基于Voronoi图的平原河网汇水区划分方法

2012-07-30李军张明华

浙江农业科学 2012年5期

关键词：方法

李军，张明华

(温州医学院水域科学与环境生态研究所，浙江温州325035)

进行面源污染的计算和水质模拟，汇水区的划分是其前提和基础。汇水区划分的通常方法是利用DEM进行水文分析，提取脊线形成汇水区边界[1]。然而对于平原河网地区来说，如果强行使用1∶40万等大尺度、低分辨率的DEM来划分汇水区，会导致提取出的汇水区边界与实际情况有很大的差异[2－3]。虽然学者们先后研究了多流向算法[4]、Burn in算法、DRLN算法[5]。左俊杰等[6]又在RIDEM模型的基础上提出把地物要素融合进DEM的细化DEM方法。但是对于象温瑞塘河这样的小流域平原河网来说，平原区部分地势非常平坦、几乎没有落差，试图基于DEM提取这种类型的平原区汇水区是非常困难或者结果相当粗糙。

研究者为研究河流分支在河网中的重要性问题提出了Voronoi图方法[7－8]，完全把汇水区域划定当作“空间竞争”问题来求解，而不区分山地和平原。作者在传统DEM方法和这一Voronoi图方法的基础上，提出把山地区和平原区分开来，使用新的组合方法来实现小流域河网汇水区的细致划分:在山地区，基于DEM使用八向法提取水文要素，完成汇水区边界的划分;在平原区，抓住平原河网地区河道、沟渠纵横密布的特点，逆向求解，从河道中心线出发利用Voronoi图方法逆向反推各河段的汇水区。