基于数字高程模型的河网和流域边界提取

贾岸斌，佘高杰 ，卢 舟，蒯星龙

(1.常德市气象局，湖南常德 415000；2.桃源县气象局，湖南桃源 415700)

河网和流域边界的描述是水文气象相关业务与研究的前提，是做好流域面雨量预报预测及预警服务等各项工作的前提条件[1]。传统上(甚至现在)，这项工作一般是通过地形图或等高线图手工绘制完成的[2]。随着遥感、GIS等行业及数字高程模型(Digital Elevation Modell，简称DEM)的发展，为数字化提取水文信息提供了可能。周成虎、杜云艳利用AVHRR影像，提出了基于水体光谱的水体自动提取识别模型[3]。DEM本身不包含河流、湖泊水库、堤坝等信息，通过DEM直观判读流域水系及边界较遥感影像困难，需要借助算法实现。目前最常用的是基于地形表面流水物理模拟分析算法中的D8算法。利用遥感影像识别水体和DEM提取流域边界无论在精度上还是效率上都高于传统地形图手工勾绘方法。遥感影像具有获取成本低、覆盖率高、更新快、现势性强等优点，但也存在云、积雪覆盖、山体阴影等不利影响[2]。DEM在山地丘陵区和平均地形坡度不小于3°的区域所生成河网具有很高的可靠性，而在平均地形坡度小于3°的平坦区域河网生成中产生的虚拟河网与自然水系偏差较大[4]，但DEM还可以很方便地提取其它流域参数，仍然被广为使用。本文以沅水流域为例，尝试利用数字高程模型制作沅水主要河流的河网及流域边界信息化文件，并将其应用于流域面雨量预报服务工作，希望能对气象部门开展以流域为对象的相关预报服务及研究工作，比如针对河(湖)长的预报服务[5]等，起到一定的帮助。……