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分布式流域水文模型的一個主要任務(wù)是模擬和預(yù)報(bào)降雨產(chǎn)生的地表水流在整個流域的空間分布狀況以及隨時間的演變過程[1- 2]。在實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)的過程中, 地理信息系統(tǒng)(GIS) 作為不可缺少的技術(shù)支撐, 起著非常重要的作用, 比如利用GIS 來提取、存儲、管理、分析和顯示與流域水文循環(huán)過程密切相關(guān)的流域地理空間信息[3- 6]。特別值得一提的是, 基于數(shù)字高程模型(DEM) ,GIS 可以比較準(zhǔn)確地提取出流域的水文網(wǎng)絡(luò)和有效地描述其拓?fù)潢P(guān)系結(jié)構(gòu)[7- 9]。水文網(wǎng)絡(luò)模型是GIS 對流域?qū)嶋H的河網(wǎng)水系的一種規(guī)范化描述, 河網(wǎng)水系的空間結(jié)構(gòu)由水文網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系表來確定[9]。就水文學(xué)而言, 水文網(wǎng)絡(luò)反映了在流域尺度上水流流向的分布, 對分布式流域水文模型的成功與否起著至關(guān)重要的作用。
目前比較成熟的水文網(wǎng)絡(luò)模型是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所( ESRI) 開發(fā)的一種用于地理信息系統(tǒng)環(huán)境下的水文地理空間數(shù)據(jù)和時間序列數(shù)據(jù)模型, 被稱為Arc Hydro 數(shù)據(jù)模型[10- 11]。Arc Hydro 建立在面向?qū)ο蠹夹g(shù)上, 是一種管理各種水文地理空間與時間信息的規(guī)范格式, 有助于系統(tǒng)地和有效地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜水文系統(tǒng)的模擬與分析。本文在Arc Hydro 數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上,研究如何結(jié)合分布式流域水文模型來建立水文網(wǎng)絡(luò)模型和表達(dá)流域水文網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系, 以準(zhǔn)確地模擬流域上水流的空間與時間分布。 |
