黃河源流域單元概念及其提取方法研究

張宇鵬， 吳笑天， 李希來(lái)， 張 鋒， 董心普， 張 輝

(1.青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院， 青海 西寧 810016； 2.韶關(guān)學(xué)院英東生物與農(nóng)業(yè)學(xué)院， 廣東 韶關(guān) 512005； 3.青海省自然資源綜合調(diào)查監(jiān)測(cè)院， 青海 西寧 810001)

近年來(lái)黃河源生態(tài)保護(hù)工作越來(lái)越受到重視，特別在草地植被變化、退化草地分類、退化草地變化機(jī)制、退化草地恢復(fù)等方面的研究日益增多。從水文學(xué)的角度來(lái)看區(qū)域水系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)具有重要影響，因此，水文學(xué)也力求在不同空間尺度上探討人類、自然、生態(tài)系統(tǒng)之間的相互作用[1-6]。通常流域被廣泛認(rèn)為是水資源、生態(tài)系統(tǒng)管理的基本單元。黃河源地形復(fù)雜，河網(wǎng)流域密集，流域內(nèi)可形成小氣候，隨著研究的深入越來(lái)越多的學(xué)者認(rèn)為應(yīng)該將流域單元作為研究黃河源生態(tài)問題的基本單位，但目前關(guān)于黃河源流域單元?jiǎng)澐值难芯肯鄬?duì)較少，因此，獲得精確的流域單元是黃河源草地退化生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)一步深入研究的迫切需求。

數(shù)字高程模型(Digital elevation model，DEM)數(shù)據(jù)是一種包含了水文、地形、地貌等信息且容易獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從DEM中提取河網(wǎng)及流域的方法應(yīng)用較為廣泛，特別是地理信息系統(tǒng)水文分析工具集的推出使得水系信息獲取方法更為便捷。但這一方法目前主要存在的問題是缺乏標(biāo)準(zhǔn)參照，主要通過(guò)改進(jìn)算法、調(diào)整閾值等增加約束條件的方法提高水系信息提取的精度，所提取的結(jié)果是否準(zhǔn)確一直以來(lái)困擾著研究人員[7-9]。在亞馬遜流域、中國(guó)西部太湖流域、納米比亞中北部的Iishana次盆地等區(qū)域的研究發(fā)現(xiàn)，使用地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感產(chǎn)品和數(shù)字高程模型(DEM)劃分子流域，現(xiàn)有的算法并不能給出與實(shí)際測(cè)量相對(duì)應(yīng)的子流域的正確輪廓，對(duì)于包含河流、湖泊、水庫(kù)和圩田等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的大面積平坦區(qū)域無(wú)法得到真實(shí)的河網(wǎng)[10-13]。

由于缺乏精確的參照或缺乏高效的算法，大多數(shù)研究只覆蓋了有限的區(qū)域，在地形平坦地區(qū)即使使用更精細(xì)分辨率的DEM數(shù)據(jù)，所得到的流徑有時(shí)也難以準(zhǔn)確地表示水系模式[14]。但也有研究表明通過(guò)將已知河流信息加強(qiáng)到數(shù)字高程模型中可以改善水系及流域的提取[15]。因此，本研究在明確流域單元定義的前提下，提出一種較為準(zhǔn)確便捷的黃河源流域單元提取方法，該方法包括兩個(gè)主要步驟，首先基于國(guó)產(chǎn)高分辨率遙感影像獲取黃河源實(shí)際水系數(shù)據(jù)，將實(shí)際水系數(shù)據(jù)作為參照標(biāo)準(zhǔn)水系；其次基于DEM數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)水系優(yōu)化參數(shù)提取黃河源集水區(qū)，進(jìn)而獲取黃河源流域單元信息。

本研究遵循“山水林田湖草沙(冰)”生命共同體概念與理論，進(jìn)一步完善黃河源流域單元信息，為基于流域單元研究和分析黃河源高寒草地生態(tài)系統(tǒng)面臨的主要問題及關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子，為流域單元內(nèi)高寒草地生態(tài)修復(fù)提供理論和技術(shù)支撐。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)域概括

黃河源涉及青海省東南部、四川省西北部以及甘肅省西南部部分區(qū)域，研究區(qū)域范圍參照三江源綜合試驗(yàn)區(qū)黃河源片區(qū)范圍并結(jié)合主要山脊線劃定，包含匯入黃河干流所有水系，研究區(qū)域總面積合計(jì)14.92萬(wàn)km2。區(qū)域內(nèi)包含漢族、回族、藏族、蒙古族聚居區(qū)，自然資源種類豐富，草地、林地、農(nóng)田、荒漠等生態(tài)系統(tǒng)種類豐富，河流眾多，湖泊密布。草地資源以高寒草甸、高寒草原為主，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)占比較小。區(qū)域內(nèi)最低海拔1 944 m，最高海拔6 253 m，氣候寒冷干燥，多年平均溫度-3.98℃，多年平均降水量309.63 mm，牧草生長(zhǎng)期70～90d(圖1)。

圖1 研究區(qū)域區(qū)位圖Fig.1 Location of the study area注:本圖基于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站下載的審圖號(hào)為GS(2016)1597號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)地圖制作，底圖無(wú)修改Note:This map was made based on the standard map downloaded from the standard map service website of the ministry of natural resources,which the approval number is GS(2016) 1597. The base map has not been modified

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究所使用的DEM數(shù)據(jù)來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn/)，數(shù)據(jù)分辨率30 m。多源高分辨率遙感影像由青海省自然資源綜合調(diào)查監(jiān)測(cè)院提供，其中優(yōu)于1.0 m分辨率主影像為高分2號(hào)衛(wèi)星多源航空航天遙感影像數(shù)據(jù)，優(yōu)于2.0 m分辨率副影像來(lái)源于高分1號(hào)、資源3號(hào)、天繪1號(hào)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)。

1.3 方法

1.3.1流域單元定義 “流域”是水文學(xué)的基本概念，一般是指由分水嶺所包圍的河流集水區(qū)，是一個(gè)特定地形單元，包含河川或溪流在某一斷面以上全部面積的徑流，一個(gè)較大的流域可以按照水系等級(jí)分成數(shù)個(gè)子流域，也可以截取河道的一段單獨(dú)劃分為一個(gè)流域，由于河段或河流規(guī)模不同流域可能只有幾平方千米，也可能是幾萬(wàn)平方千米[16]。因此在實(shí)際研究中學(xué)者往往將較大的“流域”劃分為若干子流域加以研究，如將長(zhǎng)江流域劃分為金沙江流域、岷江-沱江流域、嘉陵江流域、烏江流域、漢江流域、洞庭湖流域、鄱陽(yáng)湖流域、太湖流域等[17-18]，將黃河流域劃分為湟水流域、大黑河流域、無(wú)定河流域、窟野河流域、清水河流域、祖厲河流域、渭河流域、洮河流域、黑白河流域、汾河流域、沁河流域、洛河流域、大汶河流域等[19]。即使是劃分為子流域，部分子流域面積往往也較大，不能很好地有效指導(dǎo)生態(tài)保護(hù)與治理工作，實(shí)踐證明以小流域?yàn)閱卧M(jìn)行綜合治理，生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都十分顯著[20-21]。本研究中“流域單元”是指基于中國(guó)河流分級(jí)法由分水嶺所包圍的不同等級(jí)河流及其集水區(qū)域所組成的小流域。

1.3.2水系分級(jí)方法 國(guó)際常用的Gravelius分級(jí)法是將流域內(nèi)最大的河段作為第1級(jí)河流，匯入第1級(jí)河流的支流作為第2級(jí)河流，依此類推(圖2a)。Horton-Strahler分級(jí)法是將每一個(gè)源河段定義為1級(jí)河流，兩條同級(jí)別的河流相匯形成下一級(jí)河流，以此類推(圖2b)。但這兩種分級(jí)方法的缺點(diǎn)是不能區(qū)分流域的干流和支流關(guān)系，導(dǎo)致流域的劃分存在隨意性?；诤恿魅?yún)R關(guān)系的中國(guó)河流分級(jí)法則是先確定干流，將匯入干流的河流稱為1級(jí)支流，匯入第1級(jí)支流的河流稱為2級(jí)支流，依此類推(圖2c)。這種方法雖然對(duì)干流的判斷和選取比較困難，但隨著河流源頭認(rèn)定工作的有序推進(jìn)，能夠劃分出干流和匯入的支流，能夠避免流域劃分存在隨意性的問題。干流與支流由于流量與流速導(dǎo)致的河流地質(zhì)作用不同，影響流域地形地貌，進(jìn)而影響氣候與人類活動(dòng)。黃河源現(xiàn)有的草地管理與分配方式導(dǎo)致牧民分布于完整河流中不同區(qū)域，因此為使用方便本研究使用中國(guó)河流分級(jí)法。

圖2a Gravelius分類法Fig.2a Gravelius classification method

圖2b Horton-Strahler分類法Fig.2b Horton-Strahler classification method

圖2c 中國(guó)分類法Fig.2c Chinese classification method

1.3.3黃河源水系信息提取方法 以地面分辨率優(yōu)于1.0 m的多源遙感影像為主影像，輔以地面分辨率優(yōu)于2.0 m的遙感影像數(shù)據(jù)，通過(guò)ENVI5.4/IDL8.6軟件平臺(tái)，以區(qū)域數(shù)字高程模型和控制點(diǎn)資料對(duì)收集到的區(qū)域遙感影像進(jìn)行正射糾正，通過(guò)影像融合、增強(qiáng)、鑲嵌、裁切、接邊等處理，得到研究區(qū)域正射影像底圖；在此基礎(chǔ)上通過(guò)面向?qū)ο笥?jì)算機(jī)影像分類，得到初步水系數(shù)據(jù)；通過(guò)變化監(jiān)測(cè)工具與往期監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行比對(duì)，得到水系變化圖斑；針對(duì)水系明顯變化區(qū)域，進(jìn)行內(nèi)業(yè)目視解譯和外業(yè)實(shí)地查證，根據(jù)內(nèi)外業(yè)調(diào)查資料對(duì)水系數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

1.3.4黃河源流域單元提取方法 基于地理空間數(shù)據(jù)云提供的黃河源30 m分辨率DEM數(shù)據(jù)，應(yīng)用ArcGIS10.7的Hydrology水文分析工具箱對(duì)DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主要包括DEM數(shù)據(jù)裁剪預(yù)處理、河流流向分析、洼地填充、設(shè)定匯流累積量閾值、提取河流網(wǎng)絡(luò)、提取流域單元等幾個(gè)步驟(圖3)。

圖3 流域單元提取步驟Fig.3 Flow diagram of extraction of river basin units

2 結(jié)果與分析

2.1 黃河源水系提取與分級(jí)

2.1.1黃河源水系提取結(jié)果 通過(guò)計(jì)算機(jī)影像分類、內(nèi)業(yè)目視解譯和外業(yè)實(shí)地查證獲得黃河源水系信息，所獲得的黃河源各級(jí)河流總長(zhǎng)為29 385.98 km，湖泊水域面積為1 839.22 km2，黃河源河網(wǎng)密度0.196 9 km·km-2。黃河源區(qū)水系河網(wǎng)數(shù)量多，密度較大。受干流流向變化影響，不同支流河流流向也有較大的區(qū)別(圖4)。

2.1.2黃河源水系分級(jí)結(jié)果 根據(jù)中國(guó)水系分級(jí)法，本研究中黃河源干流1條，長(zhǎng)度2 194.75 km；一級(jí)支流河流219條；二級(jí)支流河流420條，數(shù)量最多；三級(jí)支流河流194條；四級(jí)支流河流21條。斷流河流23條，斷流河流主要流入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域用于農(nóng)田灌溉。不同級(jí)別河流數(shù)量關(guān)系并未呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，這可能主要是由于所選取的分級(jí)方法更能體現(xiàn)不同河流間的等級(jí)關(guān)系而不能體現(xiàn)數(shù)量關(guān)系(圖5)。

2.1.3黃河源水系特征 由于同一等級(jí)的支流河流長(zhǎng)度差距較大，因此平均長(zhǎng)度并不能體現(xiàn)河流特征，本研究從最短河流長(zhǎng)度、最長(zhǎng)流長(zhǎng)度以及河流長(zhǎng)度分布狀況分析河流特征。一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)、斷流河流支流最短分別為7.97,2.27,5.01,3.60,3.53 km，最長(zhǎng)分別為275.62,162.86,80.12,36.78,37.62 km(表1)；不同等級(jí)的河流均是0～30 km最多，分別為108,281,160,18,22條，占相應(yīng)等級(jí)河流數(shù)量比例分別為49.32%,66.90%,82.47%,85.71%,95.65%；30～60 km長(zhǎng)度河流分別為64,116,31,3,1條，占相應(yīng)等級(jí)河流數(shù)量比例分別為29.22%,27.62%,15.98%,14.29%,4.35%(圖6)。隨著河流等級(jí)降低，河流長(zhǎng)度規(guī)模有減小的趨勢(shì)。

圖4 黃河源水系分布圖Fig.4 Water system diagram of the source region of yellow river

圖5 黃河源水系分級(jí)圖Fig.5 Water system classification diagram of the source region of yellow river

表1 黃河源水系分類信息表Table 1 Water system classification informationTable of the source region of yellow river

圖6 黃河源河流長(zhǎng)度分布圖Fig.6 Distribution diagram of river length of the source region of yellow river

2.2 黃河源流域單元提取與分級(jí)

2.2.1黃河源流域單元提取結(jié)果 地理信息系統(tǒng)軟件中Hydrology分析工具依據(jù)的主要是地表徑流模型，該模型的原理是基于DEM數(shù)據(jù)當(dāng)區(qū)域內(nèi)某一地表方向匯流量累積到一定值時(shí)默認(rèn)生成地表徑流，多個(gè)地表徑流組成河網(wǎng)，根據(jù)河網(wǎng)進(jìn)而劃分流域。這一個(gè)步驟在流域劃分中是必不可少而且無(wú)法直接使用河網(wǎng)數(shù)據(jù)替代，因此黃河源水系數(shù)據(jù)的作用是作為參照標(biāo)準(zhǔn)水系校準(zhǔn)自動(dòng)生成的河網(wǎng)，確保所生成的流域是準(zhǔn)確的。不同匯流累積閾值所提取的河網(wǎng)精度不同，一般匯流累積閾值越小所提取的河網(wǎng)密度越高，河流越長(zhǎng)，可以通過(guò)對(duì)匯流累積閾值的設(shè)定得到合適的河網(wǎng)和集水區(qū)。本研究設(shè)置10 000、30 000、50 000三個(gè)匯流累積閾值自動(dòng)生成黃河源河網(wǎng)。對(duì)照準(zhǔn)確的黃河源水系數(shù)據(jù)，當(dāng)匯流累積閾值設(shè)定為10 000時(shí)，會(huì)有不存在的河網(wǎng)生成。當(dāng)匯流累積閾值設(shè)定為50 000時(shí)，河網(wǎng)有所缺失。當(dāng)匯流累積閾值設(shè)定為30 000時(shí)，所獲取的河網(wǎng)與黃河源實(shí)際河網(wǎng)相近(圖7)。對(duì)比高分辨率影像數(shù)據(jù)及真實(shí)的黃河源水系數(shù)據(jù)，通過(guò)目視解譯對(duì)經(jīng)過(guò)匯流累積量計(jì)算所獲的水系進(jìn)行校驗(yàn)修正，包括修正水系路徑、補(bǔ)足丟失水系、刪除不存在的水系路徑，獲得與實(shí)際水系結(jié)果相近的水系圖(圖8)。使用Hydrology工具中的Watershed工具生成集水區(qū)，其思路是先確定一個(gè)出水點(diǎn)，即該集水區(qū)的最低點(diǎn)，然后結(jié)合水流方向數(shù)據(jù)，分析搜索出該出水點(diǎn)上游所有流過(guò)該出水口的柵格，直到所有的該集水區(qū)的柵格都確定了位置，即搜索到流域的邊界—分水嶺的位置，基于此數(shù)據(jù)成果，研究區(qū)內(nèi)所生成的集水區(qū)數(shù)量為1 861個(gè)(圖9)。利用Watershed工具生成集水區(qū)即可以得到不同細(xì)化的集水區(qū)域，通過(guò)對(duì)比高分辨率影像數(shù)據(jù)及精確的黃河源水系數(shù)據(jù)對(duì)同一河流的集水區(qū)進(jìn)行合并，獲得流域單元878個(gè)(圖10)。

圖7 不同匯流累積閾值河網(wǎng)提取對(duì)比圖Fig.7 Comparison diagram of river network generation with different confluence accumulation thresholds

圖8 修飾后的河網(wǎng)(對(duì)照真實(shí)水系，閾值30 000)Fig.8 Modified Diagram of River network of the source region of yellow river (Compared with the actual water system,the threshold is 30 000)

圖9 黃河源集水區(qū)分布圖Fig.9 Distribution diagram of River catchment area in the source region of yellow river

圖10 黃河源流域單元分布圖Fig.10 Distribution diagram of River Basin Units in the source region of yellow river

2.2.2黃河源流域單元分級(jí) 與水系分級(jí)體系相對(duì)應(yīng)，將流域單元分為干流單元、一級(jí)支流單元、二級(jí)支流單元、三級(jí)支流單元、四級(jí)支流單元和斷流河支流單元。結(jié)果表明，黃河源流域單元干流單元1個(gè)，二級(jí)支流單元420個(gè)，三級(jí)支流單元194個(gè)，四級(jí)支流單元21個(gè)，斷流河流單元23個(gè)(圖11)。

圖11 黃河源流域單元分級(jí)圖Fig.11 Classification diagram of River Basin Units in the source region of yellow river

2.2.3黃河源流域單元特征 黃河源干流單元面積14 151.66 km2，同河網(wǎng)特征相同，一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)、斷流河流單元最小單元面積分別為57.28,199.17,62.02,68.04和47.80 km2，最大單元面積分別為1 895.10,869.80,276.01,192.52和646.36 km2。河網(wǎng)密度分別為0.155 1,0.189 6,0.212 3,0.228 8,0.196 3和0.146 7 km·km-2(表2)。各級(jí)流域單元面積與相對(duì)應(yīng)河流長(zhǎng)度關(guān)系較為密切，擬合相關(guān)性系數(shù)達(dá)到0.921 4(圖12)。

黃河源干流單元最低海拔3 265 m，最高海拔4 207 m，平均海拔3 725±471.38 m；一級(jí)支流單元最低海拔2 657 m，最高海拔4 702 m，平均海拔3 888.51±521.48 m；二級(jí)支流單元最低海拔2 693 m，最高海拔4 960 m，平均海拔3 994.69±456.65 m；三級(jí)支流單元最低海拔2 900 m，最高海拔4 749 m，平均海拔4 083.16±459.90 m；四級(jí)支流單元最低海拔3 209 m，最高海拔4 801 m，平均海拔4 009.19±504.71 m；斷流河流單元最低海拔3 031 m，最高海拔3 654 m，平均海拔3 332.00±183.36 m(圖13)。由此可見，流域單元等級(jí)越低，相對(duì)平均海拔越高，斷流河流單元海拔最低。

表2 黃河源流域單元分級(jí)信息表Table 2 Classification informationTable of River Basin Units in the source region of yellow river

圖12 黃河源河流長(zhǎng)度-流域單元面積擬合圖Fig.12 Fitting diagram of river length-river basin units in the source region of yellow river

3 討論

河網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)流域格局有重要影響，流域格局對(duì)河網(wǎng)分級(jí)和結(jié)構(gòu)特征也具有較大的影響[22]。目前河網(wǎng)獲取方法大致可分為兩類，一類是通過(guò)等高線、谷線以及圖像識(shí)別的地貌學(xué)法，一類是基于水文模擬的地表徑流匯流法[23-26]，隨著GIS水文分析工具和DEM柵格數(shù)據(jù)的不斷完善，目前基于水文模擬的地表匯流方法應(yīng)用較多，而這一方法核心即是匯流累積計(jì)算量閾值。研究表明嘉陵江中游水系河網(wǎng)提取的閾值為15 000，西遼河流域河網(wǎng)水系提取的閾值為50 000，浐灞流域最佳閾值為8 000，秋浦河流域河網(wǎng)水系提取的閾值為20 000，渭河子流域水文信息提取閾值為9 000，在實(shí)際工作中由于缺乏測(cè)繪數(shù)據(jù)或者只有部分測(cè)繪數(shù)據(jù)，而這些研究中均缺乏精確的對(duì)照水系，精確度不得而知[27-31]。在沒有準(zhǔn)確的對(duì)照水系的前提下，匯流累積量閾值的設(shè)定直接影響河網(wǎng)密度，閾值設(shè)置不合理直接影響河網(wǎng)與流域的準(zhǔn)確性。以實(shí)際的測(cè)繪數(shù)據(jù)或者矢量數(shù)據(jù)為參照體系，對(duì)于運(yùn)用GIS和DEM數(shù)據(jù)提取流域水文特征信息更方便快速，能廣泛適用于各個(gè)流域的水文分析。關(guān)于黃河流域水系河網(wǎng)及流域提取研究相對(duì)較少，不同子流域水系提取匯流累積計(jì)算量閾值也尚不明確，本研究的結(jié)果明確了黃河源區(qū)域匯流累積計(jì)算量閾值。

圖13 黃河源流域單元海拔分布圖Fig.13 Altitude distribution map of River Basin Units in the source region of yellow river

青藏高原受活躍的地質(zhì)與隆起作用的影響，黃河源區(qū)域內(nèi)以褶皺構(gòu)造為主，區(qū)域內(nèi)溝壑縱橫，平地面積比例相對(duì)較低，這有利用于使用DEM數(shù)據(jù)提取區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)以及子流域。而本研究首先給出基于高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)所獲得的黃河源較為精確的水系數(shù)據(jù)作為矢量數(shù)據(jù)參照體系，減少了不同閾值設(shè)置處理次數(shù)，提高了黃河源水系與流域提取的效率與準(zhǔn)確度。與黃河源相比，三江源中長(zhǎng)江源干流單元1個(gè)；一級(jí)支流單元110個(gè)；二級(jí)支流單元298個(gè)；三級(jí)支流單元256個(gè)；四級(jí)支流單元75個(gè)；五級(jí)支流單元22個(gè)；六級(jí)支流單元4個(gè)；七級(jí)支流單元34個(gè)。而瀾滄江源(也稱湄公河源)干流單元1個(gè)；一級(jí)支流單元108個(gè)；二級(jí)支流單元91個(gè)；三級(jí)支流單元8個(gè)；四級(jí)支流單元8個(gè)。這充分說(shuō)明不同流域內(nèi)水系與流域單元格局具有較大的不同。

有學(xué)者基于小尺度山地探討了坡向和海拔對(duì)高寒山地草甸植被分布格局特征的影響[32]，也基于大尺度空間探討了三江源區(qū)草地家畜承載力時(shí)空格局[33]。但黃河源流域生態(tài)系統(tǒng)涉及人、山、水、林、田、湖、草、沙、冰等不同生態(tài)要素，不同單個(gè)生態(tài)要素?zé)o法排斥其他要素潛在享受其流域生態(tài)保護(hù)行為所產(chǎn)生的利益。相較于大范圍的生態(tài)治理模式，考慮流域生態(tài)涉及多元利益相關(guān)主體復(fù)雜的相互依存關(guān)系，流域單元小集體式的治理方式比大集體行動(dòng)更具效率，可增加要素治理的一致性，是提高治理效率的有效途徑，是解決現(xiàn)有生態(tài)治理困境的有益嘗試。因此本研究完善了黃河源水系與流域單元信息，有益于指導(dǎo)黃河源生態(tài)保護(hù)工作。

4 結(jié)論

綜上所述，本研究以高分辨率遙感影像水系矢量數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)參照系，通過(guò)ArcGIS10.7的Hydrology水文分析工具箱分析地理空間數(shù)據(jù)云30 m分辨率數(shù)字高程數(shù)據(jù)(DEM)獲取黃河源區(qū)水文特征信息，當(dāng)匯流累積計(jì)算量閾值設(shè)置為30 000時(shí)所獲取的水系信息與黃河源區(qū)實(shí)際水系狀況較為相近，所獲取的流域單元較為準(zhǔn)確。黃河源流域單元共878個(gè)，其中一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)支流單元分別占25%,48%,22%和2.4%，斷流河流和干流單元占2.6%。受地形地貌影響黃河源同一等級(jí)的河流長(zhǎng)度與流域單元面積差距較大，隨著流域單元等級(jí)的降低，流域單元平均海拔增加，河網(wǎng)密度增加。