數(shù)字高程模型7

1、四、四、水文分析水文分析n過去的二十多年來，研究者們一直致力于通過過去的二十多年來，研究者們一直致力于通過數(shù)字地形分析技術(shù)從各種結(jié)構(gòu)的數(shù)字地形分析技術(shù)從各種結(jié)構(gòu)的DEM中提取中提取流域河網(wǎng)和分水線兩大地貌特征，因?yàn)檫@兩大流域河網(wǎng)和分水線兩大地貌特征，因?yàn)檫@兩大地貌特征是流域水文模型的主要參數(shù)；地貌特征是流域水文模型的主要參數(shù)；n目前許多基于格網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的目前許多基于格網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的GIS系統(tǒng)都有水系統(tǒng)都有水文建模的功能，如：文建模的功能，如：Arc/info -GRID系統(tǒng)系統(tǒng)和和GRASS系統(tǒng)，可以進(jìn)行空間任何地點(diǎn)的水系統(tǒng)，可以進(jìn)行空間任何地點(diǎn)的水流流向分析，計(jì)算上游集水區(qū)面積，生成流域流流向

2、分析，計(jì)算上游集水區(qū)面積，生成流域河網(wǎng)，進(jìn)行流域分割以及其它水文建模分析。河網(wǎng)，進(jìn)行流域分割以及其它水文建模分析。1 1、基本水文概念、基本水文概念n集水流域（集水流域（drainagedrainage，basinbasin，watershedwatershed，catchmentcatchment）：是指水流及其他物質(zhì)流向出口）：是指水流及其他物質(zhì)流向出口的過程中所流經(jīng)的地區(qū)；的過程中所流經(jīng)的地區(qū)；n集水出口（集水出口（outletoutlet）：是指水流離開流域的點(diǎn)，）：是指水流離開流域的點(diǎn)，該點(diǎn)是集水流域邊界上的最低點(diǎn)。該點(diǎn)是集水流域邊界上的最低點(diǎn)。n子流域（子流域（subbasinsu

3、bbasin）：是更大的集水流域網(wǎng)狀）：是更大的集水流域網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的一部分。結(jié)構(gòu)的一部分。n流域邊界（流域邊界（basin boundarybasin boundary）：兩集水流域的）：兩集水流域的相鄰邊界，也稱分水嶺或集水流域邊界。相鄰邊界，也稱分水嶺或集水流域邊界。n流域河網(wǎng)（流域河網(wǎng)（network）：）：水流到達(dá)出口所流水流到達(dá)出口所流經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)；經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)；1 1、基本水文概念、基本水文概念黑河上游山區(qū)流域示意黑河上游山區(qū)流域示意2 2、水文分析目的、水文分析目的3 3、水文基本因子計(jì)算、水文基本因子計(jì)算3 3、水文基本因子計(jì)算、水文基本因子計(jì)算n基于柵格的地形分析技術(shù)在水文學(xué)中的應(yīng)基于

4、柵格的地形分析技術(shù)在水文學(xué)中的應(yīng)用，一般采用了用，一般采用了OCallaghan和和Mark的坡的坡面流模擬方法，面流模擬方法，Jense和和Domingue（1988）、）、Martz和和De Jong （1988）、）、Garbrecht （1997）在此基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，這種算法）在此基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，這種算法一般稱之為一般稱之為D8（Deterministic eight-neighbours）算法；）算法； DEMDEM預(yù)處理預(yù)處理填洼填洼生成流向模型生成流向模型生成水流聚集模型生成水流聚集模型確定上游集水閾值確定上游集水閾值生成流域河網(wǎng)生成流域河網(wǎng)完成水文建模完成水文建模確定流域出口確

5、定流域出口勾畫流域邊界勾畫流域邊界地形參數(shù)提取地形參數(shù)提取子流域分割子流域分割確定子流域出口確定子流域出口67 56 49 46 5053 44 37 37 4858 55 22 31 2461 47 21 16 1953 34 12 11 12 D8 D8 模型模型高程格網(wǎng)示例高程格網(wǎng)示例 格網(wǎng)流向模型格網(wǎng)流向模型水流聚集模型水流聚集模型( (二二) ) 無洼地?zé)o洼地DEMDEM的生成（填洼處理）的生成（填洼處理）n地形洼地是區(qū)域地形的集水區(qū)域，洼地底地形洼地是區(qū)域地形的集水區(qū)域，洼地底點(diǎn)點(diǎn)(谷底點(diǎn)谷底點(diǎn))的高程通常小于其相鄰近點(diǎn)的高程通常小于其相鄰近點(diǎn)(至至少少8個(gè)鄰域點(diǎn)個(gè)鄰域點(diǎn))的高程；

6、的高程；n對原始對原始DEM先進(jìn)行水流方向矩陣的計(jì)算，先進(jìn)行水流方向矩陣的計(jì)算，將結(jié)果矩陣中方向值滿足下列條件的格網(wǎng)將結(jié)果矩陣中方向值滿足下列條件的格網(wǎng)點(diǎn)作為洼地點(diǎn)：點(diǎn)作為洼地點(diǎn)：格網(wǎng)點(diǎn)的方向值為負(fù)值；格網(wǎng)點(diǎn)的方向值為負(fù)值；八鄰域格網(wǎng)點(diǎn)對的水流方向互相指向?qū)Ψ桨肃徲蚋窬W(wǎng)點(diǎn)對的水流方向互相指向?qū)Ψ? (二二) ) 無洼地?zé)o洼地DEMDEM的生成（填洼處理）的生成（填洼處理）n自然地形進(jìn)行分析不難知道，地形洼地一般有三自然地形進(jìn)行分析不難知道，地形洼地一般有三種，分別是單點(diǎn)洼地、獨(dú)立洼地和復(fù)合洼地，對種，分別是單點(diǎn)洼地、獨(dú)立洼地和復(fù)合洼地，對于這三種洼地區(qū)域分別采用不同方法進(jìn)行填平。于這三種洼地區(qū)

7、域分別采用不同方法進(jìn)行填平。單點(diǎn)洼地單點(diǎn)洼地獨(dú)立洼地獨(dú)立洼地組合洼地組合洼地A單格網(wǎng)洼地的填平方法單格網(wǎng)洼地的填平方法B獨(dú)立洼地區(qū)域的填平方法獨(dú)立洼地區(qū)域的填平方法n獨(dú)立洼地區(qū)域是指洼地區(qū)域內(nèi)只有一個(gè)底點(diǎn)，并獨(dú)立洼地區(qū)域是指洼地區(qū)域內(nèi)只有一個(gè)底點(diǎn)，并且該點(diǎn)的八鄰域點(diǎn)中沒有一個(gè)是該洼地區(qū)域的邊且該點(diǎn)的八鄰域點(diǎn)中沒有一個(gè)是該洼地區(qū)域的邊緣點(diǎn)；緣點(diǎn)；n首先首先以谷底點(diǎn)為起點(diǎn)，按流水的反方向采用區(qū)域以谷底點(diǎn)為起點(diǎn)，按流水的反方向采用區(qū)域增長算法，增長算法，找出獨(dú)立洼地區(qū)域的邊界線找出獨(dú)立洼地區(qū)域的邊界線，即水流，即水流流向該谷底點(diǎn)的區(qū)域邊界線。在該洼地區(qū)域的邊流向該谷底點(diǎn)的區(qū)域邊界線。在該洼地區(qū)域的邊

8、緣上緣上找出找出其高程最小的點(diǎn)，即該其高程最小的點(diǎn)，即該獨(dú)立洼地區(qū)域的獨(dú)立洼地區(qū)域的集水流出點(diǎn)，集水流出點(diǎn)，將獨(dú)立洼地區(qū)域內(nèi)的高程值低于該將獨(dú)立洼地區(qū)域內(nèi)的高程值低于該點(diǎn)高程值的點(diǎn)高程值的所有點(diǎn)的高程用該點(diǎn)的高程代替，所有點(diǎn)的高程用該點(diǎn)的高程代替，這這樣實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立洼地區(qū)域的填平。樣實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立洼地區(qū)域的填平。C復(fù)合洼地區(qū)域的填平方法復(fù)合洼地區(qū)域的填平方法n復(fù)合洼地區(qū)域是指洼地區(qū)域中有多個(gè)谷點(diǎn)，復(fù)合洼地區(qū)域是指洼地區(qū)域中有多個(gè)谷點(diǎn)，且各個(gè)谷底點(diǎn)所構(gòu)成的洼地區(qū)域相互鄰接，且各個(gè)谷底點(diǎn)所構(gòu)成的洼地區(qū)域相互鄰接，復(fù)合洼地區(qū)域是地形洼地區(qū)域的一種主要復(fù)合洼地區(qū)域是地形洼地區(qū)域的一種主要表現(xiàn)形式；表現(xiàn)形式；

9、C復(fù)合洼地區(qū)域的填平方法復(fù)合洼地區(qū)域的填平方法n首先首先以復(fù)合洼地區(qū)域的各個(gè)谷底點(diǎn)為起點(diǎn)，按水以復(fù)合洼地區(qū)域的各個(gè)谷底點(diǎn)為起點(diǎn)，按水流的反方向應(yīng)用區(qū)域增長算法，流的反方向應(yīng)用區(qū)域增長算法，找出各個(gè)谷底點(diǎn)找出各個(gè)谷底點(diǎn)所在的洼地邊緣所在的洼地邊緣和它們間的相互關(guān)系和它們間的相互關(guān)系以及各個(gè)谷以及各個(gè)谷底點(diǎn)所在洼地的集水出水口所在的點(diǎn)位底點(diǎn)所在洼地的集水出水口所在的點(diǎn)位。找出出找出出水口的高程最小的洼地區(qū)域，水口的高程最小的洼地區(qū)域，并將該區(qū)域內(nèi)高程并將該區(qū)域內(nèi)高程值低于該點(diǎn)的高程用該出水口的高程值代替。利值低于該點(diǎn)的高程用該出水口的高程值代替。利用同樣的思想依次對各個(gè)谷底點(diǎn)所構(gòu)成的洼地區(qū)用同樣的

10、思想依次對各個(gè)谷底點(diǎn)所構(gòu)成的洼地區(qū)域進(jìn)行填平，最后可將整個(gè)復(fù)合洼地區(qū)域填平域進(jìn)行填平，最后可將整個(gè)復(fù)合洼地區(qū)域填平( (三三) ) 水流方向矩陣的計(jì)算水流方向矩陣的計(jì)算A.A.中心格網(wǎng)流向編碼示意中心格網(wǎng)流向編碼示意B.判斷指標(biāo)（距離權(quán)落差）判斷指標(biāo)（距離權(quán)落差）n距離權(quán)落差按下式計(jì)算，對角方向距離距離權(quán)落差按下式計(jì)算，對角方向距離D為為sqrt(2)格網(wǎng)尺寸，其它方向格網(wǎng)尺寸，其它方向D為格網(wǎng)尺寸為格網(wǎng)尺寸DhharctgjijC. 確定水流方向步驟確定水流方向步驟n1) 對所有對所有DEM 邊緣的格網(wǎng)，賦以指向邊邊緣的格網(wǎng)，賦以指向邊緣的方向值；（可增加判斷流向內(nèi)部格網(wǎng)）緣的方向值；（可增

11、加判斷流向內(nèi)部格網(wǎng)）n2) 計(jì)算中心格網(wǎng)對計(jì)算中心格網(wǎng)對8 個(gè)鄰域網(wǎng)的距離權(quán)個(gè)鄰域網(wǎng)的距離權(quán)落差值；落差值；n3) 確定具有最大落差值的格網(wǎng)；（分以確定具有最大落差值的格網(wǎng)；（分以下幾種情況分別處理）下幾種情況分別處理）C. 確定水流方向步驟確定水流方向步驟C. 確定水流方向步驟確定水流方向步驟( (四四) ) 水流累積矩陣計(jì)算水流累積矩陣計(jì)算( (四四) ) 水流累積矩陣計(jì)算水流累積矩陣計(jì)算n區(qū)域流水量累積數(shù)值矩陣表示區(qū)域地形每區(qū)域流水量累積數(shù)值矩陣表示區(qū)域地形每點(diǎn)的流水累積量，可以用區(qū)域地形曲面的點(diǎn)的流水累積量，可以用區(qū)域地形曲面的流水模擬方法獲得。流水模擬方法獲得。n基本思想基本思想是：

12、是： 以規(guī)則格網(wǎng)表示的數(shù)字地面高程模型每點(diǎn)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，按照自然水流從高處有一個(gè)單位的水量，按照自然水流從高處往低處的自然規(guī)律，根據(jù)區(qū)域地形的水處往低處的自然規(guī)律，根據(jù)區(qū)域地形的水流方向數(shù)字矩陣計(jì)算每點(diǎn)處所流過的水量流方向數(shù)字矩陣計(jì)算每點(diǎn)處所流過的水量數(shù)值，便可得到該區(qū)域水流累積數(shù)字矩陣。數(shù)值，便可得到該區(qū)域水流累積數(shù)字矩陣。( (四四) ) 水流累積矩陣計(jì)算水流累積矩陣計(jì)算單流向與多流向單流向與多流向201817182018182019201817182018182019( (四四) ) 水流累積矩陣計(jì)算水流累積矩陣計(jì)算787269715849746

13、75649465069534437384864585522312468614721161974533412111222244822244811248412812812482214441111416 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 2 0 0 3 7 5 4 0 0 0 0 20 0 1 0 0 0 1 24 0 0 2 4 7 35 2（a）原始）原始DEM矩陣矩陣（b）水流方向矩陣）水流方向矩陣（c）水流累積矩陣）水流累積矩陣4 4、基本水文分析應(yīng)用、基本水文分析應(yīng)用五、流域河網(wǎng)的提取五、流域河網(wǎng)的提取n確定上游集水區(qū)面積閾值；確定上游集水區(qū)面積閾值；n標(biāo)注集水量累計(jì)值大于閾值的格網(wǎng)

14、；標(biāo)注集水量累計(jì)值大于閾值的格網(wǎng)；n將得到的圖形進(jìn)行矢量化處理；將得到的圖形進(jìn)行矢量化處理；n通過閾值調(diào)整控制生成河網(wǎng)密度；通過閾值調(diào)整控制生成河網(wǎng)密度；（1）主河道提?。┲骱拥捞崛確定主河道終點(diǎn)；（流域邊界，有較大聚確定主河道終點(diǎn)；（流域邊界，有較大聚集格網(wǎng)值）集格網(wǎng)值）n按聚集反方向判斷，最大的水流聚集值就按聚集反方向判斷，最大的水流聚集值就是主河道流入點(diǎn)；是主河道流入點(diǎn)；n依次向上判斷就能完整搜索整個(gè)主河道；依次向上判斷就能完整搜索整個(gè)主河道；（2）支河道提?。┲Ш拥捞崛。?）流域邊界、子流域邊界提?。┝饔蜻吔?、子流域邊界提取六、六、DEMDEM在分布式流域建模中的應(yīng)用在分布式流域建模

15、中的應(yīng)用n流域模型被普遍分為流域模型被普遍分為集總式參數(shù)模型集總式參數(shù)模型（lumped lumped parameter modelsparameter models）和）和分布式參數(shù)模型分布式參數(shù)模型（distributed parameter modelsdistributed parameter models）。這兩種）。這兩種模型參數(shù)的物理意義是不同的。分布式參數(shù)模模型參數(shù)的物理意義是不同的。分布式參數(shù)模型由于具有更高的空間分辨率而成為目前流域型由于具有更高的空間分辨率而成為目前流域模型發(fā)展的主流。模型發(fā)展的主流。n基于基于DEM的分布式水文模型屬于流域水文數(shù)學(xué)的分布式水文模型屬于流

16、域水文數(shù)學(xué)模型的范疇，它是較為復(fù)雜的模型，模型的范疇，它是較為復(fù)雜的模型，DEM是實(shí)是實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算的重要條件?，F(xiàn)分布式計(jì)算的重要條件。 1 1、集總式水文模型、集總式水文模型n集總式水文模型是把整個(gè)流域看成一個(gè)整體，不集總式水文模型是把整個(gè)流域看成一個(gè)整體，不考慮影響水文過程的氣候和下墊面條件空間差異，考慮影響水文過程的氣候和下墊面條件空間差異，流域參數(shù)取其平均值，只代表了流域的平均自然流域參數(shù)取其平均值，只代表了流域的平均自然狀況，沒有考慮流域內(nèi)部差異。狀況，沒有考慮流域內(nèi)部差異。 n因此，集總式水文模型在模擬空間大尺度和時(shí)間因此，集總式水文模型在模擬空間大尺度和時(shí)間長序列的水文過程就顯得

17、精度不夠。長序列的水文過程就顯得精度不夠。 2 2、分布式水文模型、分布式水文模型n分布式水文模型在水平方向上將流域劃分為多個(gè)面積相等的分布式水文模型在水平方向上將流域劃分為多個(gè)面積相等的網(wǎng)格單元或依據(jù)流域下墊面自然條件的不同劃分為面積不等網(wǎng)格單元或依據(jù)流域下墊面自然條件的不同劃分為面積不等的多個(gè)子流域；在垂直方向上將土壤分層，根據(jù)流域產(chǎn)匯流的多個(gè)子流域；在垂直方向上將土壤分層，根據(jù)流域產(chǎn)匯流特征不同，利用一些物理和水力學(xué)的微分方程求解。特征不同，利用一些物理和水力學(xué)的微分方程求解。n基于基于DEM的分布式水文模型，通過的分布式水文模型，通過DEM可提取大量的陸地可提取大量的陸地表面形態(tài)信息，

18、這些信息包含流域網(wǎng)格單元的坡度、坡向以表面形態(tài)信息，這些信息包含流域網(wǎng)格單元的坡度、坡向以及單元之間的關(guān)系等。同時(shí)，根據(jù)一定的算法可以確定出地及單元之間的關(guān)系等。同時(shí)，根據(jù)一定的算法可以確定出地表水流路徑、河流網(wǎng)絡(luò)和流域的邊界。在基于表水流路徑、河流網(wǎng)絡(luò)和流域的邊界。在基于DEM所劃分所劃分的流域單元上建立水文模型，模擬流域單元內(nèi)土壤的流域單元上建立水文模型，模擬流域單元內(nèi)土壤植被植被大氣（大氣（SVAT）系統(tǒng)中水的運(yùn)動(dòng)，并考慮單元之間水平方向）系統(tǒng)中水的運(yùn)動(dòng)，并考慮單元之間水平方向的聯(lián)系，進(jìn)行地表水和地下水的演算。的聯(lián)系，進(jìn)行地表水和地下水的演算。 （一）（一）基于基于DEMDEM分布式水文

19、模型的特性分布式水文模型的特性（二）基于柵格（二）基于柵格DEMDEM的分布式水文模型的建模方式的分布式水文模型的建模方式n1）應(yīng)用數(shù)值分析來建立相鄰網(wǎng)格單元之間的時(shí)）應(yīng)用數(shù)值分析來建立相鄰網(wǎng)格單元之間的時(shí)空關(guān)系，如空關(guān)系，如SHE模型等。該類模型水文物理動(dòng)力模型等。該類模型水文物理動(dòng)力學(xué)機(jī)制突出，也是人們常指的具有物理基礎(chǔ)的分學(xué)機(jī)制突出，也是人們常指的具有物理基礎(chǔ)的分布式水文模型。但它結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、計(jì)算繁瑣，布式水文模型。但它結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、計(jì)算繁瑣，當(dāng)前還很難適用于較大的流域。當(dāng)前還很難適用于較大的流域。n2）在每一個(gè)網(wǎng)格單元（或子流域）上應(yīng)用傳統(tǒng)）在每一個(gè)網(wǎng)格單元（或子流域）上應(yīng)用傳統(tǒng)的概

20、念性模型來推求凈雨，再進(jìn)行匯流演算，最的概念性模型來推求凈雨，再進(jìn)行匯流演算，最后求得出口斷面流量，如后求得出口斷面流量，如SWAT模型等。該類模模型等。該類模型結(jié)構(gòu)與計(jì)算過程都比較簡單，比較適用于較大型結(jié)構(gòu)與計(jì)算過程都比較簡單，比較適用于較大的流域。的流域。（三）（三） 基于基于DEMDEM分布式水文模型的結(jié)構(gòu)分布式水文模型的結(jié)構(gòu)n基于基于DEM的分布式水文模型在結(jié)構(gòu)上一般分為三的分布式水文模型在結(jié)構(gòu)上一般分為三大部分：大部分：分布式輸入模塊分布式輸入模塊，用于處理流域空間分布信息，為，用于處理流域空間分布信息，為水文模塊提供空間輸入數(shù)據(jù)和確定模型參數(shù)的信息。水文模塊提供空間輸入數(shù)據(jù)和確定模

21、型參數(shù)的信息。也是同也是同RS和和GIS相連接的接口部分。相連接的接口部分。單元水文模型單元水文模型，是坡面產(chǎn)匯流計(jì)算的核心部分。在，是坡面產(chǎn)匯流計(jì)算的核心部分。在第一類分布式水文模型中一般基于網(wǎng)格單元建立水力第一類分布式水文模型中一般基于網(wǎng)格單元建立水力學(xué)模型，采用簡化的圣維南方程組進(jìn)行網(wǎng)格單元匯流學(xué)模型，采用簡化的圣維南方程組進(jìn)行網(wǎng)格單元匯流計(jì)算。在第二類分布式水文模型中一般采用水文學(xué)方計(jì)算。在第二類分布式水文模型中一般采用水文學(xué)方法建立概念性模型，產(chǎn)流計(jì)算可以采用經(jīng)驗(yàn)方法或下法建立概念性模型，產(chǎn)流計(jì)算可以采用經(jīng)驗(yàn)方法或下滲公式；匯流計(jì)算一般采用等流時(shí)線、單位線或地貌滲公式；匯流計(jì)算一般采

22、用等流時(shí)線、單位線或地貌學(xué)方法。學(xué)方法。河網(wǎng)匯流模型河網(wǎng)匯流模型。有些基于網(wǎng)格的分布式水文模型忽。有些基于網(wǎng)格的分布式水文模型忽略了該部分。河網(wǎng)匯流演算一般采用動(dòng)力波方法和類略了該部分。河網(wǎng)匯流演算一般采用動(dòng)力波方法和類似馬斯京根方法。似馬斯京根方法。DEM植被土壤輻射氣溫降水模型分布式輸入模塊蒸散發(fā)冠層截留模型地表水模型土壤水模型地下水模型網(wǎng) 格 單 元 模 型 河流水模型 模擬的河川徑流網(wǎng)格單元模型網(wǎng)格單元模型基于基于DEMDEM的流域分布式水文模型結(jié)構(gòu)框圖的流域分布式水文模型結(jié)構(gòu)框圖（四）（四） 基于基于DEMDEM分布式水文模型的參數(shù)分布式水文模型的參數(shù)在單元上采用傳統(tǒng)的概念性模型，不

23、改原有模型在單元上采用傳統(tǒng)的概念性模型，不改原有模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，但每一個(gè)單元上水文模型的參數(shù)值的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，但每一個(gè)單元上水文模型的參數(shù)值隨空間變化。參數(shù)值的大小根據(jù)空間信息圖進(jìn)行分隨空間變化。參數(shù)值的大小根據(jù)空間信息圖進(jìn)行分類計(jì)算。如類計(jì)算。如SWAT模型中利用模型中利用SCS模型計(jì)算產(chǎn)流模型計(jì)算產(chǎn)流時(shí)，時(shí)，CN(Curve Number)值是根據(jù)土地利用和值是根據(jù)土地利用和土壤類型等數(shù)字地圖信息分類進(jìn)行確定的。土壤類型等數(shù)字地圖信息分類進(jìn)行確定的。（四）（四） 基于基于DEMDEM分布式水文模型的參數(shù)分布式水文模型的參數(shù)重新設(shè)計(jì)單元水文模型的結(jié)構(gòu)與參數(shù)。盡量選擇或重新設(shè)計(jì)單元水文模型的結(jié)

24、構(gòu)與參數(shù)。盡量選擇或者重新構(gòu)造既反映空間變化，又具有物理意義，且便者重新構(gòu)造既反映空間變化，又具有物理意義，且便于計(jì)算的指標(biāo)作為模型的參數(shù)。如于計(jì)算的指標(biāo)作為模型的參數(shù)。如TOPMODELTOPMODEL提出了一提出了一個(gè)能夠反映流域下墊面空間變化的地形指數(shù)個(gè)能夠反映流域下墊面空間變化的地形指數(shù)（Ln(/tan)Ln(/tan)），并利用），并利用DEM計(jì)算地形指數(shù)，根據(jù)計(jì)算地形指數(shù)，根據(jù)地形指數(shù)分類進(jìn)行產(chǎn)流計(jì)算。地形指數(shù)分類進(jìn)行產(chǎn)流計(jì)算。將原有模型的參數(shù)同易于獲取的空間指標(biāo)（主要是將原有模型的參數(shù)同易于獲取的空間指標(biāo)（主要是通過遙感圖像或者通過遙感圖像或者DEM提取的空間指標(biāo)）建立起某種提取

25、的空間指標(biāo)）建立起某種對應(yīng)關(guān)系（一般是統(tǒng)計(jì)關(guān)系），從而得到分布式水文對應(yīng)關(guān)系（一般是統(tǒng)計(jì)關(guān)系），從而得到分布式水文模型的參數(shù)計(jì)算方法。如模型的參數(shù)計(jì)算方法。如LAI（Leaf Area Index）與與NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）。 （五）基于（五）基于DEMDEM的流域空間離散化的流域空間離散化n通俗地講，就是采用一定的方法，將一個(gè)大的區(qū)域通俗地講，就是采用一定的方法，將一個(gè)大的區(qū)域（或流域）科學(xué)地劃分為更小的區(qū)域，劃分出來的（或流域）科學(xué)地劃分為更小的區(qū)域，劃分出來的區(qū)域中，地理因素和地理過程可以認(rèn)為是相對均一區(qū)域中，地理因素和地理過程可以認(rèn)為是相對均一的。從大區(qū)域到小區(qū)域的劃分過程，通常稱之為離的。從大區(qū)域到小區(qū)域的劃分過程，通常稱之為離散化過程。散化過程。n流域流域子流域子流域水文響應(yīng)單元（水文響應(yīng)單元（HRUs）的空間離）的空間離散方法（散方法（如圖如圖）的實(shí)現(xiàn)，即完整地勾畫出流域河網(wǎng)、）的實(shí)現(xiàn)，即完整地勾畫出