位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于栅格DEM的多流向算法述评
  • ISSN号:1005-2321
  • 期刊名称:地学前缘
  • 时间:0
  • 页码:91-98
  • 语言:中文
  • 分类:P343[天文地球—水文科学;天文地球—地球物理学]
  • 作者机构:[1]中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室,北京100101, [2]Department of Geography, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI 53706, USA
  • 相关基金:中国科学院“百人计划”项目;国家自然科学基金(40501056;40101028);美国农业部资助项目(69-5F48-9-00186);中国科学院地理科学与资源研究所创新项目(CXI0G-D02)
  • 相关项目:自适应多流向算法(MFD)研究
中文摘要:

基于栅格DEM的流向算法是数字地形分析的重要研究内容之一。在分布式水文模型、土壤侵蚀等领域中,当需要获取与流向直接相关的水文参数(如汇流面积、地形指数等)的详细空间分布时,多流向算法(MFD)明显优于单流向算法(SFD)。根据所采用的水流分配策略,将现有MFD分为四类:(1)固定水流分配权重的MFD;(2)水流分配权重随汇流面积变化的MFD;(3)水流分配权重随局域地形特征变化的MFD;(4)基于局域形态单元的MFD。从模型合理性、算法复杂度和易用性、对DEM误差的敏感性等方面进行的分析表明,水流分配权重随局域地形特征变化的MFD优于其他三类MFD。目前对MFD采用人造DEM数据集的直接定量评价研究还十分不足,文章以一个例子来体现直接定量评价MFD的可行性及有效性,同时也定量反映出水流分配权重随局域地形特征变化的MFD具有更低的计算误差。目前通用的针对流向算法的DEM洼地平区预处理算法多针对SFD而设计,不适合MFD的实际应用,本文对适用于MFD的DEM预处理算法所应具有的特征也进行了讨论。

英文摘要:

The flow direction algorithm based on gridded DEM is an important component of digital terrain analysis. The multiple flow direction algorithm (MFD) is obviously better than the single flow direction algorithm (SFD) when the spatial pattern of hydrological parameters (such as flow accumulation and topographic index) are needed in many research areas (e. g. distributed hydrologic model, soil erosion). Based on the flow partitioning strategy adopted, this paper classifies MFD algorithms as of four types: (1) MFD with a fixed flow partitioning exponent; (2) MFD with the flow partitioning exponent varying with pre-computed flow accumulation; (3) MFD with the flow partitioning exponent varying with local topographic attribute; and (4) MFD based on local topographic form. The discussion according to the rationality of model, complexity and practicality of algorithm, and sensitivity with the errors of DEM shows that the MFD with the flow partitioning exponent varying with local topographic attribute excels the other three types of MFD. There is a shortage of research on the quantitative assessment of MFD by artificial DEM. This paper uses an example to illustrate the quantitative assessment of MFD, and also shows that the MFD, with the flow partitioning exponent varying with local topographic attribute, produces a lower error than other algorithms. In the applications of flow direction algorithms, current pre-processing methods for depressions and flat areas in DEM are designed mainly for SFD. Most of them are not appropriate for the application of MFD. This paper also discusses the characteristics of the pre-processing method of DEM which is appropriate for MFD.

同期刊论文项目
期刊论文 21 会议论文 3
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《地学前缘》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中国地质大学(北京) 北京大学
  • 主编:王成善
  • 地址:北京市学院路29号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:frontier@cugb.edu.cn
  • 电话:010-82322973
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-2321
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3370/P
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 荣获第五、六届"百种中国杰出学术期刊","首届中国高校精品科技期刊"称号
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:34961