全球變暖下青藏高原河湖系統(tǒng)建模及演變分析方法

定　價：￥39.80

作　者：	葉松,閆飛,張秋文
出版社：	華中科技大學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787577213606	出版時間：	2024-12-01	包裝：	平裝
開本：	32開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　?。?）提出了基于空天地水的青藏高原DEM協(xié)同方法：建立了面向青藏高原特殊地理環(huán)境，集成衛(wèi)星遙感、UAV-SFM、地面實測和船載水深測量等的多維協(xié)同體系，并采用GNSS星站差分技術(shù)，構(gòu)建了統(tǒng)一地理空間基準，實現(xiàn)了空天地水多源DEM數(shù)據(jù)的融合，擴大了數(shù)據(jù)覆蓋范圍，提升了高程精度和空間分辨率，為青藏高原河湖系統(tǒng)建模與演變分析，提供了一種有效的地形地貌數(shù)據(jù)獲取方法。（2）提出了基于數(shù)學形態(tài)學的青藏高原內(nèi)流區(qū)湖泊水文連通性建模方法：基于區(qū)域增長算法提取內(nèi)流區(qū)湖泊，采用標記控制的分水嶺分割方法建立湖泊分水線，計算相鄰分水線的*小溢出點高程建立漫溢鄰接矩陣，利用改進Priority-flood搜索算法構(gòu)建湖泊級聯(lián)漫溢模型，通過森林結(jié)構(gòu)圖實現(xiàn)建模結(jié)果的可視化。構(gòu)建的青藏高原內(nèi)流區(qū)融合型湖泊和瀑布型湖泊等漫溢級聯(lián)模型，從地形特征上闡明并揭示了全球變暖下，內(nèi)流區(qū)湖泊的水文連通性演變特征，分析了突變和早期信號，為青藏高原內(nèi)流區(qū)湖泊水文連通性建模與分析，提供了一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、算法高效、易于編程實現(xiàn)、可視化程度高的新方法。（3）提出了基于DEM 先驗知識的青藏高原外流區(qū)河網(wǎng)水系提取方法：針對D8算法在平坦地形條件下，容易出現(xiàn)迷失水流方向問題，將水文地貌特征信息作為先驗知識進行輔助引導，從概念模型及其相應(yīng)數(shù)學建模與實現(xiàn)方法，建立了集成DEM與先驗知識的數(shù)字高程擴展模型DXM（Digital elevation-eXtended Model），提出了基于DXM的河網(wǎng)水系提取方法。青藏高原外流區(qū)可可西里河網(wǎng)水系提取實驗表明，這種“DEM 先驗知識”模式的DXM，利用水文地貌先驗知識對DEM進行了擴展，能夠在高程追蹤失去作用時，及時發(fā)揮對水流方向的引導作用，為平坦地區(qū)河網(wǎng)水系的高質(zhì)量提取，提供了一種簡單、高效、實用的新方法。（4）模擬分析了青藏高原內(nèi)流區(qū)湖泊漫溢潰決外流演變特征：根據(jù)湖泊級聯(lián)結(jié)構(gòu)模型，評估了全球變暖下青藏高原內(nèi)流區(qū)湖泊的漫溢潰決外流可能性，分析了鹽湖的潛在溢出點，模擬了鹽湖發(fā)生漫溢潰決后洪水的外流演進過程，較好地預(yù)測了鹽湖外溢給下游青藏鐵路等重大工程帶來的威脅，為制定應(yīng)對保護措施提供了科學依據(jù)。

作者簡介

　　葉松，1981.3，博士，正高級工程師，國家注冊測繪師，現(xiàn)任長江科學院空間信息所三維仿真室主任。主要從事空間信息技術(shù)應(yīng)用、水旱災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)、智慧水利等領(lǐng)域的研究工作，擅長地理信息系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計與系統(tǒng)研發(fā)，具備扎實的基礎(chǔ)理論和專業(yè)技能，在衛(wèi)星遙感、無人機航測、三維GIS應(yīng)用研發(fā)、BIM建模等方面積累了豐富經(jīng)驗，具有追蹤本專業(yè)科技發(fā)展前沿的能力。先后主持或參加完成國家及省部級重點項目20余項，作為項目負責人主持云南省、湖北省水利重大科研項目2項。在《測繪科學》、《系統(tǒng)仿真學報》、《長江科學院院報》、《人民長江》、《Arabian Journal of Geosciences》、《Geomorphology》、《Water》、《Desalination and Water Treatment》等期刊發(fā)表論文20余篇，其中SCI論文7篇，EI論文2篇；獲批發(fā)明專利8項，軟件著作權(quán)15項，合作專著2部；入選水利部水利先進適用技術(shù)目錄3項；獲大禹三等獎1項，地理信息科技進步一等獎2項，中國電子學會科技進步二等獎1項，地理信息優(yōu)秀工程獎2項，長江委科技進步一等獎1項。

圖書目錄

1緒論11.1研究背景與意義11.1.1青藏高原內(nèi)流區(qū)湖泊群的重要性11.1.2全球變暖對青藏高原內(nèi)流區(qū)湖泊系統(tǒng)的影響21.1.3青藏高原內(nèi)流湖擴張漫溢外流的危害性31.1.4研究目的與意義41.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀51.2.1青藏高原水文系統(tǒng)研究進展51.2.2DEM數(shù)據(jù)獲取研究進展61.2.3湖泊網(wǎng)絡(luò)建模研究進展81.2.4河網(wǎng)水系建模研究進展91.2.5青藏高原湖泊漫溢潰決研究進展111.3青藏高原河湖系統(tǒng)研究中存在的問題121.4研究內(nèi)容與研究思路131.4.1研究內(nèi)容131.4.2研究思路142基于空天地水的青藏高原DEM協(xié)同方法182.1基于衛(wèi)星遙感的大范圍DEM獲取方法182.1.1基于GNSS的DEM高程測量182.1.2基于光學立體像對獲取DEM202.1.3基于InSAR獲取DEM232.2基于SFM的超精細DEM獲取方法252.2.1運動恢復(fù)結(jié)構(gòu)(SFM)攝影測量252.2.2基于無人機的SFM數(shù)據(jù)采集282.2.3SFM數(shù)據(jù)處理292.2.4基于SFM獲取高分辨率DEM322.3基于船載測深系統(tǒng)的水下DEM獲取方法332.3.1水下DEM測量原理332.3.2船載水下DEM采集與處理342.4空天地水多源DEM數(shù)據(jù)的協(xié)同體系構(gòu)建352.4.1青藏高原DEM數(shù)據(jù)獲取方式分析352.4.2河湖系統(tǒng)建模與仿真對DEM數(shù)據(jù)的需求分析372.4.3構(gòu)建DEM數(shù)據(jù)協(xié)同獲取體系382.5青藏高原空天地水多源DEM數(shù)據(jù)集成402.5.1開源DEM數(shù)據(jù)的融合集成402.5.2空天地水多源DEM數(shù)據(jù)的數(shù)學基礎(chǔ)統(tǒng)一402.6本章小結(jié)423基于數(shù)學形態(tài)學的內(nèi)流區(qū)湖泊水文連通性建模方法433.1數(shù)學形態(tài)學原理433.1.1數(shù)學形態(tài)學基礎(chǔ)433.1.2測地數(shù)學形態(tài)學453.1.3影響區(qū)域與骨架線463.2數(shù)學形態(tài)學視角下的DEM水文建模方法483.2.1基于測地重建的DEM洼地填充483.2.2基于區(qū)域生長的DEM平地檢測方法513.2.3基于淹沒模擬的分水嶺變換523.3基于數(shù)學形態(tài)學的湖泊級聯(lián)關(guān)系建模方法573.3.1湖泊級聯(lián)關(guān)系的數(shù)學模型573.3.2建模思路與計算流程593.3.3基于平地檢測的湖泊識別603.3.4基于標記控制形態(tài)學分割的分水嶺提取613.3.5基于骨架線的湖泊漫溢鄰接矩陣構(gòu)建623.3.6基于改進Priorityflood算法的湖泊漫溢級聯(lián)結(jié)構(gòu)建模623.4青藏高原內(nèi)流區(qū)湖泊群水文連通性建模663.4.1研究區(qū)域與數(shù)據(jù)663.4.2大型湖泊識別結(jié)果663.4.3DEM分水嶺分割結(jié)果673.4.4湖泊群漫溢級聯(lián)森林結(jié)構(gòu)圖構(gòu)建及水文連通性分析673.4.5與Barnes的線索二叉樹建模方法的比較693.5本章小結(jié)704基于DEM與先驗知識的外流區(qū)河網(wǎng)水系提取方法714.1集成DEM與先驗知識的DXM構(gòu)建方法714.1.1DXM概念模型：從高程到高程與先驗知識的集成714.1.2DXM柵格化與語義化734.1.3基于DXM的河網(wǎng)水系提取方法744.2基于UAVSFM的研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)與先驗知識獲取804.2.1青藏高原鹽湖漫溢外流區(qū)數(shù)據(jù)獲取804.2.2基于UAVSFM的研究區(qū)影像數(shù)據(jù)采集824.2.3研究區(qū)像控網(wǎng)布設(shè)及RTX測量844.2.4空天地水協(xié)同的研究區(qū)DEM和DOM數(shù)據(jù)生成854.2.5研究區(qū)DEM和DOM數(shù)據(jù)精度評價874.3基于不同DXM的研究區(qū)水文要素提取884.3.1DXM實驗方案設(shè)計與構(gòu)建884.3.2基于不同DXM實驗方案的研究區(qū)河網(wǎng)水系提取894.3.3基于不同DXM實驗方案的研究區(qū)分水嶺提取914.3.4基于DXM的河網(wǎng)水系提取精度評價934.3.5討論974.4本章小結(jié)1005內(nèi)流區(qū)湖泊漫溢潰決風險評估及外流模擬分析1015.1基于級聯(lián)結(jié)構(gòu)的內(nèi)流區(qū)湖泊漫溢潰決外流預(yù)測評估1015.1.1內(nèi)流湖漫溢潰決外流預(yù)測評估的級聯(lián)規(guī)則1015.1.2青藏高原內(nèi)流湖漫溢潰決外流可能性分布圖1025.1.3可可西里四湖漫溢潰決外流驗證分析1045.2可可西里四湖流域尾閭湖潛在溢出口分析1095.2.1內(nèi)流區(qū)與外流區(qū)分水嶺提取1095.2.2鹽湖潛在溢出點提取1095.3鹽湖漫溢潰決外流數(shù)值模擬1115.3.1湖泊漫溢潰決外流數(shù)學模型構(gòu)建 1115.3.2二維淺水波水動力學模型求解1125.3.3湖泊漫溢潰決外流水力參數(shù)計算1145.4鹽湖漫溢潰決外流洪水模擬計算1155.4.1計算區(qū)域1155.4.2鹽湖容積計算1165.4.3潰決洪水模擬計算1185.5鹽湖漫溢潰決外流風險應(yīng)對措施建議1215.6本章小結(jié)1226總結(jié)與展望1236.1本書研究工作總結(jié)1236.2本書特色與創(chuàng)新1256.3展望126