GIS支持下岷江上游水文特征空间分析

GIS技术在水文水资源中的应用分析GIS（地理信息系统）是一种将地理空间信息与数据库系统相结合的技术工具。

在水文水资源领域，GIS技术能够提供空间数据管理、分析和可视化等重要功能，对于管理和保护水资源具有重要意义。

1. 水文地理分析GIS技术可以利用地理空间数据进行水文地理分析，例如根据地形、土地利用和降雨等数据进行水流模拟，推测洪水的影响范围和淹没区域，帮助制定防洪和水库调度等措施。

还可以进行流域分析，通过分析河流的长度、坡度、面积、水源等信息，评估水资源的分布和利用情况。

2. 水质监测和污染防治GIS技术可以帮助建立水质监测网络，并将监测数据空间化，制作水质分布图和趋势图，实时监测水体的水质状况。

GIS还能与污染源模型相结合，模拟污染物在空间上的传输和扩散，预测潜在污染源的影响范围，为污染源的防控提供支持。

3. 水资源评价与规划GIS技术能够整合各种与水资源相关的数据，包括地质、地形、气象等数据，进行水资源评价和规划。

通过建立水资源数据库，分析水资源的空间分布和可利用性，评估水资源的供需状况，并为水资源的合理配置和利用提供科学依据。

4. 水灾风险评估利用GIS技术，可以进行水灾风险评估，据此制订相应的防灾预案。

通过结合洪水模拟、地形和土地利用等信息，评估洪水、干旱等自然灾害的风险，确定易受影响区域和重要设施，为灾害管理和应急响应提供参考。

5. 水资源管理和决策支持GIS技术可提供多种空间数据分析工具和模型，为水资源管理和决策提供支持。

可以利用GIS技术建立水资源管理模型，模拟不同管理措施对水资源的影响，对不同的管理方案进行比较，为水资源决策提供科学依据。

GIS技术在水文水资源领域有着广泛的应用。

它可以通过整合和分析空间数据，为水资源的管理、保护和利用提供科学依据，提高水资源的管理效率和决策的科学性。

随着地理信息技术的不断发展和完善，相信GIS技术在水文水资源领域的应用将会更加广泛和深入。

基于流域汇水单元模拟的水系空间规划方法浅析于乐【摘要】自然孕育了水系,水系滋养了城市.自然本底资源作为城市发展的基础与底线,水系对城市的繁荣兴盛和绿色发展有着深远的、长久的影响.随着\"山水林田湖草,生命共同体\"思想落实到城乡建设各处,面对自然资源部与生态环境部成立的新机遇,如何实现水系良性保护与高效利用,将水系监管引导进行空间管控与落地实施,笔者试图通过GIS水文分析中流域汇水单元模拟功能,关联城市建设用地,从理水、活水、保水、治水、靓水、兴水等方面探索从宏观到微观多尺度下水系空间规划方法.【期刊名称】《建筑与文化》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】2页(P174-175)【关键词】水文分析;汇水单元;建设用地;空间管制【作者】于乐【作者单位】重庆大学建筑城规学院【正文语种】中文引言“凡立国都，非于大山之下，必于广川之上”。

历史文化传承发展的悠悠岁月中，河湖水系一直是城市兴衰发展的重大缘由之一。

作为重要的环境与资源载体，河流水系具有复合生态服务功能，包括淡水资源供给、绿色开敞空间补给、动植物栖息地保护、城乡游憩休闲、提供城市水运交通线路、历史文脉传承、自然科普教育等多项内容。

生态环境部成立之后,一直以流域水环境保护与水污染综合治理作为重点推进任务，自然资源部也不断强调应加强整体保护、系统修复、综合治理。

从流域视角出发，借鉴GIS 模拟技术，自然水系与城乡建设用地在不同尺度下如何进行有效联动，如何实现水资源最大化保护与最高效的利用，彰显水系网络复合生态服务功能，是城乡生态规划持续追求与思考的方向之一。

1 国内外研究现状1.1 国外流域规划与水系规划进展西方国家由联邦政府层面制定统一的水管理法律与策略，强调将流域内水资源和依水生态系统作为一个完整的系统。

《荷兰国家空间规划》中对于水资源的保护与利用做出重大部署。

国家、省、市三个层级水利水务机构都要编制相适应的水资源规划。

GIS技术在水文水资源领域的应用研究2.天津市于桥水库管理中心天津市301900摘要：近年来我国各地区水文水资源管理不断完善，水利工程建设取得了较大进展，在一定程度上降低了灾害带来的影响。

地表水作为地球水资源系统的重要组分之一，其不仅在水、汽循环中发挥着重要作用，而且是连接植被、土壤和大气的关键指标。

目前，随着全球气温逐步升高，地表水、植被、土壤水分蒸散加剧，导致区域性干旱现象频发。

在此基础上，合理地监测区域范围地表水变化特征，对干旱防治和地表水迁移分析具有重要意义。

本文主要对GIS技术在水文水资源领域的应用进行研究，详情如下。

关键词：GIS技术；水文水资源；应用引言水文地质学是地质学衍生的分支，是以地下水为主要研究对象，结合地表和地形地质特点综合勘查地下水资源量、地下水特性，进而合理开发和保护地下水资源。

水文地质学主要研究地质地貌、水文气象、土壤植被及地质生态等，其工作内容主要为搜集获取信息数据，进而分析地下水资源的数量、质量、分布特征和周边地质条件之间的关系，并以文字报表、图形图像或DEM（数字高程模型）等多种形式表现，为合理开发水资源、保护水资源及预防各类地质灾害提供理论依据。

1GIS技术GIS技术在水文地质领域的应用，主要是利用计算机系统，分析卫星遥感监测数据，实现对水文信息的搜集、汇总、分类与分析，全面掌握地下水资源现状，预测发展趋势，提高地下水资源规划的科学性。

GIS技术的应用不仅可以有效解决传统水文监测管理存在的各种瓶颈问题，还可以为地理信息系统的完善提供理论支持，对全面提升水资源开发利用与综合保护具有重要的促进意义。

2GIS技术在水文水资源领域的应用2.1建设水文水资源软件系统在水文水资源信息化建设过程中，依托计算机技术开发水文水资源软件系统，可有效提升水文水资源信息数据收集和处理工作效率，为水环境质量监测以及地下水检测提供科学的解决方案。

在对水文资料和数据进行存储的过程中，利用先进的信息技术对数据进行处理、分析、分类，建设水文水资源数据库，可实现水文预警预报系统等先进的预测功能。

《地理信息系统GIS》课程实验综合实验报告专业名称: 城乡规划课程名称: 地理信息系统GIS开课学院: 重庆大学建筑城规学院实验室: 建筑城规学院计算机实验室学生姓名: （签名）（每组≤2人）学号: 20135221 20135227指导教师: 孙忠伟老师实验时间: 2015.12.24重庆大学建筑城规学院课程名称地理信息系统GIS 实验项目名称基于GIS的水文分析实验项目类型验证演示综合设计其他指导教师成绩√教师评语教师签名:年月日一、实验目的通过练习, 熟练掌握在ArcGIS中水文分析模块提供的洼地识别和填充, 水流方向计算, 累计流量计算, 河流分级, 积水范围确定, 河流矢量化等方法和操作。

通过本实验应达到以下目的:1.理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理。

2.掌握利用ArcGIS提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤。

二、实验内容利用DEM首先尝试计算水流方向, 判别洼地并进行填充, 计算水流方向, 然后计算累计流量, 通过多次实验并和现有资料对比, 确定累计流量阈值从而确定水系, 利用Strahler方法进行河流分级, 确定积水范围, 最后将河流导出为矢量。

图12.流向分析在上一步的基础上进行, 在【ArcToolbox】中,执行命令[SpatialAnalyst工具]——>[水文分析]——>[流向] 输出数据如图。

图23.流水累积量计算在上一步的基础上进行, 在【ArcToolbox】中,执行命令[SpatialAnalyst工具]——>[水文分析]——>[流量]在Input flow direction raster中, 选择由无洼地DEM生成的水流方向栅格数据,输出数据如图。

图34.设定累计流量阈值首先, 提取河流网络栅格。

在上一步的基础上进行, 运行工具[Spatial Analyst 工具]——>Raster Calculator, 在[地图代数表达式]中输入公式: Con([FlowAcc Flow1]>50000,1)图45.河流分级在上一步的基础上进行打开hydrology工具集中的stream order工具, 用Strahler分级对河网进行分级, 输出数据如图。

arcgis在水文方面的应用
ArcGIS在水文方面的应用包括以下几个方面：
1. 水文数据管理：ArcGIS可用于管理各种水文数据，例如降雨量、
水位、流量和水质数据等，并可将这些数据与地图相关联。

2. 流域分析和建模：ArcGIS可用于对流域进行分析和建模，例如计
算流域的面积、坡度、方向、曲率等，以及预测水流路径和泛滥范围等。

3. 地下水资源管理：ArcGIS可用于管理地下水资源，如地下水水位、水质、井场等数据，并可用于建立地下水模型进行预测和管理。

4. 洪水预警和防灾减灾：ArcGIS可用于洪水预警和防灾减灾工作，
例如模拟洪水泛滥进程、制定灾害应急预案、评估河道改造效果等。

5. 水资源评价和规划：ArcGIS可用于水资源评价和规划工作，例如
评估流域水资源供需、制定水资源管理计划等。

总的来说，ArcGIS在水文方面的应用非常广泛，可用于支持水资源
管理的各个环节。

如何使用ArcGIS 进行水文分析对于做水利的朋友来说有时候需要进行水文的分析，今天给大家分享一下如何通过ArcGIS 进行水文分析，材料可以通过水经注万能地图下载器进行下载。

工具/ 原料水经注万能地图下载器ArcGIS方法/ 步骤1. 打开水经注万能地图下载器，框选上需要进行水文分析的地方并下载（图1）图12.下载完成后会自动导出成tif 格式的高程DEM数据，将其加载到ArcGIS 内（图2）。

【说明】：此处下载生成的tif 格式的图片即为大家常说的DEM数据，直接加载到ArcGIS 内即可使用。

图23. 点击“自定义”→“扩展模块”（图3），在弹出的对话框中将“空间分析”Spatial Analyst ）工具勾选上（图4）。

图3图44. 在ArcToolbox 中点击“ Spatial Analyst 工具”→“水文分析”→“填洼” （图5），在弹出的“填洼”对话框中按图 6 进行设置。

其中Z限制——填充阈值，当设置一个值后，在洼地填充过程中，那些洼地深度大于阈值的地方将作为真实地形保留，不予填充；系统默认情况是不设阈值，也就是所有的洼地区域都将被填平。

【特别说明】：为了保证最终分析成功，在最终的结果之前，所有输出的数据都默认保存名称和路径，这就需要我们记清楚哪个名称是对应的哪个成果，后面会有用。

图5图65. 填洼完成后得到名称为“ Fill_tif3的填洼成果，在ArcToolbox 工具中点击Spatial Analyst 工具”→“水文分析”→“流向”图7 ），在弹出的“流向”对话框中进行如图8 所示的设置，将上一步得到的Fill_tif3 ”填洼数据作为表面栅格数据输入。

图7图86.完成后得到名称为“FlowDir_Fill2 的流向成果，在ArcToolbox 工具中点击Spatial Analyst 工具”→“水文分析”→“流量”（图9），在弹出的“流量”对话框中进行如图 10 的设置，将“FlowDir_Fill2 ”作为流向栅格数据进行输入。

基于MODIS-NDVI的岷江流域植被时空演变及地形分异研究王鑫;薛飞阳;苏子昕;青玲萱;杨存建【期刊名称】《四川林业科技》【年(卷),期】2024(45)1【摘要】岷江是长江水系的重要分支之一,流经川西高原以及四川盆地地区。

植被作为重要的生态指标之一,通过研究岷江流域的植被时空变化特征将有助于了解该流域的生态环境情况并为后续的生态治理提供参考依据。

基于2003年~2021年岷江流域的MODIS-NDVI数据集以及DEM数据,借助于空间分析技术、Hurst指数、线性趋势分析、变异系数等方法多方面分析了岷江流域植被覆盖的时空演变特征以及地形因子对其变化趋势的影响性。

结果表明:(1)研究时段内的NDVI均值介于0~0.9之间。

其流域的NDVI值上中游偏高,下游偏低,岷江流域植被整体呈现波动上升的趋势,增长速率为2.4%/10a。

(2)岷江流域植被覆盖呈增加趋势和减少趋势的面积分别占84.49%和15.51%。

川西高原的河谷地区以及四川盆地的非城镇区域呈现显著增长趋势。

呈减少趋势的主要分布在成都市向外扩张的新城区、眉山市和德阳市。

(3)波动性较强的区域主要分布在川西高原的高海拔山地以及成都市,而低波动主要出现在川西高原的相对低海拔区域,植被较为稳定。

(4)植被未来变化趋势呈现持续性减少的主要是成都市向外扩张的新城区。

而呈现持续性增加的主要分布在四川盆地的非城镇地区以及川西高原的河谷地区。

(5)海拔和坡度作为影响植被变化的主要因素,坡向与植被变化的相关性并未显示出明显的规律。

【总页数】8页(P33-40)【作者】王鑫;薛飞阳;苏子昕;青玲萱;杨存建【作者单位】四川师范大学西南土地评价与监测教育部重点实验室;四川师范大学地理与资源科学学院【正文语种】中文【中图分类】Q94【相关文献】1.基于MODIS-NDVI的云南怒江流域植被覆盖时空变化特征研究2.闽江流域植被覆盖度时空变化及地形分异特征3.应用Landsat影像数据分析岷江上游植被覆盖度时空变化及地形分异特征4.基于CASA模型长江流域植被NPP时空演变及与地形因子的关系5.大渡河流域植被净初级生产力的时空变化及其地形分异特征因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

水文分析-DEM 应用一、实验目的与要求1.实验目的水文分析：根据DEM提取河流网络，进行河网分级，计算流水累积量、流向、水流长度、根据指定的流域面积大小自动划分流域。

通过本实验应达到以下目的：①理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理。

②掌握利用ArcGIS提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤。

2.实验要求①了解水文分析工具②DEM的预处理：填洼与削峰③流向分析④计算流水累积量⑤计算水流长度（流程）⑥提取河流网络⑦流域分析二、实验原理水文分析基本步骤①无洼地的DEMDEM被认为是比较光滑的地形表面的模拟，但是由于内插的原因以及一些真实地形（如采石场或喀斯特地貌）的存在，使得DEM表面存在着一些凹陷的区域。

这些区域在进行地表水流模拟时，由于低高程栅格的存在，从而使得在进行水流流向计算时得到不合理的或错误的水流方向，因此，在进行水流方向的计算之前，应该首先对原始DEM数据进行洼地填充，得到无洼地的DEM。

②关键步骤：流向分析―――流向分析原理水流方向是指水流离开每一个栅格单元时的指向。

在ArcGIS中通过将中心栅格的8个邻域栅格编码（D8算法），来确定水流方向。

方向约定如左图：共有八个方向，分别是2 的n 次方。

水流的流向是通过计算中心栅格与邻域栅格的最大距离权落差来确定的。

距离权落差是指中心栅格与邻域栅格的高程差除以两栅格间的距离，栅格间的距离与方向有关，如果邻域栅格对中心栅格的方向值为2、8、32、128，则栅格间的距离为SQRT(2)≈1.414 ，否则距离为1。

如果高程差为正值，则为流出；负值则为流入。

③汇流累积量在地表径流模拟过程中，汇流累积量是基于水流方向数据计算而来的。

对每一个栅格来说，其汇流累积量的大小代表着其上游有多少个栅格的水流方向最终汇流经过该栅格，汇流累积的数值越大，该区域越易形成地表径流。

图有些地方的计算不是太理解④水流长度（流程）水流长度通常是指在地面上一点沿水流方向到其流向起点（终点）间的最大地面距离在水平面上的投影长度。