| 主权项 |
一种流域山洪风险识别与提取方法，其特征在于包括如下步骤：(1)检查数字高程模型的数据质量，采样20‑40米的空间分辨率；(2)累积汇流阈值设定与河网提取、分级：利用常见的地理信息系统软件或专业的水文分析工具，或根据流域提取算法提取出水系，其中过程包括填洼、水流方向计算和累积汇流阈值设定，生成河网，对河网水系进行Straler编码；(3)子流域范围提取：根据Strahler编码后的水系数据，提取相应的各级子流域，转换成矢量图层；(4)计算流域范围的面积S及面积因子F<sub>s</sub>：S在流域矢量图层获得后可以直接计算得到；面积因子值的计算依据公式(1)，<img file="FDA0001205122810000011.GIF" wi="997" he="198" />其中，F<sub>s</sub>为某个流域的面积因子值，S为该流域的面积，m为流域的数量，S<sub>j</sub>为第j个流域的面积；(5)自动寻找出山口：出山口为流域水系末端的节点，利用这一特征，自动提取出山口位置；(6)流域主轴朝向因子的计算：提出了利用干流走向来表示流域主轴朝向的方法，针对山区流域水系多弯曲的问题，根据各河段的走向和长度进行加权计算流域主轴朝向的方法，公式(2)～(4)所示；<img file="FDA0001205122810000021.GIF" wi="982" he="167" /><img file="FDA0001205122810000022.GIF" wi="1022" he="191" /><img file="FDA0001205122810000023.GIF" wi="1068" he="182" />式中DWj表示某河段j在当前流域内的权重贡献率；Lj为河段j的长度；m为河段数，m条河段组成了流域内的整条河流；L为当前流域范围内水系总长；Aj为河段j的沿着流向的矢量方向；A为该流域的主轴朝向；对方向的定义：正东方向为0°，按逆时针方向旋转一周至360°；(7)流域坡降比的计算：与主轴朝向类似的方法，以河段长度权重计算平均坡降比，方法如公式(5)；<img file="FDA0001205122810000024.GIF" wi="1190" he="191" />经简化可得公式(6)；<img file="FDA0001205122810000025.GIF" wi="1141" he="143" />式中Slope为流域平均坡降，ΔH<sub>i</sub>为流域内各河段的高程落差，L<sub>i</sub>为该落差对应的河段长度，ΔH为总落差，L为河段总长度，n为流域内依Strahler编码所分割的河段个数；(8)计算流域平均海拔H与海拔因子F<sub>H</sub>，计算方法如公式(7)～(8)；<img file="FDA0001205122810000031.GIF" wi="957" he="189" /><img file="FDA0001205122810000032.GIF" wi="1070" he="167" />式中，H<sub>i</sub>为DEM中某一个格网的海拔高程，k为格网的个数；H<sub>P</sub>为区域最佳降雨海拔，可查询区域气候资料获得；H<sub>MAX</sub>和H<sub>MIN</sub>分别为区域海拔最大值、最小值；H<sub>iMAX</sub>和H<sub>iMIN</sub>分别为当前流域i内部海拔的最大值、最小值；(9)区域雨季主导风向与山谷主轴朝向的夹角θ与朝向因子F<sub>θ</sub>计算，如公式(9)～(10)；<img file="FDA0001205122810000033.GIF" wi="1190" he="190" /><img file="FDA0001205122810000034.GIF" wi="1166" he="175" />其中，W为雨季主导风向，可从区域气候资料的风玫瑰花图中读取；W的方向定义：正东方向为0°，按逆时针方向旋转一周至360°，注意此处的风向是风速矢量的方向，风玫瑰花图中的风向是指来源方向，需要加180°；θ取W与A之间较小的夹角的绝对值，故0°≤θ≤180°；(10)山洪风险值P计算：山洪风险值P由流域的朝向、面积、海拔、坡降比决定，计算方法如公式(11)，P＝F<sub>S</sub>×F<sub>H</sub>×F<sub>θ</sub>×Slope 公式(11)根据P值，制作山洪风险专题图层。 |
