基于DEM与遥感的数字流域水系提取研究的综述报告.docx

基于DEM与遥感的数字流域水系提取研究的综述报告
数字流域水系提取是利用DEM（数字高程模型）和遥感技术从数字地形模型和卫星遥感图像中自动提取水系网络信息。近年来，由于遥感数据与数字高程模型获取、存储和处理的技术飞速发展，数字流域水系提取技术也取得了一系列重要的进展。本篇文章将围绕DEM和遥感技术，对数字流域水系提取的现状和进展进行综述。
一、数字高程模型的作用
数字高程模型（DEM）是指一种数字式的地表高程数据模型，它受到地形地貌变化的影响，通过测量、遥感等手段获取。数字高程模型的精度和分辨率是影响数字流域水系提取的关键因素之一。
数字高程模型在数字流域水系提取中的作用是不可替代的。首先，数字高程模型提供了地势和地形变化的信息，使得我们能够建立流域的高程图、地形图等基础信息，为水系提取提供了基础数据。其次，数字高程模型还能够提供流域的河道、水系等信息，为分析水系的形态和空间特征提供了基础数据。最后，数字高程模型还能够提供流域的流量、流速等信息，为分析水系的水力学特性提供了基础数据。
二、遥感技术在数字流域水系提取中的应用
遥感技术是指利用航天器、飞机、卫星和地面传感器等手段获取、处理、分析地面、大气、水体等信息，以解决地理问题的科学与技术。在数字流域水系提取中，遥感技术能够提供水体光学、热学、电学等特征和数据，为水系提取提供帮助。遥感技术在数字流域水系提取中最常用的有以下两种：
1.遥感图像自动提取法
遥感图像自动提取法是指利用数学模型、图像处理算法等手段，自动提取遥感图像中的水系信息。遥感图像自动提取法主要采用决策树、最大似然、聚类分析等算法，将图像分为不同类型的区域，从而判断出水体的位置和边缘信息。
2.传感器反演法
传感器反演法是指利用遥感传感器获取的遥感数据，通过反演模型计算水体的光学、热学、电学特征，从而得到水体的信息。传感器反演法主要采用热红外遥感、微波遥感等技术，对水体温度、冷热平衡和反射率进行分析。
三、数字流域水系提取的案例研究
1.基于DEM和SPOT-5遥感数据的水系提取
在“811”地震中，四川省汶川县灾区的水环境发生了严重变化，涉及流域面积达到了1109平方公里。因此，为了对汶川县水环境进行分析，研究团队采用了DEM和SPOT-5遥感数据，通过视觉分析和影像解译的方式，对流域的水系进行提取。结果显示，该方法得出的水系信息准确率达到了79.46％。
2.基于GIS和多源遥感数据的水系提取
在研究泸沽湖流域的治理和规划过程中，研究团队采用了GIS和多种遥感数据，包括Landsat7ETM+影像、SPOT5影像、DEM等，利用多种图像处理算法，对流域水系进行提取。结果显示，该方法得出的水系信息准确率达到了81.6％。
总之，数字流域水系提取技术的不断发展使得在水资源规划、防洪减灾等方面的应用得到了广泛的开展。但是，数字流域水系提取技术也面临着许多挑战，如数据质量、算法精度等问题。未来，随着技术的不断进步和发展，数字流域水系提取技术的应用前景将会更加广阔。