GIS水文分析概述

1 水文分析与计算

水文分析与计算的基本内容,包括设计洪水过程的分析计算、设计暴雨的分析计算和由设计暴雨推求设计洪水的计算、小流域设计洪水的计算、可能最大暴雨与洪水的估算、设计年径流及其分配的计算、设计枯水流量计算及干旱分析、排涝水量及流量的计算以及水资源量的估算等。

2 SuperMap水文分析

地形是影响地表水汇流情况的首要因素,而DEM数据能够表达区域地貌形态的空间分布,因而非常适用于水文分析。

  水文分析基于高程模型(DEM)建立水系模型,用于研究流域水文特征和模拟地表水文过程,并对未来的地表水文情况作出估计。水文分析能够帮助分析洪水的范围,定位地表径流污染源,预测地貌改变对径流的影响等,水文分析广泛应用于区域规划、农林、灾害预测、道路设计等行业和领域。

  SuperMap 的水文分析主要包括填充伪洼地、计算流向、计算流长、计算累积汇水量、河流分级、连接水系和水系矢量化等多个过程。

3 基本概念

基于 DEM 栅格进行水文分析时,需要了解流域相关的概念。

水系:是指流域内具有同一归宿的水体所构成的水网系统。水系以河流为主,还可以包括湖泊、沼泽、水库等。
流域:每个水系都从一部分陆地区域上获得水量的补给,这部分区域就是水系的流域,也称作集水区或流域盆地。
子流域:水系由若干个河段构成,每个河段都有自己的流域,称为子流域。较大的流域往往还可以继续划分为若干个子流域。
分水线:也称分水岭。两个相邻流域之间的最高点连接成的不规则曲线,就是两条水系的分水线。分水线两边的水分别流入不同的流域。也可以说,分水线包围的区域就是流域。现实世界中,分水线大多为山岭或者高地,也可能是地势微缓起伏的平原或者湖泊。
汇水点:流域内水流的出口。一般是流域边界上的最低点。

4 其他

洼地是指流域内被较高高程所包围的局部区域。
流向,即水文表面水的流向。
流长,是指每个单元格沿着流向到其流向起始点或终止点之间的距离(或者加权距离),包括上游方向和下游方向的长度。
汇水量是指流向某个单元格的所有上游单元格的水流累积量,是基于流向数据计算得出的。
计算汇水点是根据流向栅格、累积汇水量栅格,设置汇水量阈值生成汇水点栅格数据。