基于地理信息技術(shù)的遼寧省10km2以上河流分布及特征探析

岳亮亮

(遼寧省江河流域管理局，遼寧 沈陽(yáng) 110003)

河流湖泊是水資源的重要載體，是水利工作的主要對(duì)象。通過(guò)開(kāi)展河流基本情況普查，對(duì)河流的數(shù)目及河流特征分布進(jìn)行全面系統(tǒng)的調(diào)查，通過(guò)調(diào)查數(shù)據(jù)為區(qū)域的水資源綜合利用以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)劃提供重要的數(shù)據(jù)支撐。當(dāng)前，對(duì)于河流數(shù)字化調(diào)查的主要方法為采用地理信息技術(shù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)河流提取工作，國(guó)內(nèi)對(duì)河流數(shù)字化提取研究成果較多，該項(xiàng)技術(shù)也較為成熟，為此本文采用地理信息技術(shù)，結(jié)合多源遙感數(shù)據(jù)對(duì)遼寧省10km2以上河流進(jìn)行了數(shù)字化調(diào)查，在數(shù)字化調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)遼寧省河流時(shí)空分布特征進(jìn)行研究。

1 研究采用數(shù)據(jù)

結(jié)合遼寧省高分辨率的DEM數(shù)據(jù)，水系軸線(xiàn)以及遙感影響數(shù)據(jù)，結(jié)合地理信息技術(shù)對(duì)遼寧省10km2以上河流進(jìn)行了數(shù)字化調(diào)查，并統(tǒng)計(jì)了河流的不同屬性分布。各遙感數(shù)據(jù)源如圖1所示。DEM主要用于計(jì)算水流方向、計(jì)算匯流累積量、生成河流網(wǎng)絡(luò)以及生成流域邊界，從中提取10km2以上河流。水系軸線(xiàn)的主要作用是作為參考數(shù)據(jù)，對(duì)DEM提取的河流進(jìn)行修正。遙感影像數(shù)據(jù)主要用于輔助調(diào)整DEM提取結(jié)果，對(duì)提取錯(cuò)誤的河流進(jìn)行修改，對(duì)提取偏移的河流進(jìn)行校正。水利普查灌區(qū)渠道數(shù)據(jù)主要用于調(diào)整DEM提取的河流，以及對(duì)平原區(qū)的河流提取進(jìn)行補(bǔ)充。

圖1 研究采用的數(shù)據(jù)

2 研究成果

2.1 以水系為單元的河流時(shí)空分布特征分析

2.1.1 河流數(shù)量分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果

采用地理信息化技術(shù)，對(duì)遼寧省10km2以上河流進(jìn)行了數(shù)字化調(diào)查，按照全省各水系統(tǒng)計(jì)了河流數(shù)目的分布，河流數(shù)目分布結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 遼寧省10km2以上河流各水系數(shù)量分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從表1中可知，遼寧省山區(qū)河流總數(shù)為3426條，平原河流為117條，山區(qū)河流占總河流數(shù)量的96.7%，在各水系中，遼河水系較多，為1491條，占總數(shù)的42.1%，且面積在2000km2以上的河流多于其他水系，為26條，為遼寧省第一大河。松花江水系河流分布較少，僅占河流總數(shù)的0.48%，遼東灣西部沿渤海諸河面積在4000km2以上的河流數(shù)目最少，均集中在5000km2以下。

2.1.2 河流長(zhǎng)度分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果

在河流水量分布統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)各水系的河流長(zhǎng)度空間分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 遼寧省10km2以上河流長(zhǎng)度空間分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從表2中可以看出，遼河的平均河長(zhǎng)最大，達(dá)到了944.1km，遼東沿黃海諸河及遼東灣沿海諸河平均河長(zhǎng)最小，為12.8km，全省55.7%的河流長(zhǎng)度在2～10km之間。100～1000km的河流數(shù)量最少，為42條。長(zhǎng)度在1000km以上的河流僅分布在遼河水系，其他水系河流長(zhǎng)度均低于1000km。

2.1.3 河流比降分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果

對(duì)遼寧省10km2以上河流比降進(jìn)行了各水系的分布統(tǒng)計(jì)，分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 遼寧省10km2以上河流比降分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從表3中可以看出，全省比降分布較為集中，主要集中分布在0.001%～3%以下，占河流總數(shù)的80%，YLJ水系河流平均比降最大，達(dá)到1.84%，且河流比降在9%～11%數(shù)目最多，為3條，松花江水系平均比降最小，為0.92%。

2.1.4 河流彎曲度分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果

對(duì)河流彎曲度進(jìn)行了各水系的分布統(tǒng)計(jì)，分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 遼寧省10km2以上河流彎曲度統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從表4中可以看出，遼寧省河流彎曲度主要集中在0.5～1.3之間，彎曲度在1.3以下為平直河流，1.3以上為彎曲型河流，可見(jiàn)，遼寧省64%的河流屬于平直河流。26%的河流屬于彎曲型河流，從分布結(jié)果可看出，灤河的彎曲度最大，遼河彎曲度最小，達(dá)到1.20，屬于平直河流。

2.1.5 河流平均寬度度分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果

對(duì)遼寧省10km2以上河流在各水系的平均寬度分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 遼寧省10km2以上河流平均寬度統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從表5中可看出，遼寧省38%的河流平均寬度在2～3km之間，約29%的河流平均寬度在0.1～2km之間，即67%的河流的平均寬度低于3km，灤河水系河寬最大，平均寬度達(dá)到4.03km，遼東灣西部沿海諸河水系河寬最小，平均寬度為3.07km，但各水系河流平均寬度差異性較小。

2.1.6 河流級(jí)別分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果

對(duì)遼寧省10km2以上河流在各水系的河流級(jí)別分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 遼寧省10km2以上河流級(jí)別統(tǒng)計(jì)結(jié)果

河流級(jí)別為0代表為干流，其他級(jí)別代表為支流水系，從表中可看出，3級(jí)河流分布較多，其次為2級(jí)河流，7級(jí)河流條數(shù)僅為1條，遼河3級(jí)河流數(shù)目較多，松花江水系無(wú)1級(jí)河流。遼東沿黃海諸河干流最多，其次為遼東灣西部沿海諸河水系。

2.1.7 河流密度統(tǒng)計(jì)結(jié)果

對(duì)遼寧省10km2以上河流在各水系的河流密度分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 遼寧省10km2以上河流密度統(tǒng)計(jì)結(jié)果

河流密度表征河流水系的發(fā)育程度，從表中可看出，全省83.4%河流密度處于中等發(fā)育程度，水系密度較高的河流主要分布在遼河以及遼東灣西部沿海諸河。遼東灣西部沿海諸河的河流密度最大，達(dá)到0.48，灤河水系的河流密度最小，達(dá)到0.36，各水系河流密度之間的差異性較小。

2.2 以行政分區(qū)為單元的河流分布結(jié)果

在水系統(tǒng)計(jì)分布的基礎(chǔ)上，以行政分區(qū)為單元，對(duì)遼寧省各市河流的分布情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表8。

從表中可以看出，朝陽(yáng)地區(qū)河流數(shù)目最多，為518條，但74.7%的河流主要分布在10～50km2的中小河流。盤(pán)錦地區(qū)河流數(shù)目最少，但其平原河流數(shù)目較多，達(dá)到14條。沈陽(yáng)和鞍山地區(qū)流域面積超過(guò)5000km2的大河最多，均為5條，主要為遼、渾、太等大河。沈陽(yáng)地區(qū)的平原河流較多，達(dá)到29條，達(dá)到平原河流總數(shù)的24.8%。

3 結(jié)論

(1)地理信息技術(shù)為遼寧省10km2以上河流數(shù)字化調(diào)查提供了較好的技術(shù)平臺(tái)，通過(guò)外業(yè)實(shí)地勘測(cè)對(duì)比，地理信息技術(shù)提取的河流精度基本可以85%以上。

表8 遼寧省10km2以上河流在各市分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果 單位：條

(2)河流數(shù)字化調(diào)查成果可以為遼寧省河流綜合治理規(guī)劃提供較為重要的數(shù)據(jù)支撐，也可以作為遼寧省河長(zhǎng)制管理的第一支撐數(shù)據(jù)。

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