水文信息提取及其特征分析开题报告

全文总字数：1477字

1. 研究目的与意义

黄土高原是中国四大高原之一，是中国乃至世界上最大的黄土沉积区，高原上覆盖着深厚的黄土层，黄土土质疏松，水土流失严重，形成了沟壑纵横的典型地貌。因此，以典型流域作为研究区域，提取水文信息，研究区域的水文过程和侵蚀模型。研究成果对流域水土流失规律的研究和水土保持措施的规划，对经济社会建设和提高灾害预防能力都具有重要的实践意义。

2. 国内外研究现状分析

地理数据是地理信息系统的核心组成部分之一，数字高程模型(dem)是地理数据的重要组成部分，已经被广泛用于国家地理信息基础、军事地表三维显示、景观设计、地形特征提取、流域水文分析等诸多领域。数字高程模型(digitalelevationmodel，dem)数据中包含了丰富的地形、地貌、水文信息，它能够反映各种分辨率的地形特征，通过dem可以提取大量的地表形态信息，如流域网格单元的坡向、坡度以及单元格之间的关系等。近年来的研究表明，从dem数据自动提取流域水系、分水线及地形参数信息是可行的。

流域水文分析是基于无洼地的dem数据提取派生其他水文特征的过程，如提取河流网络、汇水分析、流域的自动划分等。

地表径流在流域内总是从地势高处流向地势低处，最后经流域出口排出流域。基于无洼地的dem数据进行径流方向计算式实现其他流域特征分析的关键步骤。

3. 研究的基本内容与计划

基于流域的DEM数据，根据水文分析的相关原理，利用ArcGIS软件提取沟道长度、比降、汇水面积等相关信息，依据地貌几何定量数学模型对沟道进行分级，计算沟道数目、长度、比降、汇水面积与级别的关系，基于这些数据计算沟道的分维值、凹度、水源面积率、平均落差比等地貌发育参数，判断流域的发育阶段，为相应的水土流失与侵蚀沟防治措施提供基础数据。

4. 研究创新点

本次研究希望能从最基础的水文特征分析入手，利用现代化分析软件ArcGIS对特定区域进行相关信息提取，从而计算流域中各项特征与级别的关联，研究出流域的水文过程和侵蚀模型。以往的研究已经进行了大而详尽介绍，为本次研究提供了强有力的基础，因此此次分析旨在利用最有代表性的地域黄土高原，以小见大。因为此处地形沟壑纵横，相应信息特征也较为明显，所以作为研究之用，希望研究结果能对流域的水土流失提供一定的指导。