基于不同分辨率DEM數(shù)據(jù)提取流域邊界的差別研究

1、基于不同分辨率DEM數(shù)據(jù)提取流域邊界的差別研究目 錄摘要(1)0引言(1)1研究區(qū)概況(2)2數(shù)據(jù)的獲取(2)3研究方法(3)3.1流域邊界提取基本原理(3)3.2流域邊界提取的步驟(3)3.2.1DEM預(yù)處理(3)3.2.2水流的方向計(jì)算(8)3.2.3流量累積量計(jì)算(9)3.2.4選擇出水點(diǎn)操作(11)3.2.5流域提取操作(12)3.3提取的丹江流域準(zhǔn)確性驗(yàn)證(12)3.3.1影像校準(zhǔn)(13)3.3.2漢江流域邊界的矢量化(13)3.3.3丹江流域與漢江流域邊界的吻合度的比較(14)3.4不同分辨率的SRTM DEM數(shù)據(jù)對丹江流域進(jìn)行提取的比較分析(15)4討論與分析(18)5結(jié)論(19

2、)參考文獻(xiàn)(19)Abstract(20)第 頁 （共21頁）基于不同分辨率DEM數(shù)據(jù)提取流域邊界的差別研究0 引言DEM(Digital Elevation Models)是通過有限的地面高程數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對地形曲面的數(shù)字化模擬或者說是地形表面的數(shù)字化，它具有便于存儲、更新、傳播和處理等許多優(yōu)點(diǎn)?；贒EM可以方便進(jìn)行坡度、坡向、水域提取和流域提取。集水流域是指水流及其他物質(zhì)流向出口的過程中所流經(jīng)的區(qū)域，即流向集水出口的水流所流經(jīng)的整個(gè)地區(qū)。ArcGIS軟件提供的水文分析模塊主要用于流域的提取與實(shí)現(xiàn)。目前在對于流域邊界提取的研究中常用的數(shù)據(jù)有SRTM DEM、ASTER GDEM和GTOPO 30

3、。SRTM DEM是目前全球范圍內(nèi)可用的具有較高分辨率的地形數(shù)據(jù)。一般來說對流域邊界進(jìn)行提取的方法有：1.通過對水系進(jìn)行野外測量獲??；2.通過在地形圖上進(jìn)行量測和分析來提取水體邊界。顯然，這兩種方法都比較復(fù)雜，需要花費(fèi)大量的人力和物力1。隨著地理信息技術(shù)和空間技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，從DEM（數(shù)字高程模型）中提取水域邊界是當(dāng)今GIS空間分析領(lǐng)域中的一個(gè)重要方面。本文以丹江流域?yàn)槔芯炕贒EM提取流域邊界的問題。丹江是南水北調(diào)的源頭，南水北調(diào)中線工程是國家重點(diǎn)工程項(xiàng)目,其建設(shè)目的就是為了保證華北地區(qū)（特別是京津唐地區(qū)）的生活、生產(chǎn)用水。高效、準(zhǔn)確的獲取該流域的邊界對于南水北調(diào)水源區(qū)的科學(xué)管理

4、有著重要意義2。本研究之目的即是探索DEM空間分辨率對于提取該流域之邊界的影響。1 研究區(qū)概況丹江是漢江的最大支流。丹江流域是南水北調(diào)中線工程水源區(qū)的重要組成部分。丹江發(fā)源于陜西省南部秦嶺中段，流經(jīng)伏牛山脈南麓，途徑陜西省的商州、丹鳳、商南縣、河南省的淅川縣后匯入在湖北省丹江口水庫注入漢江，丹江河流域位于東經(jīng)1093011200，北緯32303410之間。河流方向自西北向東南方向而去，地勢東低西高，丹江流域面積16812km2，全長443公里，干流全長287km，其中在陜西省境內(nèi)長243.5km，河南省境內(nèi)長44km，全部為山區(qū)河道3。該區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，溫濕潤，水份比較豐沛，年降水量80

5、0 mm以上4，年內(nèi)分配不均，丹江流域HYPERLINK /view/1162578.htm多年平均徑流量為8.2億立方米，受季節(jié)性氣候變化的影響，徑流的年內(nèi)分配不均，枯水期河水主要靠地下水補(bǔ)給，流量小而穩(wěn)定，HYPERLINK /view/2807943.htm洪水期流量變化較大，510月徑流量占全年75%左右，年際變化較大，最大年徑流量16.3億立方米，是最小年徑流量（2.6億立方米）的67倍,是長江各大支流中變化最大的河流。2 數(shù)據(jù)的獲取本篇論文中基于SRTM DEM數(shù)據(jù)對丹江流域邊界進(jìn)行提取。SRTM數(shù)據(jù)是由美國太空總署(NASA)和國防部國家測繪局(NIMA)聯(lián)合測量的，SRTM的全

6、稱是Shuttle Radar Topography Mission，即航天飛機(jī)雷達(dá)地形測繪使命，2000年2月11日上午11時(shí)44分，美國“奮進(jìn)”號航天飛機(jī)在佛羅里達(dá)州卡那維拉爾角的航天發(fā)射中心發(fā)射升空，“奮進(jìn)”號上搭載的SRTM系統(tǒng)進(jìn)行了222小時(shí)23分鐘的數(shù)據(jù)采集工作，獲取了北緯60度至南緯56度之間，面積超過1.19億km2的9.8萬億字節(jié)的雷達(dá)影像數(shù)據(jù)，覆蓋全球陸地表面的80%以上，該計(jì)劃共耗資3.64億美元，獲取的雷達(dá)影像數(shù)據(jù)經(jīng)過兩年多的處理，制成了數(shù)字地形高程模型，該測量數(shù)據(jù)覆蓋中國全境。SRTM DEM數(shù)據(jù)每經(jīng)緯度方格提供一個(gè)文件，精度有1 arc-second和3 arc-s

7、econds兩種，稱作SRTM1和SRTM3,或者稱作30M和90M數(shù)據(jù)，SRTM1的文件里面包含3601*3601個(gè)采樣點(diǎn)的高度數(shù)據(jù)，SRTM3的文件里面包含1201*1201個(gè)采樣點(diǎn)的高度數(shù)據(jù)。目前能夠免費(fèi)獲取中國境內(nèi)的SRTM3文件，是90米的數(shù)據(jù)，每個(gè)90米的數(shù)據(jù)點(diǎn)是由 9個(gè)30米的數(shù)據(jù)點(diǎn)算術(shù)平均得來的5-10。3 研究方法3.1 流域邊界提取基本原理 流域邊界提取基本原理：以規(guī)則格網(wǎng)表示的數(shù)字地面高程模型每點(diǎn)處有一個(gè)單位的水量，按照自然水流從高往低處的自然流律，根據(jù)區(qū)域地形的水流方向數(shù)據(jù)計(jì)算每點(diǎn)處所流過的水量數(shù)值，根據(jù)匯流能力采用閥值法確定河流網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)出水點(diǎn)，即該集水區(qū)的最低點(diǎn)，然

8、后結(jié)合水流方向，分析搜索出該出水點(diǎn)上游所有流過該出水口的柵格，一直搜索到流域的邊界。3.2 流域邊界提取的步驟利用ArcGIS Hydrology Tools提取流域特征主要分為以下幾步11-16: (1)DEM預(yù)處理：實(shí)際地形由于存在真實(shí)的洼地，或因數(shù)據(jù)精度問題也會產(chǎn)生假的洼地，這樣便會影響自然水流的正常流動。為了保證自然水流的正常流動，需要進(jìn)行填洼處理，DEM中任何認(rèn)為或自然的洼地都必須用填洼功能進(jìn)行處理去除洼地。洼地填充是一個(gè)不斷反復(fù)的過程，直到所有的洼地都被填平、新的洼地不再產(chǎn)生為止。由于一幅影像不能完全包含丹江流域，所以我們需要對(srtm_59_05.tif,srtm_59_06.

9、tif,srtm_59_05.tif,srtm_59_06.tif)四幅影像進(jìn)行拼接處理。而且由于SRTM DEM的投影方式是UTM/WGS84，是一種球面坐標(biāo)且以度為單位，所以我們還需要對SRTM DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換，選擇的投影是WGS1984 UTMZONE 49N。又由于丹江地區(qū)的圖像數(shù)據(jù)量太大，所以我們進(jìn)行Extract by Mask處理。柵格圖像的拼接：在ArcGIS的ArcTools中選擇Data Tools/Raster/Mosaic To New Raster工具打開后將四幅影像輸入并進(jìn)行拼接。圖像的投影變換：在ArcTools中選擇Data Management Too

10、ls/Projections_And_Transformations/Raster/Define_Projection工具打開后在Input DataSet Or Feature Class中輸入拼接后的丹江地區(qū)的柵格圖像,然后點(diǎn)擊Coordinate System選擇Select/Project Coordinate System/UTM/UTM WGS1984 UTMZONE 49N,便可進(jìn)行投影變換。投影變換后可在Spatial Reference Properties中查看WGS 1984 UTM_Zone 49N的參數(shù)如表1所示。表1 投影變換后的投影參數(shù)ProjectionTran

11、sverse_MercatorFalse_Easting500000.000000False_Northing0.000000Central_Meridian111.000000Scale_Factor0.999600Latitude_Of_Origin0.000000Linear_UnitMeter (1.000000)Geographic_Coordinate_SystemGCS_WGS_1984Angular UnitDegree (0.017453292519943299)Prime MeridianGreenwich(0.000000000000000000)DatumD_WGS_1

12、984SpheroidWGS_1984Semimajor_Axis6378137.000000000000000000Semiminor_Axis6356752.314245179300000000Inverse_Flattening298.257223563000030000拼接后經(jīng)投影變換的丹江地區(qū)的DEM圖像如圖1所示。圖1 投影變換后的丹江地區(qū)的DEM圖像由于丹江地區(qū)的圖像數(shù)據(jù)量太大，在進(jìn)行填洼操作之前，我們進(jìn)行Extract by Mask處理，將丹江流域地區(qū)的范圍大致提取出來（依據(jù)地理常識）。掩膜操作：打開ArcGIS的ArcCatalog在該界面中新建一個(gè)ShapeFile文件，

13、由于我們研究的是對丹江流域地區(qū)大致提取所以該文件的類型是Polyon的面狀。再打開ArcGIS的ArcTools選擇Spatial Analysis Tools/Hydrology/Extract by Mask在Input raster Or Feature mask data中放入在ArcCatalog界面中新建的ShapeFile面狀文件。掩膜處理后的丹江地區(qū)的DEM圖像如圖2所示。圖2 經(jīng)裁剪后的丹江地區(qū)的DEM圖像填洼操作：在ArcTools中選擇Spatial Analysis Tools/Hydrology/Fill輸入掩膜處理后的丹江流域的DEM影像，一般進(jìn)行兩到三次填洼操作即

14、可，可用Raster Calculation工具進(jìn)行檢查，如圖3、4所示。（用經(jīng)三次填洼后的圖層圖像減上一次填洼的圖層圖像，直至兩幅圖像的相減結(jié)果為零說明填洼已經(jīng)完成。如圖4說明填洼工作已經(jīng)完成。）圖3 第一次填洼減原始DEM的圖層圖像圖4 第三次填洼減第二次的圖層圖像水流的方向計(jì)算：水流方向的計(jì)算一般采用D8法確定流向。單個(gè)格網(wǎng)中的水流只有8種可能的流向，即只能流入與之相鄰的8個(gè)格網(wǎng)中，按此原則逐個(gè)計(jì)算DEM中所有的流向即得到流向柵格圖（如圖5所示）。對于每一個(gè)網(wǎng)格，水流方向指水流離開此格網(wǎng)時(shí)的指向，在ArcGIS中通過對中心柵格的8個(gè)鄰域柵格編碼，中心柵格的水流方向便可由其中的某一值來確定

15、。例如中心柵格的水流流向左邊，那么在其格網(wǎng)水流方向不能確定的情況，此時(shí)需要將個(gè)數(shù)方向值相加，這樣在后續(xù)處理中從中相加中心格網(wǎng)的鄰域格網(wǎng)的情況。水流的方向是通過計(jì)算中心格網(wǎng)與鄰域的最大距離權(quán)落差來確定。距離權(quán)落差是指中心柵格與鄰域柵格的高程差除以兩柵格間的距離即，柵格間的距離與方向有關(guān)，如果鄰域柵格對中心柵格的方向中心值為2、8、32、128（如圖5所示），則柵格間的距離為倍的柵格大小，否則距離為1.3264128161842圖5 水流方向的定義如果最大距離權(quán)落差值只有一個(gè)，那么就將此最大值所在的方向上的水流方向值作為中心格網(wǎng)處得水流方向值。如果有一個(gè)以上的最大距離權(quán)落差值，則在邏輯上以查表的方

16、式確定水流方向。也就是說，如果中心格網(wǎng)在一條邊上的三個(gè)鄰域點(diǎn)有相同的落差，則中間的鄰域格網(wǎng)方向被作為中心格網(wǎng)的水流方向；如果中間格網(wǎng)的相對邊上有兩個(gè)鄰域格網(wǎng)落差相同，則任選一格網(wǎng)方向作為水流方向。水流方向計(jì)算的操作：在ArcGIS的ArcTools中選擇Spatial Analysis Tools/Hydrology/Flow Direction輸入填洼后的丹江流域的DEM影像，便可得到水流方向計(jì)算圖像（如圖6所示）。圖6 徑水流方向計(jì)算的DEM流量累積量計(jì)算：流量累計(jì)量數(shù)值矩陣表示區(qū)域地形每點(diǎn)的流水累計(jì)量。在地表徑流模擬過程中，匯流累積量是基于水流方向數(shù)據(jù)計(jì)算得到的。匯流累積量的基本思想是：

17、以規(guī)則格網(wǎng)表示的數(shù)字地面高程模型每點(diǎn)處有一個(gè)單位的水量，按照自然水流從高往低處的自然流律，根據(jù)區(qū)域地形的水流方向數(shù)據(jù)計(jì)算每點(diǎn)處所流過的水量數(shù)值，便得到了該區(qū)域的匯流積累量。由水流方向數(shù)據(jù)到匯流累積量計(jì)算的過程如圖7所示。22244822244811248412812812482214441111416水流方向數(shù)據(jù)000000011220037540000200100012400247352圖7 流量累積數(shù)據(jù)匯流累積量計(jì)算的操作：在ArcGIS的ArcTools中選擇Spatial Analysis Tools/Hydrology/Flow Accumulation輸入經(jīng)水流方向計(jì)算后的丹江地區(qū)

18、的圖層圖像，便得到丹江地區(qū)的匯流累積量計(jì)算圖像。（如圖8所示）圖8 匯流累積量圖層圖像選擇出水點(diǎn)操作：在打開ArcGIS的ArcCatalog在該界面中新建一個(gè)ShapeFile文件，由于我們提取的是對丹江流域地區(qū)大致提取所以該文件的類型是point的點(diǎn)狀，命名為danjiangpourpoint再打開ArcGIS的ArcTools中選擇Spatial Analysis Tools/Hydrology/Snap pour point便得到一個(gè)像素的出水點(diǎn)（如圖9所示）。圖9 出水點(diǎn)提取圖流域提取操作：在ArcGIS的ArcTools中選擇Spatial Analysis Tools/Hydro

19、logy/WaterShed在Input flow direction raster中輸入丹江地區(qū)經(jīng)徑流方向計(jì)算的圖層圖像，在Input raster Or Feature pour point中輸入上述步驟中提取的出水點(diǎn)便得到丹江地區(qū)的流域區(qū)域，然后在ArcTools中選擇Conversion Tools/From Raster/Raster to Polyon實(shí)現(xiàn)流域面積從柵格到矢量的轉(zhuǎn)換，接著在ArcTools中選擇Data Management Tools/Features/Polyon To Line便可將流域邊界提取出來。（如圖10所示）。圖10 丹江流域的提取3.3 提取的丹江流

20、域準(zhǔn)確性驗(yàn)證由于丹江是漢江的一個(gè)支流，所以我們可以通過將在網(wǎng)上地圖冊上收集來的漢江流域的地圖（如圖11所示）矢量化，并將上文中提取的丹江流域邊界與矢量化的漢江流域邊界進(jìn)行吻合度比較從而驗(yàn)證所提取的丹江流域邊界的準(zhǔn)確性。11 漢江流域地圖影像校準(zhǔn)：在Georeferncing工具條上，點(diǎn)擊Add Control Point按鈕，使用該工具在掃描圖上精確到找一個(gè)控制點(diǎn)點(diǎn)擊，然后鼠標(biāo)右擊輸入該點(diǎn)實(shí)際的坐標(biāo)位置，在圖10中量測特殊點(diǎn)的坐標(biāo)作為控制點(diǎn)的坐標(biāo)。所量測的四個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)如表2所示。表2 控制點(diǎn)的坐標(biāo)控制點(diǎn)號X坐標(biāo)Y坐標(biāo)1542840.93601768.92545984.8163750552.

21、60133750552.601139166.33243783162.76468039.953增加所有控制點(diǎn)后，在Georeferencing菜單下，點(diǎn)擊Update Display，便完成了從網(wǎng)上獲得的地圖的影像校準(zhǔn)，使其與之前所提取的丹江流域處于相同的坐標(biāo)系下，相同地理位置點(diǎn)能夠重合。漢江流域邊界的矢量化：打開ArcGIS的ArcCatalog在該界面中新建一個(gè)ShapeFile文件，由于我們是對漢江流域邊界的提取，所以該文件的類型是Polyline的線狀文件，然后利用Editor工具對漢江流域邊界進(jìn)行矢量化提取，提取的結(jié)果如圖12所示。圖12 漢江流域邊界矢量化圖丹江流域與漢江流域邊界的吻

22、合度的比較（如圖13-14所示）。圖13 漢江流域與丹江流域的疊加圖圖14 丹江流域與漢江流域吻合度圖從上圖13、14可以看出本篇論文中所提取的丹江流域與漢江流域邊界的吻合度是非常高的，幾乎是重合的，又因?yàn)榈そ菨h江的支流，所以可以看出本文所提取的丹江流域的邊界是相當(dāng)準(zhǔn)確的。3.4 基于不同分辨率的SRTM DEM數(shù)據(jù)對丹江流域進(jìn)行提取的比較分析由于在我國境內(nèi)獲取的是90m分辨率的SRTM DEM，利用該分辨率的SRTM數(shù)據(jù)使用ArcGIS進(jìn)行流域邊界的提取操作處理速度太慢，例如在進(jìn)行徑流方向SRTM數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)在配置為如表3所示的計(jì)算機(jī)上最長可耗時(shí)12min多，所以我們可以進(jìn)一步探究基于不同分

23、辨率的SRTM DEM數(shù)據(jù)對丹江流域進(jìn)行提取的結(jié)果有什么不同，不同分辨率對提取的精度的影響有多大，以及耗時(shí)的差別有多少17。表3 電腦配置參數(shù)CPUIntel Core i5-2410M2.30GHZMemory2.00GBHDO500GBODDDYD Sup.MTI.Warranty 24 monthsOSWIN7 Basic本篇論文中對丹江流域的原始SRTM DEM進(jìn)行重采樣（Resample）操作后分別得到了270m、450m、900m空間分辨率的SRTM數(shù)據(jù)，并分別用這些數(shù)據(jù)對丹江流域進(jìn)行了提取，提取的結(jié)果如圖15-16所示。（重采樣操作：在ArcGIS的ArcTools中選擇Data

24、 Management Tools/Raster/Raster Processing/Resample的Input Raster中輸入原始DEM數(shù)據(jù)，在Ouput Cell Size中輸入所需的分辨率，Resampling Techinque選擇BILINEAR)圖15 基于不同分辨率的SRTM對丹江流域的提取圖16 基于不同分辨率的SRTM對丹江流域提取的局部圖分別打開三種分辨率SRTM DEM數(shù)據(jù)所獲得的流域邊界的圖層文件的Open Attribute.Table便可分別得到三種分辨率數(shù)據(jù)提取的流域圖像的像元個(gè)數(shù)，從而可以計(jì)算出提取的三種流域所占的面積（如表4所示）。表4 同分辨率的SRT

25、M DEM提取流域面積的比較分析SRTM DEM的分辨率流域所占像元個(gè)數(shù)流域面積流域面積之比與實(shí)際流域面積之比270m20969615286.8384km21.000.90928137450m7573015335.325km20.9968382410.91216542900m1898915381.09km20.9933872240.91488758表5 不同分辨率的SRTM DEM進(jìn)行流域提取的耗時(shí)SRTM DEM的分辨率270m450m900mResample14.00s7.00s6.00sFill-138.00s14.00s4.00sFill-27.00s4.00s3.00sFill-38

26、.00s5.00s2.00sDirection16.00s7.00s6.00sAccumulation2min39.00s44.00s8.00sSnap To Point3.00s3.00s3.00sWatershed9.00s4.00s3.00sRaster to Polyon2.00s1.00s2.00sPolyon to Line1.00s0.00s1.00s累積耗時(shí)257s116s38s累積耗時(shí)之比1.000.4513618670.147859922對圖15、16的提取結(jié)果進(jìn)行比較分析得到如表4所示的結(jié)果，可知：不同分辨率的SRTM DEM對流域邊界提取的差別并不是很大，面積之比都達(dá)到

27、99%以上，而且提取的流域面積與實(shí)際流域面積之比均達(dá)到90%以上。對表5所記錄的不同分辨率的SRTM DEM進(jìn)行流域提取的耗時(shí)的比較分析可知：450m分辨率時(shí)的耗時(shí)僅占270m分辨率時(shí)的耗時(shí)的0.45，900m分辨率時(shí)的耗時(shí)僅占270m分辨率時(shí)的耗時(shí)的0.15。所以在對于精度要求并不是很高的研究中我們可以適當(dāng)降低DEM數(shù)據(jù)的分辨率來大大提高我們的操作速度。4 討論與分析在近些年中也有一些學(xué)者利用不同的DEM數(shù)據(jù)對河網(wǎng)流域等進(jìn)行提取，例如：中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所環(huán)境地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的唐從國等人以滇池流域?yàn)閷?shí)驗(yàn)對象，在SRTM DEM的基礎(chǔ)上運(yùn)用Arc Hydrology Tools進(jìn)行流

28、域特征的提取7，楊勇、徐愷等人曾進(jìn)行過基于SRTM DEM數(shù)據(jù)提取河網(wǎng)方法及影響因素研究,首都師范大學(xué)的馬蘭艷、周春平等人以STRM DEM和ASTER GDEM作為基本的地形數(shù)據(jù)對遼河流域的河網(wǎng)進(jìn)行提取6，并對提取結(jié)果進(jìn)行了比較分析。但是很少有學(xué)者基于DEM對流域進(jìn)行提取分析特別是丹江流域，所以本文進(jìn)行了基于SRTM DEM數(shù)據(jù)對丹江流域進(jìn)行提取。希望能夠?yàn)槟纤闭{(diào)水域環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的管理提供可行的參考意見。從地理常識和丹江周圍地理環(huán)境以及從網(wǎng)上收集來的漢江流域的地圖得到的如圖13-14所示的結(jié)果來看本篇論文中所提取的丹江流域邊界基本上是合理的，由所提取的丹江流域的面積與土木工程網(wǎng)所提供的丹江

29、流域的面積（16812km2）3進(jìn)行比較可發(fā)現(xiàn)該研究提取的流域面積高達(dá)90%以上，但由于極少有學(xué)者進(jìn)行丹江流域邊界甚至很少有學(xué)者進(jìn)行流域邊界提取的研究，所以在寫這篇論文缺少足夠的參考意見，對于提取結(jié)果的驗(yàn)證信息不是完全充足。本篇論文還通過改變SRTM DEM數(shù)據(jù)的空間分辨率來研究不同分辨率DEM對于流域提取結(jié)果的影響，研究結(jié)果表明不同分辨率的SRTM DEM對流域邊界提取的差別并不是很大，面積之比都達(dá)到99%以上,分辨率降低后大大縮短了操作時(shí)間,所以我們可以達(dá)到在實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)降低DEM數(shù)據(jù)的分辨率來提高我們的操作速度和效率的目的。本文不僅通過流域提取圖像進(jìn)行定性的觀察、比較和分析，而且定量的進(jìn)行

30、比較和分析，結(jié)果表明該研究結(jié)果的準(zhǔn)確性較高使研究結(jié)果將更具可靠性。5 結(jié)論基于ArcGIS,利用 CGIAR-CSI SRTM數(shù)據(jù)對丹江流域進(jìn)行提取。從提取的結(jié)果和分析結(jié)果來看：(1)丹江流域主要位于丹江口水庫的上游。(2)由地理知識和網(wǎng)上收集來的地圖來看本文的提取結(jié)果基本上是合理。(3)本文缺乏足夠的驗(yàn)證信息，需要盡量搜集一些信息進(jìn)行驗(yàn)證從而提高提取的精度。（4）本文對于不同分辨率的DEM對流域邊界提取的差別的研究使我們在實(shí)驗(yàn)適當(dāng)降低DEM數(shù)據(jù)的分辨率來提高我們的操作速度和效率。參 考 文 獻(xiàn)1楊勇,徐愷等.SRTM DEM 數(shù)據(jù)提取河網(wǎng)方法及影響因素研究J.計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展.2010,20

31、(1)：1-4.2周旗,蔣國富.基于ASTER GDEM 的南水北調(diào)中線水源區(qū)水文特征提取及實(shí)現(xiàn)J.南陽師范學(xué)院學(xué)報(bào).2012,11(9)：53-56.3土木工程網(wǎng).丹江流域水文特征淺析EB/OL.2013-03-09./shuili/lunwen/shuiwen/1362815001174854_2.html.4百度百科.丹江江流域EB/OL.2012-03-24. /view/1119941.htm.5王德智,何夕龍,汪洋.基于SRTM DEM的淮北平原流域特征提取J.江淮水利科技.2011,20：44-45.6馬蘭艷,周春平,胡卓瑋等.基于SRTM DEM和ALSTER GDEM的遼河流

32、域河網(wǎng)提取研究J.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2011,39(5)：2692-2695.7余杰,左小清,唐從國.滇池 SRTM DEM 數(shù)據(jù)的流域特征自動提取J.測繪科6學(xué).2011,36(2)：189-191.8游松財(cái),孫朝陽.中國流域的SRTM 30數(shù)據(jù)提取與計(jì)算J.地球信息科學(xué)學(xué)報(bào).2009,11(2)：189-194.9曹玲玲,張秋文.基于SRTM 的數(shù)字河網(wǎng)提取及其應(yīng)用J.人民長江.2007,38(8):150-152.10左美蓉,鄒崢嶸,張教權(quán).湖南地區(qū)SRTM 高程數(shù)據(jù)初步探討J.廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2008,6(1):58-60.11湯國安,李發(fā)源,劉學(xué)軍.數(shù)字高程模型教程M.科學(xué)

33、出版社.2011：178-187.12湯國安,楊昕.地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程M.科學(xué)出版社.2006：429-448.13李麗,郝振純.基于DEM的流域特征提取綜述J.地球科學(xué)進(jìn)展.2003,18(2):251-256.14冉磊,王健,程麗萍,胡志法.基于DEM 的普渡河流域水文特征提取方法研究J.城市勘測.2009(5):127-129.15劉剛,趙榮.基于DEM 5的瀾滄江流域水文信息提取方法的研究J.地理信息世界.2007(1):58-61.16楊梅,張船紅,蘇軍.基于GIS 和DEM 岷江流域都江堰區(qū)域河網(wǎng)水系的提取方法研究J.水利水電技術(shù).2009,40(3):77-80.17劉遠(yuǎn),周買春,陳芷菁等.基于不同DEM 數(shù)據(jù)源的數(shù)字河網(wǎng)提取對比分析-以韓江流域?yàn)槔齁.地球科學(xué).Comparison of WaterShed Boundary Extraction from Different Resolution DEMAbstract:From the Digital Elevation model (Digital Elevation Models, DEM) extraction of river network and related watershed info