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基于DEM数字河网提取时集水面积阈值的确定
【摘要】
数字高程模型（DEM）是一种在地理信息系统（GIS）中广泛应用的数字地形数据。将DEM转换成数字河网可以提供丰富的水文地理信息，可以用来分析流域的水文特性和环境变化。然而，确定集水面积阈值对于数字河网生成非常关键。本文综述了几种常见的确定集水面积阈值方法，包括单一阈值法、多阈值法和基于统计学的方法，并比较了它们的优缺点。最后讨论了在不同应用场景中确定集水面积阈值的重要性以及未来研究的方向。
【关键词】数字高程模型；数字河网；集水面积阈值；流域分析；环境变化
【Abstract】
Digitalelevationmodel(DEM)isawidelyuseddigitalterraindataingeographicinformationsystem(GIS).ConvertingDEMtodigitalrivernetworkcanproviderichhydrologicalandgeologicalinformation,whichcanbeusedtoanalyzethehydrologicalcharacteristicsandenvironmentalchangesofwatersheds.However,determiningthethresholdofcatchmentareaiscrucialforthegenerationofdigitalrivernetwork.Thispaperreviewsseveralcommonmethodsfordeterminingthethresholdofcatchmentarea,includingsinglethresholdmethod,multiplethresholdmethod,andstatisticalmethod,andcomparestheiradvantagesanddisadvantages.Finally,theimportanceofdeterminingthethresholdofcatchmentareaindifferentapplicationscenariosandthefutureresearchdirectionsarediscussed.
【Keywords】digitalelevationmodel;digitalrivernetwork;thresholdofcatchmentarea;watershedanalysis;environmentalchanges
【正文】
1、引言
数字高程模型（DEM）是一种在地理信息系统（GIS）中广泛应用的数字地形数据，它可以提供丰富的地形信息。数字河网是将DEM转换成的一种格式，这种格式更利于分析流域的水文特性和环境变化。数字河网可以帮助人们更好地了解水文过程，包括洪水、流量、蒸发腾发和径流等过程。数字河网还可以用来分析河流和湖泊的物理和生物学特性，以及它们对环境的影响。然而，确定集水面积阈值是生成数字河网的关键，因为它可以影响数字河网的精度和有效性。因此，本文将重点讨论如何确定集水面积阈值，以便生成数字河网。
2、阈值的确定方法
在确定集水面积阈值时，可以使用不同的方法。下面将讨论几种常见的方法。
（1）单一阈值法
单一阈值法是一种简单的确定集水面积阈值的方法。该方法通常基于经验或专家知识，选择适当的集水面积阈值，以便满足其研究目的。这种方法具有简单、快速、低成本的优点。然而，该方法缺乏科学性和客观性，可能导致结果的不确定性和局限性。此外，不同研究人员可能选择不同的阈值，从而导致结果的不一致性。
（2）多阈值法
多阈值法是一种基于多个阈值确定集水面积的方法。这种方法通常将一个范围内的集水面积值分成若干个等间隔的区间，然后分别使用阈值对每个区间进行阈值分割，从而获得多个分段的集水面积值。这种方法可以更准确地确定集水面积阈值，从而提高结果的可靠性和精度。这种方法缺点在于它需要更多的计算和时间，同时也需要准确地确定每一个阈值，否则可能会影响计算结果的精度。
（3）基于统计学的方法
基于统计学的方法是一种基于采样的方法，它可以通过所选样本数据来确定集水面积阈值。这种方法不仅可以提高结果的可靠性和精度，还可以评估结果的确定性和可信度。该方法的优点在于它可以更好地反映流域内分布的不确定性和变异性。但缺点是需要大量的数据采样和统计分析，从而增加计算和时间。
3、不同方法的比较和评价
不同的方法各有优缺点，需要根据研究目的和实际情况选择适当的方法。单一阈值法是一种简单、方便的方法，它可以用于快速的数字河网生成，特别是在缺乏数据的情况下。然而，该方法可能缺乏科学性和可信度，而且结果可能受到专业知识、经验和选择阈值的主观性等因素的影响。多阈值法可以更