文档介绍：摘要
尺度‘直是水文科学乃至地理科学关注的焦点问题之一。尺度包括空间尺度、时问尺度与属性尺度。目前,水科学中尺度研究主要集中于时空尺度,数据属性尺度的研究很少。数据精度不同,水运动规律、研究方法、模型建立都截然不同,尺度因子具有明显的制约作用。
随着“3S”技术引进水科学,水文研究不但在数据获取、模型建立、研究领域获得了长足的进步,而且使得流域尺度以上的水文研究具有了物理基础,更加贴近客观实际,基于DEM的分布式水文模型就是代表之一。然而,人们的注意力往往集中在模型的构建上,忽视了对水系结构特征与DEM的分辨率与比例尺对提取水系的影响研究,使得模型的建立缺乏一个坚实的基础,减弱了模型的科学性与适用性;与此同时,相关研究都是在流域、区域尺度上展丌,对数据源的时空分辨率有相应的要求,以使数据与模型在尺度及参数结构上匹配;最后,数字制图、空阳J数据集成等都不同程度需要研究水系在不同尺度下的变化规律。但有关此方面的研究很少。
研究课题来源于国家自然科学基金(49971065)项目——“数字高程模型不确定性及其对应用影响研究”。论文以“不同尺度的DEM提取水系的尺度效应”为题,以水系结构规律(霍顿水系定律)与整体特征(水系分形)为研究内容, 通过对不同空问尺度(比例尺与分辨率)陕北韭园沟流域DEM提取水系的对比分析,揭示尺度因子对提取水系的影响,黄土高原丘陵沟壑区水系结构特征以及尺度对水系分形的影响规律。
由于许多相关理论与技术还处在探讨阶段,因而论文中的许多观点仅为个人看法。论文的创新之处主要在以下几个方面:(1)系统总结了水系研究的现状及存在的问题,提出利用GIS技术进行水系研究的思路;(2)总结了水系分形研究的现状及存在问题,利用GIS进行了河网分形分维研究:(3)基于不同比例尺与分辨率DEM提取水系的对比分析,揭示了尺度因予对水系因子的影响; (4)研究了尺度因子对河网分维值的影响,揭示了水系是复杂分形体的本质特钮:。
关键阋:尺度数字高程模型水系水系定律水系分形
Abstract
Always being one of the central issues of hydrology and geography,scale is classified into three categories:spatial scale,temporal scale and attribute scale·At present,the researches of scale in hydrology are mainly on spatial scale and temporal scale while attribute scale is rarely in accordance with different scales water movement law, research methods and model establishment vary the scale factor is noticeably
restrictive.
With the introduction of“3S”technology to water science,hydrologic research not only makes great progress in data acquirement,model establishment and range of research field,but also lays physical foundation for hydrology research above the drainage scale, which is accordingly brought closer to objective hydrologic model based on digital elevation models(DEM)is one of ,attentions are usually focused on the establishment of model,neglecting the researches on essential construction feature of works,especially the law of change caused by resolution and mapping scale of DEM,which results in the insubstantial foundation for the establ