基于地理信息系统技术的河网地区水系连通性测度方法

摘要

本发明公开了一种基于地理信息系统技术的河网地区水系连通性测度方法，它包括获取研究区域河网水系的初始解译数据；建立河网水系初始解译数据的空间拓扑结构；获得河网水系的河链和节点的初步数据；识别并删除河网水系中的重复节点；计算河网地区水系连通性指标等步骤。本发明将GIS技术引入对河网地区水系连通性的测度，减少主观方法带来的失误；同时，利用ArcGIS的VB编程技术和拓扑重建技术，规避了现有GIS技术工具在获取河网水系的河链和节点数据时的不准确性问题，能较为科学地测度高密度河网地区的水系景观连通性，为区域景观生态规划提供定量参考。

主权项

1、一种基于地理信息系统技术的河网地区水系连通性测度方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：(a)获取研究区域河网水系的初始解译数据以河网水系连通性测度的案例研究区域的遥感影像资料为数据源，采用ArcGIS 9.2软件进行配准校正、降噪增强、数据融合处理后，定量解译并获得研究区域shp格式的面状河道要素，通过工具箱中的数据管理模块的定义投影工具定义河道中心线的地理坐标系统；利用ArcGIS 9.2工具箱中的转换工具，把shp格式的面状河道要素转换成Coverage格式，然后利用工具箱中的提取中心线工具(Collapse Dual LineTo Centerline)，产生河道中心线，获得河网水系的初始解译数据，其包含河流空间形态、河流长度、河流数量，以及地理坐标系统；其中河流长度和河流数量储存于自动生成的数据属性表中；(b)建立河网水系初始解译数据的空间拓扑结构在ArcGIS 9.2的目录管理模块(ArcCatalog)中新建一个个人文件目录(Personal Geodatabase)，在该目录中新建一个数据集(Feature Dataset)，将河网水系的初始解译数据的地理坐标系统作为该数据集的地理坐标系统，再将初始解译数据导入该数据集，在该数据集上建立一个拓扑结构，设置一定长度距离的容差限，确定拓扑规则，将初始解译数据作为拓扑结构的修改对象，识别其中的错误拓扑结构，并加以修正；(c)获得河网水系的河链和节点的初步数据在ArcMap9. 2中对经过拓扑结构修正的河网水系解译数据进行合并(Union)操作，即将全部的河道中心线合并为一个单要素，利用高级编辑工具里的打散工具将前述单要素数据进行打散操作，获得河网水系中的河链数据；进一步根据节点转换工具，选择顶点类型，获得河网水系中的节点数据；所获节点数据会存在同一节点位置多次重复出现相同节点；(d)识别并删除河网水系中的重复节点在ArcMap 9.2中打开(c)步骤所获得的河网节点数据，在数据属性表中增加地理坐标X字段和Y字段，以及用于判断节点是否重复的IF_DUP字段；在X/Y两个地理坐标字段的字段计算器中进行VB编程，获得各节点的地理坐标；根据各个节点的地理坐标，在IF_DUP字段的字段计算器中进行VB编程，判断各个节点是否发生重复，对发生多次重复的河网节点予以删除，只保留一个节点，不发生重复的河网节点则保持不变；(e)计算河网地区水系连通性指标在ArcMap 9.2中打开(c)步骤所获得的河链数据的属性表和(d)步骤获得的河网节点数据的属性表，查看河网水系的河链数和节点数，并判断河网中的子图数；根据网络结构测度公式，计算研究河网地区水系的景观连通性指标。