic routing algorithm in overland flow: Hydraulics and erosion mechanics,1992 CSCD被引 2 次    
20.  李辉. 基于三方向搜索的DEM中洼地处理方法. 水科学进展,2009,20(4):473-479 CSCD被引 7 次    
引证文献 34 篇

1 闫妍 基于综合治理和水文模型的广西县域石漠化小流域区划研究 地球与环境,2017,45(2):219-228
CSCD被引 0 次

2 程维明 多尺度数字地貌等级分类方法 地理科学进展,2014,33(1):23-33
CSCD被引 28 次

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论文科学数据集

1. 黑河干流中游地区1:25万DEM图（2005-2007）

2. 仰光深水港地区10m级高程数据集（2019）

3. 黑河流域30弧秒DEM数据（2009）

数据来源：
国家青藏高原科学数据中心
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