现代地图学顾雯

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/12/25,#,遥感技术和地理信息系统在水文模型中的应用,姓名：顾雯,学,号：,专业：水文学及水资源,1.,水文模型介绍,2,.,遥感在流域,水文模型中的应用,3.,地理信息系统在水文模型中的应用,4.,遥感和地理信息系统对流域水文模型研究尺度的影响,5.,总结,目录,1.,水文模型介绍,（,1,）水文模型的发展史：,计算机大量引入水文研究领域，采用数学、物理方法模拟径流形成过程，建成数学模型，作出流域产汇流计算。,5060,年代,：,水文模型蓬勃发展，一些比较著名的水文模型相继提出并得到了相应的应用。如：,SHE,模型，,TANK,模型等。我国：新安江模型,6080,年代：,由于,RS,及,GIS,等,的出现及其在水文模型中的应用，使原有的水文模型在其结构上做了适当的调整以适应新技术和新方法的应用，出现了分布式、半分布式水文模型的概念，促进了水文模型的发展。,80,年代至今：,（,2,）水文模型的分类：,分析研究,方法,数学模型：已了解流域径流形成的物理机制，建立数学方程求解,物理模型：一种比例尺模拟，根据相似率进行定性或定量分析,概,化简化,方式程度,分布式模型：考虑了水文地质过程的空间变化、模型的,输入输出,以及模型,的边界控制条件等,集总式,模型：不考虑水文地质过程的,空间变化,特性、模型的,输入,输出,以及模型的边界条件等,因此,，水文模型,研究领域中,的时空尺度的选择对水文模型的建模及其应用均有重要影响,选择适当的尺度对水文模型研究具有重要意义,（,3,）水文模型的尺度：,实验室,：用水力学,(,水动力学,),方法,加以表达，而且通常是,一维,的。,山坡,：结合地表流与地,下流，还,可以包括土壤孔隙中的,壤中流，因而可以,是,二,维或,甚至是三维,的。,流域,：增加地形因子用以模拟地面径流,增加地质因子用以模拟基流,而,且,常常将大流域划分成具有均一性的,小部分。,河盆,：在结合流域径流的基础上考虑了,存储和,传输路径方案,。,大陆及全球尺度,：注重于大气过程及其与地表过程的相互,影响。,为,减少空间,属性,的异向性对水文,模型模拟尺度,的,限制，通常,的做法是将一个较大的流域划分成一系列空间,属性相对,均一的较小的子,流域。,通常,是在具有管理空间属性数据能力的,信息系统(如GIS),的,支持下进行;,按,均一的,网格,来划分,。,用,网格法,划分的,缺陷,是,如果所模拟流域,的空间属性变化较大,则所划分的网格单元就必须小到足够的,程度,使单一网格内具有,相似的空间,属性以产生相同的水文响应。,这样一来,就有可能产生具有相同水文反映的网格单元群,人为地,增加了模型运行的,时间。,随着遥感,和地理信息系统的发展,为满足,分布式流域,水文模型研究的条件提供了有力的支持,推动了,分布式流域,水文模型的,发展。,（,4,）“相似水文地质单元”划分：,2.,遥感在流域水文模型中的应用,一,种宏观的观测与信息处理,技术，具有,范围广,、,周期短,、,信息量大,和,成本低,的,特点，是,当代一种很重要的信息源,。,遥感：,作为,一种信息源,栅格式的遥感数据与分布式流域水文模型的数据格式有,一致性，遥感,技术可以提供土壤、植被、地质、地貌、地形、土地利用和水系水体等许多有关下垫面条件的,信息，也,可以测定估算蒸散发、土壤含水量和可能成为降雨的云中水汽,含量。以,遥感为手段获取的上述信息在确定产汇流特性或模型参数时是十分有用的。,(1),遥感的基本介绍：,2.,遥感在流域水文模型中的应用,遥感,技术获得的是面上观测数据而不是点上的观测,数据；,可,收集、存储同一地点不同时间的全部,信息，即,多时相,信息；,可,提供时间或空间高分辨率的,信息；,数据,不仅是可见光的,信息，也,可以是多光谱的,信息，有利于,利用与水文地质有关的谱段,信息；,数据,是以数字化的形式存储,的，易于,计算机的直接,处理；,信息,的积累与处理不妨碍数据的进一步观测与,收集；,可,获得遥远的、无人可及的偏僻区域的,信息；,一旦,遥感监测网建立了起来,数据的观测费用可大大降低,。,(2),遥感应用于水文模型时具有下述特点,:,3.,地理信息系统在流域水文模型中的应用,是,综合处理和分析空间数据的,技术，它,的发展为科研和管理决策人员,提供,了有关区域综合、方案优选和战略决策等方面可靠的地理和空间信息,。,(1),地理信息系统,(GIS,),简介,GIS,特有的数据处理功能极大地方便了分布式流域水文模型的,构建，而且，很,强的图形显示功能和带有时间维的四维,GIS,，,有利于,水文工作者研究流域特征的空间分布及其对产汇流的,影响，并,有助于了解降雨、土壤含水量以及产流面积在空间和时间上的变化,情况,，,促进,流域水文模型的完善和发展。,GIS,：,3.,地理信息系统在流域水文模型中的应用,空间数据,库的,构建（占,GIS,空间数据库构建的,70%-80%,的工作量,）,空间数据,库中信息的复合与,处理（凭借,GIS,处理系列空间属性数据层的能力,和,GIS,项目规划管理,能力可,派生出模型最终所需的数据,层）,GIS,和水文模型的,数据接口,。（编程）,一般说来，,GIS,应用于水文模型时主要包括以下的三个步骤,:,4.,遥感和地理信息系统对流域水文模型研究尺度的影响,遥感,技术：,所,获取的是大范围内面上的空间,属性数据，因而,在大尺度的水文地质模拟中,如,河盆,、大陆及全球尺度的模拟中可以充分显示其优势。因为它可以在较短的时间内、以经济的手段,获得,传统方法不能获取的大面积的空间属性数据,。,地理信息系统：,主要用于管理,大量的空间,属性数据，因而,也在大尺度的水文地质模拟中更能显示其特长,。,这,并不意味着遥感技术和地理信息系统技术在小尺度的水文地质模拟中就毫无用处,。随着,遥感技术的发展,其空间、,时间,和光谱分辨率不断,提高，也,能获得小范围面积内的空间属性信息,因此遥感在中、小,尺度，如山坡,、,流域的,水文模型模拟中也越来越,重要。,5.,总结,由于,水文地质研究的,特性，传统,水文模型研究方法受到了极大的,限制，因此，能,实时收集大,容量面,上信息的遥感,(RS),技术和具有管理、分析、处理大容量空间属性数据的地理信息系统,(GIS),技术在水文,模型方面的,应用，解决了在水文,模型研究,中长期以来,存在的数据量不足和信息量不丰富的,问题，推动了分布式,、,半分布式,水文模型的,发展，大大地,丰富了水文地质的研究,内容，提高,了水文模型的预报和估算的,精度，同时,遥感技术和,地理信息系统,技术也因其成本较低和具有实时预报的特点而在水文地质研究领域中具有广泛的应用前景,。,THANK YOU,