A THEORETICAL TRAVEL TIME BASED ON WATERSHED HYPSOMETRY1

ABSTRACT: The time to hydrograph peak of a watershed basin has been found to correlate with various statistical attributes (e.g., skewness and kurtosis) of its hypsometric curve (treated as probability distribution). This paper presents a theoretical travel time that is conceptually analogous to the time to hydrograph peak and can be calculated directly from the hypsometric curve of a watershed basin based on gravity and acceleration. The theoretical travel times for 23 selected watersheds in the United States are found to correlate significantly with their corresponding hypsometric attributes. In addition, the theoretical travel times are consistent with the times of concentration estimated from the Federal Aviation Administration method. Thus, this paper offers a simple theoretical explanation to the empirically identified linkage between time to hydrograph peak and hypsometric attributes. This theoretical travel time can provide an alternative way of characterizing the effects of basin morphometry on hydrologic response.     

基于DEM地表水文特征和汇水子流域的提取研究

文章以天津于桥水库上游流域为研究对象,以DEM(数字高程模型)为基础数据,对DEM生成方法、DEM精度、流域地形地貌特征及阈值的选取三个方面分别作了详细研究。试验结果表明,从于桥水库上游流域的水文特征所提取的河网分布与河流与实际分布情况基本吻合,淋河、沙河、黎河三大流域的面积误差范围分别为-3.44%、2.28%和7.63%。     

基于地形起伏度的贵州省土地利用/土地覆盖空间结构分析

分别应用高差、地表面积与投影面积的比值作为指标来衡量贵州省的地形起伏度,并基于此来分析土地利用/土地覆盖空间结构。结果表明,地形起伏对贵州省土地利用的控制性较强,各种用地不能形成规模,彼此交叉分布,空间上垂直分异明显;受地形起伏影响,贵州省的土地利用/土地覆盖结构混乱,土地利用困难、利用率低,土地整理工作难度大。     

基于空间信息技术的呼伦湖流域研究

通过对干涉雷达技术任务(SRTM)数据处理,运用土壤与水评价工具(SWAT)模型对呼伦湖整个流域的数字高程模型(DEM)进行水文特征提取,分析流域地形分布情况。呼伦湖全流域面积约为25.6万km2,蒙古国部分约为16.3万km2,约占总面积的63.7%。坡度为0～2.0°的地形主要分布在中国境内的呼伦湖南岸和东岸以及贝尔湖周边的平坦草原上,降雨主要被植被截留和土壤吸收,产汇流条件差;而呼伦湖的主要水源、产汇流条件较好的克鲁伦河和乌尔逊河,其产流区大部分位于蒙古国。2国应加强流域综合管理,合理配置水资源,以保证下游入湖的水量来防止呼伦湖的持续萎缩。     

NETWORK AND SUBWATERSHED PARAMETERS EXTRACTED FROM DIGITAL ELEVATION MODELS: THE BILLS CREEK EXPERIENCE1

ABSTRACT: An automated extraction of channel network and sub-watershed characteristics from digital elevation models (DEM) is performed by model DEDNM. This model can process DEM data of limited vertical resolution representing low relief terrain. Such representations often include ill-defined drainage boundaries and indeterminate flow paths. The application watershed is an 84 km² low relief watershed in southwestern Oklahoma. The standard for validation is the network and subwatershed parameters defined by the blue line method on USGS 7.5–minute topographic maps. Evaluation of the generated and validation networks by visual comparisons shows a high degree of correlation. Comparison of selected network parameters (channel length, slope, drainage density, etc.) and of drainage network composition (bifurcation, length, slope, and area ratios) shows that, on the average, the generated parameters are within 5 percent of those derived from the validation network. The largest discrepancies were found for the channel slope values. The results of this application demonstrate that DEDNM effectively addresses network definition problems often encountered in low relief terrain and that it can generate accurate network and subwatershed parameters under those conditions.     

风暴潮洪水风险图制作研究

在对洪水灾害风险图进行研究和归纳的基础上,根据上海市的地形、沿海提防、洪涝灾害等特点,分析了上海市风暴潮洪水灾害的成因,以及这些因素与洪灾危险程度间的相关关系。借助模糊数学方法,求出危险程度隶属度。在地理信息系统平台上,采用多边形叠置分析和聚类分析等手段,研究洪水灾害危险程度区划的方法,进而绘制成洪水风险图。风险的评估采用了多指标综合评估方法,不仅计算了洪水的自然风险,同时考虑了防洪工程风险的影响。     

基于DEM的山区旱灾风险评价模型——以西南地区为例

旱灾研究中,地形导致的水热再分配容易造成地域间旱灾灾情的明显差异,因此地形因子对于旱灾风险的准确评价及灾情的客观评估至关重要。采用气象站点观测数据和DEM数据,通过模拟复杂地形影响下的下垫面真实水分情况,加入地形因子的影响,建立了以干旱致灾因子(水分条件)、孕灾环境(地形)、承灾体(农作物脆弱性曲线)综合的旱灾风险评价三度模型;并以地形复杂、旱灾多发的西南地区为例,编制了旱灾风险等级图,以期为客观评估旱灾灾情,有效开展区域旱灾风险防范提供科学依据。     

山西省太谷县农业水环境地域划分研究

采用D8算法的典型方法,使用ArcGIS对DEM进行一系列数据分析,对太谷县水环境地域划分进行了研究。首先科学判断并纠正DEM数据,其次计算无洼地水流流向、汇流累积量,再次提取河网和分析特征。结果得出了太谷县29类集水区,并划分了7类农业水环境地域分布区：高集水区、较高集水区、一般集水区、较低集水区、低集水区、空集水区、非集水区,进而可划分出太谷县五大特色农业地域布局。     

渭干—库车河三角洲绿洲土壤盐渍化空间分布特征遥感监测研究

渭干-库车河三角洲绿洲是位于塔里木盆地北缘的具有典型干旱特征的绿洲。干旱地区生态环境脆弱,土壤盐渍化严重破坏了国民经济的生产和生态环境的平衡,所以对干旱区盐渍化问题进行系统的研究是非常必要的。本文采用研究区的2001年8月6日遥感图像进行K-L和K-T变换,经过一系列波段结合．我们得到TM3、KL3、KT2波段结合是盐碱地信息提取的最佳波段结合;然后把研究区的等高线矢量图转换成DEM立体图,以及分类结果和DEM之间进行对比,结果表明,立体图的凹区和分类图的盐碱地基本重合在一起,从而我们得到导致该地区的盐渍化问题的自然和人文因素中,地形因素是占在主导地位的。