王翠平,王豪伟,刘 明,董仁才,3

(1.中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室,福建厦门361021;2.中国科学院城市环境研究所厦门城市代谢重点实验室,福建厦门361021;3.中国科学院生态环境研究中心,北京100085)

数字流域是一个以流域空间信息为基础,融合流域内各种数字信息的系统平台,是对真实流域及其相关现象统一的数字化重现,它把流域搬进了实验室和计算机,成为真实流域的虚拟对照体。“数字流域”是“数字地球”的有机组成部分,是“数字地球”中有关流域的信息集合[1]。

近几年,遥感技术迅速发展,特别是机载激光雷达(Li-DAR)技术的出现,为流域数字特征提取带来了新的机遇与挑战。LiDAR技术是集激光扫描、全球定位系统(GPS)与惯性导航系统(INS)三种技术于一体的空间测量技术,能够快速并精确地获取地表三维信息,是目前继GPS技术之后测绘界的又一重大技术革命[2]。LiDAR技术与数字航摄仪相结合,并使用大容量高速计算机以及专业软件对其采集的数据进行处理,可快速完成大区域复杂地形的数字表面模型(DSM)、数字高程模型(DEM)及高清晰数字正射影像(DOM)的大规模生产;LiDAR点云数据点平均间距在0.5 m以下,平面精度在0.2 m以内,高程精度在0.1 m以内,能近乎真实地刻画现实世界[3]。

在数字流域建设中,河网数字信息提取具有非常重要的现实意义。LiDAR技术的出现,为流域河网提取、流域数字化以及流域内生态环境变化监测提供了丰富精确的数据来源。目前,国外已经开展了很多基于LiDAR数据的数字流域研究。……