基于ANUSPLIN插值法的青海湖流域数字流域模型研究 被引量：2

1

作者 王海彬 刘家宏 +1 位作者 刘希胜 王东 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期82-91,共10页

基于青海湖流域2010—2020年的降水资料,利用ANUSPLIN插值法反演了青海湖流域的降水时空分布。结合水文气象及地球遥感解译等资料,构建了青海湖流域数字流域模型,并对模型参数进行了率定和验证。将模型应用于探究下垫面变化对流域水文... 基于青海湖流域2010—2020年的降水资料,利用ANUSPLIN插值法反演了青海湖流域的降水时空分布。结合水文气象及地球遥感解译等资料,构建了青海湖流域数字流域模型,并对模型参数进行了率定和验证。将模型应用于探究下垫面变化对流域水文过程的影响,解析了青海湖流域水循环演变规律和驱动机制,并对关键参数进行了敏感性分析。结果表明:在率定期和验证期,布哈河口站纳什效率系数分别为0.72和0.67,刚察站分别为0.81和0.84,说明数字流域模型适用于青海湖流域降水长时空序列模拟;土壤垂向下渗速率和土壤水平渗透速率主要影响径流的峰值,其中表层土水平渗透速率最敏感;土壤孔隙率及初始含水量主要影响径流的基流,其中中层土初始含水量最敏感。 展开更多

关键词 数字流域模型 ANUSPLIN插值法 下垫面 敏感性分析 青海湖流域

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集群计算在数字流域模型中的应用 被引量：19

2

作者 李铁键 刘家宏 +1 位作者 和杨 王光谦 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期841-846,共6页

随着计算机技术的发展,以消息传递接口(MPI)标准为代表的高性价比集群计算技术使并行计算在大量传统的专业领域也得到了广泛应用。数字流域模型因需要对大范围流域进行分布式的水文、泥沙过程模拟而提出了较大规模的计算需求。同时,基... 随着计算机技术的发展,以消息传递接口(MPI)标准为代表的高性价比集群计算技术使并行计算在大量传统的专业领域也得到了广泛应用。数字流域模型因需要对大范围流域进行分布式的水文、泥沙过程模拟而提出了较大规模的计算需求。同时,基于分水岭的单元划分方式和专门的河网编码方法使数字流域模型的并行化计算具有先天优势。提出了一种典型的并行调度流程,用于完成产汇流计算的动态任务分配。在自主搭建的MPI计算集群上进行的应用实验表明,集群计算提高了数字流域模型的计算效率,能够作为模型的计算平台。最后指出了此应用计算平台的发展方向。 展开更多

关键词 数字流域模型 集群计算 消息传递接口

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黄河数字流域模型的建立和应用 被引量：24

3

作者 刘家宏 王光谦 李铁键 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期186-195,共10页

黄河数字流域模型是“数字黄河”的重要组成部分,在数字流域模型框架下,以坡面为基本单元,建立了包括植被截留、融雪、地表蓄滞、表层土蓄滞、中层土蓄滞和深层土蓄滞共6层的产流模型。模型在垂向上考虑3层出流:地表超渗产流、表层土侧... 黄河数字流域模型是“数字黄河”的重要组成部分,在数字流域模型框架下,以坡面为基本单元,建立了包括植被截留、融雪、地表蓄滞、表层土蓄滞、中层土蓄滞和深层土蓄滞共6层的产流模型。模型在垂向上考虑3层出流:地表超渗产流、表层土侧向渗流和中层土侧向渗流,既反映当前的降水过程,又体现前期降水过程和土壤前期含水量的影响,比较适合黄河流域的产流特点。在坡面产流的基础上,还给出了坡面单元侵蚀产沙公式,用于建立流域产沙数学模型。应用建立的模型,给出了3个计算实例:黄河全流域水量计算、小花区间汛期洪水模拟和多沙粗沙区产沙计算。实践表明:建立的模型基本具备了在黄河全流域进行降雨-径流模拟、侵蚀产沙计算的功能,辅以降雨预报模块则可进行洪水预报。 展开更多

关键词 数字流域模型 数字黄河 径流模拟 侵蚀产沙

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数字流域模型关键技术研究 被引量：8

4

作者 刘家宏 王光谦 李铁键 《人民黄河》 CAS 北大核心 2005年第6期1-3,63,共4页

数字流域模型定位于大范围、全流域级的水文过程模拟,是一个具有多层空间分辨率的、模型参数可以容易获取的、能够实现并行计算的全流域级整体模型。数字流域模型的建立需要解决5项关键技术问题,即大流域DEM数据存取技术、流域沟道参数... 数字流域模型定位于大范围、全流域级的水文过程模拟,是一个具有多层空间分辨率的、模型参数可以容易获取的、能够实现并行计算的全流域级整体模型。数字流域模型的建立需要解决5项关键技术问题,即大流域DEM数据存取技术、流域沟道参数提取技术、基于遥感图像的模型参数提取技术、分布式降雨量数据存取技术、计算机集群并行计算技术。在黄河数字流域模型的建设实践中,提出了5项关键技术问题的解决方法:用分块技术解决大流域DEM数据的存取问题,用TOPAZ模块提取流域沟道参数,用遥感图像提取模型分布式参数,用雨量站插值技术存取面雨量序列,用计算机并行计算技术打破大流域整体模型的计算瓶颈。 展开更多

关键词 数字流域模型 遥感技术 降雨量 DEM 黄河

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基于数字流域模型的唐家山堰塞湖入流过程应急预报 被引量：2

5

作者 高洁 王光谦 +4 位作者 傅旭东 张建新 李铁键 王皓 陈祖华 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期568-572,共5页

唐家山堰塞湖是5.12汶川大地震形成的高危型堰塞湖,对下游城市构成了重大威胁.唐家山堰塞湖应急除险决策需要解决在库区水位持续迅速上升、震后安全条件复杂多变的条件下,对湖区入流和水位变化过程及时准确预报的问题.采用数字流域模型... 唐家山堰塞湖是5.12汶川大地震形成的高危型堰塞湖,对下游城市构成了重大威胁.唐家山堰塞湖应急除险决策需要解决在库区水位持续迅速上升、震后安全条件复杂多变的条件下,对湖区入流和水位变化过程及时准确预报的问题.采用数字流域模型对唐家山堰塞湖进行来流预报.通过分析降雨条件和决策需求,结合实时天气预报的结果,采用降雨情景分析和实时预报相结合的方法,实现了入库流量和水位变化的短期预测.预测的日水位误差为0.06 m,占日水位变幅的4.7%,为应急除险决策提供了参考数据.数字流域模型在唐家山堰塞湖的应用,提供了一个应急情形下实现合理来流预报的案例. 展开更多

关键词 唐家山 堰塞湖 5.12汶川大地震 数字流域模型

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黄河数字流域模型 被引量：5

6

作者 王光谦 刘家宏 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期15-21,共7页

黄河数字流域模型是“数字黄河”的重要组成部分,可以理解为“数字流域+流域水沙、水质模型”。文中在数字流域模型框架下,以坡面为基本单元,建立具有多层结构的产流模型;在坡面产流的基础上,建立坡面产沙数学模型。进而以流域分级理论... 黄河数字流域模型是“数字黄河”的重要组成部分,可以理解为“数字流域+流域水沙、水质模型”。文中在数字流域模型框架下,以坡面为基本单元,建立具有多层结构的产流模型;在坡面产流的基础上,建立坡面产沙数学模型。进而以流域分级理论为依据,将坡面、小流域、区域、全流域四个层次的模型整合成一个完整的流域整体模型。文中提出了不同层次模型之间的联系途径和整合方法,探讨了模型框架、参数提取、模型计算原理方面的技术问题。应用建立的模型,给出了四个计算实例:黄河全流域水量计算、小花间汛期洪水模拟、多沙粗沙区产沙计算和岔巴沟淤地坝规划。实践表明:建立的模型基本具备了在黄河全流域进行降雨—径流模拟、侵蚀产沙计算和进行淤地坝规划的功能,辅以降雨预报模块则可进行洪水预报。 展开更多

关键词 数字流域模型 数字黄河 径流模拟 侵蚀产沙 淤地坝规划

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基于遥感图像的数字流域模型参数提取

7

作者 陈志祥 王光谦 +1 位作者 刘家宏 王开 《水资源与水工程学报》 2005年第4期49-55,共7页

针对遥感影像中广泛应用的T IFF文件格式,文中提出了一种读取图像中任意多边形区域(数字流域模型中基本计算单元)灰度信息的方法,将灰度信息转换为水文参数信息,统计得出代表整个多边形的参数信息,写入数据库供模型调用,实现了遥感数据... 针对遥感影像中广泛应用的T IFF文件格式,文中提出了一种读取图像中任意多边形区域(数字流域模型中基本计算单元)灰度信息的方法,将灰度信息转换为水文参数信息,统计得出代表整个多边形的参数信息,写入数据库供模型调用,实现了遥感数据源与数字流域模型的无缝集成。 展开更多

关键词 遥感图像 数字流域模型 参数提取

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流域洪水数字模型标准化研究 被引量：4

8

作者 郑敬伟 刘舒 胡昌伟 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期534-538,共5页

为了模型之间数据交互,制定了一套覆盖流域洪水数字模型各个物理过程的标准化接口,通过对各种代表水文学模型和常用GIS软件的对象进行分析,剖析其共性与独特性,并在此基础上进行对象的抽象化,提炼各抽象对象的数据交换标准化接口.在流... 为了模型之间数据交互,制定了一套覆盖流域洪水数字模型各个物理过程的标准化接口,通过对各种代表水文学模型和常用GIS软件的对象进行分析,剖析其共性与独特性,并在此基础上进行对象的抽象化,提炼各抽象对象的数据交换标准化接口.在流域洪水数字模型模拟应用中,对于流域水循环的各个物理过程,可以择优选用实现标准化接口模型,从而提高模型的通用性,减少重复开发,促进良性的竞争,为流域洪水数字模型的推广和使用降低门槛,促进流域洪水数字模型的发展. 展开更多

关键词 流域洪水数字模型 标准化接口 概念模型

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数字流域河网编码方法应用实例 被引量：9

9

作者 邓利 李铁键 +1 位作者 刘家宏 王光谦 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期68-72,共5页

数字流域模型的河网编码方法使河网中河段的直接定位和拓扑关系运算更为方便。将此方法应用于黄土高原多沙粗沙区的河网,按河网自然的拓扑形态和流域的天然分界将该地区河网划分为4级37区。数字流域河网编码方法在多沙粗沙区的水沙模型... 数字流域模型的河网编码方法使河网中河段的直接定位和拓扑关系运算更为方便。将此方法应用于黄土高原多沙粗沙区的河网,按河网自然的拓扑形态和流域的天然分界将该地区河网划分为4级37区。数字流域河网编码方法在多沙粗沙区的水沙模型计算和并行计算调度中的应用表明,该方法能够使产流产沙和演进的模拟过程更符合自然河流的发育规律,并易于高效并行调度算法的实现。 展开更多

关键词 数字流域模型 河网编码方法 多沙粗沙区 二叉树

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GIS在九龙江流域农业非点源污染信息数据库建立中的应用——以五川小流域为例 被引量：6

10

作者 黄金良 洪华生 +1 位作者 张珞平 张玉珍 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期93-97,共5页

运用GIS软件MapInfo、ARC/INFO工作站和ArcView3.2建立五川小流域的农业非点源污染信息数据库,包括小流域边界、水系、土地利用现状图及地形图等.利用五川小流域等高线、高程点制作TIN,建立流域数字高程模型(DEM),并在DEM的基础上进行... 运用GIS软件MapInfo、ARC/INFO工作站和ArcView3.2建立五川小流域的农业非点源污染信息数据库,包括小流域边界、水系、土地利用现状图及地形图等.利用五川小流域等高线、高程点制作TIN,建立流域数字高程模型(DEM),并在DEM的基础上进行表面分析,提取坡度、坡向、坡长等.运用ArcView的水文分析模块模拟流域的地表水网分布、水网密度.为五川流域农业非点源污染模拟研究提供了基础数据平台,为九龙江流域农业非点源污染研究提供经验借鉴. 展开更多

关键词 GIS 九龙江流域 农业非点源污染 信息数据库 五川小流域 流域数字高程模型

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全数字摄影测量系统产品开发与应用

11

作者 李世华 李壁成 +1 位作者 韩兴 高云华 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期21-23,共3页

应用全数字摄影测量系统开发了安塞纸坊沟流域数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)和三维透视景观图等数字化产品,研究表明全数字摄影测量系统产品在水土保持领域有着广阔的应用前景.

关键词 全数字摄影测量系统 安塞纸坊沟流域数字高程模型 数字正射影像图 三维透视景观图 水土保持 中国

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枯季梧州流量对龙滩水库泄流量的响应关系 被引量：7

12

作者 尹小玲 王光谦 +1 位作者 李铁键 王丽珍 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期118-122,129,共6页

枯季利用西江上游龙滩水库调节控制梧州流量以满足珠江河口压咸补淡的要求,是近年来保障河口地区供水安全的重要工程措施.文中将龙滩水库泄流过程与区间流域的自然径流过程作为整体统一考虑,利用数字流域模型建立龙滩-梧州区间无控开放... 枯季利用西江上游龙滩水库调节控制梧州流量以满足珠江河口压咸补淡的要求,是近年来保障河口地区供水安全的重要工程措施.文中将龙滩水库泄流过程与区间流域的自然径流过程作为整体统一考虑,利用数字流域模型建立龙滩-梧州区间无控开放性流域的降雨径流模拟分析系统;通过数值试验,分析了区间流域径流过程影响下梧州流量对龙滩泄流的响应关系.结果表明,龙滩泄流量是枯季梧州流量的主要组成部分,梧州流量与龙滩泄流量具有很好的线性关系,在枯水年和偏枯水年,龙滩最小压咸泄流量分别需要600m3/s和800m3/s;梧州流量对龙滩泄流的响应过程与龙滩泄流量及其变化有关,泄流量越大,变化越迅速,梧州流量的响应时间越短. 展开更多

关键词 枯季 径流 数字流域模型 水库泄流量 压咸 流量调节

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基于智能手机互动的资料缺乏山区洪水预警系统 被引量：3

13

作者 李铁键 李家叶 +2 位作者 史海匀 张昂 郭大卫 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期23-27,共5页

山区降雨预报的不确定性强,实际降雨信息难以实时测报,使得准确及时的洪水预警难以实现。从群测群防角度看,山区居民可粗略测量各自位置上的实时降雨量,但不了解上游流域内的降雨情况,也不掌握对洪水进行可靠估计的方法。基于智能手机... 山区降雨预报的不确定性强,实际降雨信息难以实时测报,使得准确及时的洪水预警难以实现。从群测群防角度看,山区居民可粗略测量各自位置上的实时降雨量,但不了解上游流域内的降雨情况,也不掌握对洪水进行可靠估计的方法。基于智能手机、云计算等信息技术,提出并初步实现了一个用于资料缺乏山区洪水预警系统的框架。该系统综合了群测群防思想和水文模拟技术,在降雨发生后通过居民的智能手机终端收集地理坐标和雨量估计值,驱动云端的数字流域模型自动运行,根据径流模拟结果推定不同地理位置的预警级别,并将预警信息推送到雨量信息提供者和潜在受灾者,使用户在洪水到达前接收到预警信息。该系统的应用将提高群测群防的技术水平。 展开更多

关键词 洪水预警 智能手机 资料缺乏流域 数字流域模型 群测群防

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由DEM确定R-V地貌瞬时单位线的研究 被引量：4

14

作者 瞿思敏 包为民 +2 位作者 李清生 石朋 赵超 《水文》 CSCD 北大核心 2003年第1期6-9,共4页

介绍了地貌瞬时单位线(R-VGIUH)的基本理论与理论基础。由于以往确定流域单位线需要大量的降雨径流实测资料,试图应用地理信息系统(GIS)技术建立流域数字高程模型(DEM),从而可以仅依据地形资料来确定R-V地貌瞬时单位线,解决无资料地区... 介绍了地貌瞬时单位线(R-VGIUH)的基本理论与理论基础。由于以往确定流域单位线需要大量的降雨径流实测资料,试图应用地理信息系统(GIS)技术建立流域数字高程模型(DEM),从而可以仅依据地形资料来确定R-V地貌瞬时单位线,解决无资料地区的洪水预报问题。以长江三峡区间沿渡河流域为例,取得了较好的成果。 展开更多

关键词 地貌瞬时单位线 地理信息系统 流域数字高程模型 DEM GIS 水文信息 洪水预报

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