平原城市地區(qū)暴雨積澇子匯水區(qū)分級劃分方法研究

平原城市地區(qū)暴雨積澇匯水區(qū)分級劃分方法研究薛豐昌1，盛潔如，錢洪亮

（南京信息工程大學(xué)地理與遙感學(xué)院，南京，210044）摘要：匯水區(qū)劃分是分布式水文模型計算的基礎(chǔ)。現(xiàn)有方法使用DEM在平原城市地區(qū)劃分的匯水區(qū)不符合實際地形情況。根據(jù)城市地形地貌特征，提出了一種面向城市平原地區(qū)分級劃分匯水區(qū)的技術(shù)方法。該方法從城市用地分類角度出發(fā)將城市分為中心城區(qū)和郊區(qū)，依據(jù)城市排水主干水系進行匯水區(qū)一級劃分，將影響中心城區(qū)和郊區(qū)的不同徑流因子分別融入DEM中，利用細化的DEM進行二級匯水區(qū)劃分;在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實際匯流情況，結(jié)合Voronoi圖對中心城區(qū)進行三級劃分，最后通過GIS技術(shù)進行修正。該方法既結(jié)合了傳統(tǒng)基于DEM生成子流域的算法，又融入了城市區(qū)域地物地貌特點，能更好地滿足城市地區(qū)的需要。選擇上海市嘉定區(qū)西北部地區(qū)為實驗樣區(qū)，利用該方法進行匯水區(qū)劃分，并與現(xiàn)有其他方法作比較，實驗結(jié)果表明，該方法對于平原城市地區(qū)具有很好的適用性。關(guān)鍵詞：匯水區(qū)；分級劃分；DEM；Voronoi圖1.引言匯水區(qū)劃分是構(gòu)建分布式水文模型的重要步驟，通過匯水區(qū)劃分可以使用更豐富的數(shù)據(jù)來解釋水文過程空間上的異質(zhì)性，在一定程度上減少水文模擬過程中的不確定性。在分布式水文模型中，每個子匯水區(qū)是獨立的水力學(xué)單元，在這些單元中，地形和排水系統(tǒng)因子使得地表徑流直接匯入到一個排出點［1］。在研究城市暴雨積澇水文模型時，由于要涉及到復(fù)雜的模型結(jié)構(gòu)、更多的模型參數(shù)以及更大的數(shù)據(jù)量，匯水區(qū)劃分的合理性與否對模型預(yù)測的不確定性影響更大。因此，進行城市暴雨積澇匯水區(qū)劃分研究是一項基礎(chǔ)性且很有意義的工作。目前應(yīng)用最廣泛的基于水流路徑劃分匯水區(qū)的算法仍然是O'Calaghan和Mark［口在1984年提出來的基于DEM的坡面流累積方法（D8算法）⑵。該方法的主要思想是：根據(jù)地表徑流在地形作用下的重力作用，通過計算每個DEM中柵格的水流方向確定其下游柵格的匯流累積量（所謂的匯流累積量是指其上游有多少個柵格的水流方向最終匯流經(jīng)過該柵格），根據(jù)匯流累積量的大小，利用計算機自動實現(xiàn)流域河網(wǎng)水系的準(zhǔn)確提取。河網(wǎng)水系的正確提取是各種水文分析的前提和基礎(chǔ)，只有提取出正確的河網(wǎng)，才能得到正確的匯水脊線點，從而確定出符合實際地形的匯水區(qū)域。而事實上，在平坦地區(qū)，利用D8算法易造成柵格水流流向一收稿日期：2014-05-15；修回日期：2014-10-25基金項目：江蘇省博士后科研基金（1101024B），中國氣象局北京城市氣象研究所城市氣象科學(xué)研究基金項目（IUMKY&UMRF201103），南京信息工程大學(xué)科研基金（S8111133001）共同資助作者簡介：薛豐昌（1970-），男，內(nèi)蒙呼盟人，副教授。主要從事GIS氣象應(yīng)用研究。Email:xfc9800@126.com1通信作者：盛潔如（1990-），女，江蘇蘇州人，碩士生，主要從事GIS氣象應(yīng)用研究。Email:shensuijiyi@163.com致而產(chǎn)生平行偽河道，國內(nèi)外不少學(xué)者對此問題進行了研究與改進，先后出現(xiàn)了多流向算法、Burnin算法、DEMON】4］法、Dinf［5］法等，然而這些算法和模型對人類活動影響較高的城市平原地區(qū)有很大的不適用性。為了真實反映城市平原地區(qū)匯水區(qū)的分布情況，Duke等⑹提出了RIDEM模型（RuralInfrastructureDigitalElevationModel），該模型將影響匯流流向的道路、水系、田間溝渠等地物信息疊加進DEM,利用burnin算法和D8算法劃分匯水區(qū)。但是RIDEM模型存在以下缺陷：一是未考慮密集的建筑物對地表徑流方向的影響，二是不同等級的水系使用burnin算法一次性疊加進DEM并不能很好的反映匯流流向。左俊杰等⑺在RIDEM模型基礎(chǔ)上考慮建筑物對徑流的阻礙作用，并將水系逐級融合進DEM，以上海市為例提出了一種方便、快捷、高效的匯水區(qū)劃分方法，提高了城市地區(qū)匯水區(qū)劃分的精度。該方法雖然考慮了農(nóng)田排水溝渠以及不同道路形態(tài)對匯流路徑的影響，然而，對城市不同功能區(qū)都考慮采用相同的影響匯流途徑的因子，并未考慮對于建有完整排水管網(wǎng)的區(qū)域而言影響匯流途徑因子的差異性，因此該方法在應(yīng)用上具有局限性。本文結(jié)合城市排水體制和地形地貌特點，在前人研究基礎(chǔ)上，提出了一種新的城市地區(qū)暴雨積澇匯水區(qū)分級劃分技術(shù)。根據(jù)程文輝等［8］確定的影響太湖流域匯流途徑土地利用分類體系基礎(chǔ)上，即考慮對平原城市地區(qū)影響較大的道路、建筑物、水系、坑塘和排水溝渠，另外本文另加考慮建有完整排水管網(wǎng)系統(tǒng)的區(qū)域，而暫不考慮其他影響因子復(fù)雜的因素，如圩區(qū)、排澇站位置等因素導(dǎo)致的匯流單元變化。2.城市暴雨積澇匯水區(qū)特征分析城市暴雨積澇匯水區(qū)劃分的實質(zhì)就是建立一個雨水匯合和集中排出的地形單位。城市排澇通常采用2級排澇體系：一級排澇系統(tǒng)負責(zé)較大區(qū)域暴雨澇水以及市政雨水管網(wǎng)所匯集澇水排至外江，該系統(tǒng)主要由區(qū)域內(nèi)主干河網(wǎng)組成；二級排澇系統(tǒng)負責(zé)將城市小區(qū)、街道等小區(qū)域的雨水排入主干河網(wǎng),由雨水管網(wǎng)、泵站和涵閘等組成。二級排澇系統(tǒng)是自然地形、人工建筑、人工排水設(shè)施共同構(gòu)成的排水系統(tǒng)。以上排水模式?jīng)Q定了城市雨水匯集具有鮮明的層次性特征：在宏觀上主干河網(wǎng)對區(qū)域進行了整體分割，形成了若干獨立的自然匯水區(qū)塊；在獨立匯水區(qū)塊內(nèi)，地形特征決定了雨水的主要聚集方向，人工排水設(shè)施依據(jù)地形匯水特征而建設(shè)，同時又對雨水自然匯集形成干擾，從而形成了以自然地形為主、結(jié)合人工排水設(shè)施影響的匯水區(qū)片；在匯水區(qū)片內(nèi)，由于人工建設(shè)影響，人工建筑物與構(gòu)筑物已經(jīng)改變了自然地形，雨水不再沿著地形走向進行匯集，而是就近流入排水節(jié)點，雨水由排水節(jié)點進入二級排澇系統(tǒng)，集中排除。根據(jù)以上城市雨水集聚特征，提出以下城市匯水區(qū)三級劃分技術(shù)思路：1）按照城市實際匯流情況，將研究區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的整個匯水區(qū)劃分為若干個子匯水區(qū)，形成圍繞具有實際匯流能力的主干河流的宏觀匯水流域，形成一級匯水區(qū)劃分；2）在一級子匯水區(qū)內(nèi)，將影響匯流途徑的因子信息融合進DEM，使DEM能夠反映出真實的地表信息，利用細化后的DEM進行二級匯水區(qū)劃分；3）在二級匯水區(qū)內(nèi)，根據(jù)排水設(shè)施空間分布狀況，利用Voronoi圖確定排水節(jié)點空間服務(wù)范圍，依據(jù)該服務(wù)范圍進行三級匯水區(qū)劃分。最后利用GIS中的修改工具對三者進行調(diào)整，完成匯水區(qū)的最終劃分，完整流程圖如圖1所示。圖1.城市暴雨積澇分級劃分流程圖Fig1:Flowchartofurbanstormfloodclassification3．城市暴雨積澇匯水區(qū)分級劃分技術(shù)方法3.1宏觀尺度-依據(jù)地形的一級匯水區(qū)劃分城市區(qū)域通常面積比較大，某些主干河流發(fā)揮著宏觀匯集區(qū)域雨水的作用。依據(jù)城市排水模式和地形情況，一級集水區(qū)的劃分以城市地形為主要影響因素。一級匯水區(qū)從整體上將整個城市劃分為若干排水流域，反映雨水的總體流向。一級匯水區(qū)與城市流域的地形分割基本吻合，采用具有實際匯水能力的主干河流為劃分邊界，根據(jù)城市地區(qū)分級水系，參照城市排澇手冊和河流匯集關(guān)系，明確城市地區(qū)各主干河流、渠道的級別和匯水關(guān)系，只針對具有流域排水功能的主干河流進行流域劃分，將研究區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的整個匯水區(qū)劃分為若干個子匯水區(qū)，形成圍繞具有實際匯流能力的河流的宏觀匯水流域。在保證匯流關(guān)系的基礎(chǔ)上，概化出一級匯水區(qū)劃分圖。3.2中觀尺度-依據(jù)城市DEM的二級匯水區(qū)劃分劃分的主要思路是在確定城市中心地區(qū)和郊區(qū)的基礎(chǔ)上，找出影響中心城區(qū)和郊區(qū)匯流途徑的地物后，將這些地物融入DEM中，對DEM進行修正，然后通過水流路徑算法對細化后的DEM進行洼地填充、水流方向和匯流累積量的計算，通過水文分析的basin功能從中觀尺度對城市進行二級匯水區(qū)劃分。影響匯流途徑因子的選取對于城市來說，中心城區(qū)往往建有完整的排水管網(wǎng)，城市小區(qū)、市政街道的雨水絕大部分由排水管網(wǎng)流走。此外，中心城區(qū)下墊面不透水比例增大，道路縱橫交錯，交通網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展將城市下墊面分割成一個個小區(qū)域，因此道路也成為影響城市徑流匯流和導(dǎo)流作用的重大因素。對于中心城區(qū)影響匯流途徑因子的選取，主要考慮排水管網(wǎng)和道路的影響。對于郊區(qū)來說，地表形態(tài)比較復(fù)雜，一般由水泥、磚塊、瀝青和混凝土等構(gòu)成，同時也伴有綠地、建筑物、構(gòu)筑物和松散的土地等［8］，排水管網(wǎng)設(shè)施發(fā)展比較弱后。因此，對于城市郊區(qū)影響匯流途徑因子的選取，重點考慮道路、建筑物、水系、坑塘和排水溝渠。3.2.2二級匯水區(qū)劃分模型的構(gòu)建構(gòu)建二級匯水區(qū)劃分模型關(guān)鍵是對DEM進行細化，其基本思想是將影響中心城區(qū)和郊區(qū)匯流途徑的不同地物信息融入DEM后，通過對含有這些地物信息的DEM柵格點的高程值人為地增高或降低一定的高度或比例來增加或降低這些柵格的匯水能力，從而達到細化后的DEM能夠更加突出面向水文分析，綜合反映排水系統(tǒng)空間狀態(tài)的目的。其次是對細化后的DEM進行洼地填充、流向分析、匯流累積量計算、河網(wǎng)提取和子匯水區(qū)的提取。實現(xiàn)的主要步驟如下：DEM的細化對于高出城市地表的地物信息（如道路、郊區(qū)建筑物），將其疊加進）EM后，對其所占柵格處的高程值增加一定高度hi,由于郊區(qū)的道路分為普通道路和帶有排水溝渠的道路，建筑物也有普通建筑物和帶有散水建筑物結(jié)構(gòu)，對帶有排水溝渠的道路將道路溝渠所占的柵格與DEM數(shù)據(jù)進行“相減”操作［6］；對帶有散水建筑物結(jié)構(gòu)的建筑物，將建筑物作緩沖區(qū)轉(zhuǎn)為柵格后與DEM數(shù)據(jù)進行”相減“操作⑹；對于其他低于地表的地物信息，如城區(qū)排水管網(wǎng)、水系、坑塘和排水溝渠，由于排水管網(wǎng)、水系、坑塘和排水溝渠是矢量線狀圖層，未考慮其寬度，在進行對排水管網(wǎng)的融合過程中，需要設(shè)定一定的緩沖區(qū)寬度作為道路和管道寬度，在作好緩沖區(qū)后，降低其所在柵格高程的高度h2,hi和h2通過現(xiàn)場調(diào)查獲取。對于郊區(qū)不同等級的水系，通過設(shè)定不同的高度值，逐級將水系融合進DEM。流向分析在上一步的基礎(chǔ)上，通過ArcGIS的水文分析工具對修正后的DEM進行洼地填充，然后確定水流方向，即流向分析，就是確定水文表面水的流向，也就是計算柵格數(shù)據(jù)中每個單元上最陡的下降方向。通常對中心柵格的8個鄰域柵格進行編碼，編碼取2的冪值，從中心柵格的正右方柵格開始，按順時針方向，編碼值分別為2的0、1、2、3、4、5、6、7次冪值，即1、2、4、8、16、32、64、128，分別代表中心柵格單元的水流流向為東、東南、南、西南、西、西北、北、東北八個方向。每一個中心柵格的水流方向都由這八個值中的某一個值來確定。匯流累積量計算流向分析通過計算柵格匯流累積水量實現(xiàn)，柵格匯流累積匯水量就是對于每個水文表面，通過確定其上游有多少個柵格的水流方向最終匯流經(jīng)過該柵格，創(chuàng)建一個匯水網(wǎng)絡(luò)，來顯示每個柵格單元的累積匯水量。計算匯流累積量的基本思路是：假定柵格數(shù)據(jù)中的每個單元格處有一個單位的水量，依據(jù)水流方向圖順次計算每個單元格所能累積到的水量。河網(wǎng)提取河網(wǎng)在這里是指高匯水量柵格相互連接而形成的匯水脊線，匯水區(qū)劃分是否準(zhǔn)確取決于河網(wǎng)提取是否準(zhǔn)確［9-10，11］，因此，河網(wǎng)提取是匯水區(qū)劃分的前提條件。河網(wǎng)提取是在匯流累積矩陣的基礎(chǔ)上進行的。根據(jù)研究區(qū)實際的地物狀況，設(shè)定不同的匯水閾值，從而確定具有一定匯水量的柵格相互連接形成匯水脊線，該過程需要通過多次實驗和利用現(xiàn)有地形圖數(shù)據(jù)輔助檢驗的方法提取出符合實際的河網(wǎng)水系。匯水區(qū)計算匯水區(qū)計算是依據(jù)柵格流向數(shù)據(jù)為每個柵格單元分配唯一匯水區(qū)的過程。柵格累積匯水量數(shù)據(jù)提供了每個柵格的匯水量，依據(jù)該數(shù)據(jù)能夠識別出高匯水量柵格，這些柵格形成了柵格匯水脊線，計算匯水區(qū)時，首先根據(jù)匯水脊線確定主干匯水脊線交匯點（匯水點），以匯水點為起點，以流向該匯水脊線的所有柵格構(gòu)成獨立匯水區(qū)。3?3微觀尺度-依據(jù)排水設(shè)施Voronoi圖的三級匯水區(qū)劃分基于3.1、3.2所述方法進行的匯水區(qū)劃分充分考慮了地形地物因素對匯水區(qū)劃分的影響，但城市在建設(shè)過程中自然地形已經(jīng)發(fā)生改變，城市集水特征既受宏觀地形影響，又受人工建設(shè)排水系統(tǒng)限制引導(dǎo)。城市雨水井及其類似設(shè)施可以看作城市地表排水節(jié)點，排水節(jié)點在建設(shè)規(guī)劃時充分考慮排水節(jié)點排放服務(wù)能力，因此排水節(jié)點服務(wù)范圍體現(xiàn)了城市人工地形改造中形成的集水范圍，利用排水節(jié)點服務(wù)范圍對基于3.1、3.2所述方法劃分的匯水區(qū)進行加密剖分，就形成了既反映城市地形，又體現(xiàn)城市排水設(shè)施服務(wù)能力的精細化匯水區(qū)劃分，即三級匯水區(qū)劃分。城市排水節(jié)點服務(wù)范圍利用泰森多邊形（Voronoi圖）技術(shù)確定。4.實例應(yīng)用4.1實驗樣區(qū)與實驗數(shù)據(jù)以位于上海市嘉定區(qū)西北部地區(qū)作為實驗樣區(qū)進行研究，研究樣區(qū)如圖2所示。嘉定區(qū)位于上海西北部，其中心位置在東經(jīng)121°15',北緯31°23‘。東與寶山、普陀兩區(qū)接壤；西與江蘇省昆山市毗鄰；南襟吳淞江，與閔行、長寧青浦三區(qū)相望；北依瀏河，與江蘇省太倉市為鄰。河道總長1800余公里，平均河網(wǎng)密度為每平方公里4公里。其東部的馬陸地區(qū)地勢平坦，既有城市化比較發(fā)達的區(qū)域，也有農(nóng)田郊區(qū)，多種土地利用類型并存。本研究采用的實驗數(shù)據(jù)主要有：30m*30m的DEM數(shù)據(jù)（2013年）、嘉定區(qū)2013年Spot數(shù)據(jù)（精度為1m），進行影像配準(zhǔn)、幾何校正和影像拼接后，參照國家土地資源遙感調(diào)查分類體系，將研究區(qū)數(shù)字化而來的建筑物、綠地、水系及道路、排水管網(wǎng)五類土地利用類型。圖2.研究區(qū)土地利用圖Fig2.Landuseintheresearcharea4.2匯水區(qū)劃分結(jié)果與分析4.2.1一級匯水區(qū)劃分結(jié)果通過提取的數(shù)字化水系圖，根據(jù)城市地區(qū)河流之間的匯流關(guān)系，以河道以及分水線為界限劃分匯水區(qū)，從總體上將城市地區(qū)劃分為若干排水流域，進行研究區(qū)的一級匯水區(qū)劃分反映雨水的總體流向。共劃分出5個一級子流域，如圖3所示。圖3.研究區(qū)一級匯水區(qū)劃分Fig3.One-levelcatchmentdivisionintheresearcharea二級匯水區(qū)劃分二級匯水區(qū)是對每個一級匯水區(qū)進行再一次劃分。選取一級匯水區(qū)中既具郊區(qū)和中心城區(qū)特色的匯水區(qū)2為例進行二級匯水區(qū)的劃分，在中心城區(qū)，將影響匯流途徑的排水管網(wǎng)和道路信息融入DEM；在郊區(qū)，將影響匯流途徑的道路、建筑物、水系和排水溝渠分別融入DEM。DEM經(jīng)過細化后，通過ArcGIS的水文分析模塊對細化的DEM經(jīng)過洼地填充、水流方向計算、匯流累積量計算等一系列水文分析過程，提取出數(shù)字化水系，如圖4所示。在提取出數(shù)字化水系的基礎(chǔ)上，結(jié)合水系出水口位置利用水文分析模塊Hydrology工具集中的basin工具進行二級匯水區(qū)劃分，basin的數(shù)據(jù)形式是柵格，需要將其進行矢量轉(zhuǎn)化，二級匯水區(qū)劃分過程及結(jié)果如圖4所示。

a.DEM提取水系b.流域basinca.DEM提取水系b.流域basinc匯水區(qū)劃分結(jié)果圖圖4.研究區(qū)二級匯水區(qū)劃分過程Fig4.Second-levelcatchmentdivisionintheresearcharea三級匯水區(qū)劃分仍以一級匯水區(qū)中2匯水區(qū)塊為例作為三級匯水區(qū)劃分示例研究區(qū)，如圖5所示，統(tǒng)計分析研究區(qū)分布的管網(wǎng)節(jié)點，同時根據(jù)主干道路的交叉點對研究區(qū)內(nèi)節(jié)點進行概化，共確定出研究區(qū)內(nèi)22個雨水井，基于雨水井生成研究區(qū)內(nèi)的泰森多邊形，如圖5所示。N圖例C75150300m▲雨水井N圖例C75150300m▲雨水井泰森多邊形圖5.雨水井及泰森多邊形確定Fig5.CatchbasinandThiessenpolygon4.2.4匯水區(qū)調(diào)整確定

在對每個一級匯水區(qū)進行劃分后，結(jié)合二級三級匯水區(qū)劃分結(jié)果，并將最終劃分完的匯水區(qū)與遙感影像圖進行疊加，通過GIS的修改工具（刪除、修改、合并等）對三級匯水區(qū)進行調(diào)整，最終形成城市平原地區(qū)匯水區(qū)劃分圖，此處仍以一級匯水區(qū)2為例對二級三級匯水區(qū)進行調(diào)整。由結(jié)果圖可以看出，每個匯水區(qū)內(nèi)至少有一個雨水井，作為每個匯水區(qū)的出口。如圖6所示。如圖6所示。圖6.匯水區(qū)調(diào)整結(jié)果Fig6.Resultsofwatersheddelineation4.3方法比較匯水區(qū)劃分是否準(zhǔn)確取決于數(shù)字化水系是否準(zhǔn)確。數(shù)字化水系的正確提取是匯水區(qū)劃分的前提條件。通過將一級匯水區(qū)2與未經(jīng)細化的DEM及在RIDEM基礎(chǔ)上改進的方法細化的DEM提取的水系對比發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)細化的DEM提取出來的水系（如下圖a）與研究區(qū)實際提取的數(shù)字化水系有很大差異，基本不吻合。左俊杰等在RIDEM基礎(chǔ)上考慮建筑物對徑流的阻礙作用，并將水系逐級融合進DEM，雖然提取出的水系（如下圖b）跟現(xiàn)狀水系吻合度高，也完全體現(xiàn)出建筑物對地表徑流的阻礙作用，但其方法未考慮不同地區(qū)影響匯流因子的不同，在排水管網(wǎng)發(fā)達的地方，未體現(xiàn)水流沿排水管網(wǎng)流動的實際狀況，與城市實際地形和水流情況仍有細微差異，效果仍然不佳。而運用本方法提取出來的水系（下圖c），根據(jù)中心城區(qū)和郊區(qū)影響匯流途徑因子的不同細化DEM，能夠很好的反應(yīng)地物地貌的差異，提取出來的水

系不僅跟現(xiàn)狀水系有較高的擬合度、體現(xiàn)建筑物對地表徑流的阻礙作用，而且還反映城市實際的排水管網(wǎng)情況，效果更優(yōu)于直接使用DEM和改進的RIDEM的提取效果。a.基于原始DEM的數(shù)字水系提取b.基于改進后的a.基于原始DEM的數(shù)字水系提取b.基于改進后的RIDEM水系提取閾值=200閾值=200c.基于本方法的數(shù)字水系提取d.數(shù)字水系提取局部放大閾值=200圖7方法比較Fig7.Comparisonofmethods5.結(jié)論平原城市地區(qū)土地利用類型復(fù)雜，人類活動、城市排水管網(wǎng)的分布對地表覆蓋的改變會影響徑流路徑，通過分析平原城市地區(qū)實際匯流規(guī)律提出了分級劃分匯水區(qū)的技術(shù)方法，該方法依據(jù)具有匯流關(guān)系的河流進行一級劃分，再通過將影響中心城市和郊區(qū)匯流途徑的土地利用因子，例如道路、水系和排水管網(wǎng)等信息融合到DEM信息中，依據(jù)細化的DEM進行二級匯水區(qū)劃分；最后，對城市排水管網(wǎng)比較發(fā)達的地方，利用Voronoi圖進行三級匯水區(qū)劃分。該方法既結(jié)合了傳統(tǒng)基于DEM生成子流域的算法，又融入了城市區(qū)域地物地貌特點，能更好地滿足城市地區(qū)的需要，實驗結(jié)果表明，該方法優(yōu)于現(xiàn)有的匯水區(qū)劃分方法，在建有完整排水管網(wǎng)的平原城市地區(qū)具有較高的適用性，是城市平緩區(qū)域匯水區(qū)劃分的一個切實有效的方法。參考文獻：O'CallaghanJF，MarkDM．Theextractionofdrainagenetworksfromdigitalelevationdata[J]．ComputerVisionGraphics，andImageProcessing，1984，28：323-344．唐從國，劉從強.基于ArcHydroTools的流域特征自動提取:以貴州省內(nèi)烏江流域為例.地球與環(huán)境，2006，34(3):30-37.湯國安，楊昕.ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實驗教程[M].北京：科學(xué)出版社,2012:8-10.MARIZAC，COSTAC，STEPHENJ.etal.Digitalelevationmodelnetworks(DEMON)：amodelofflowoverhillslopesforcomputationofcontributinganddispersalareas[J].WaterResourceResearch,1994,30(6)：1681-1692.TARBOTOND.Anewmethodforthedeterminationofflowdirectionsandcontributingareasingriddigitalelevationmodels[J].WaterResourcesResearch,1997，33：309-319JOHNNC,KIMBERLYPVN，GUYSB.HowdoesmodifyingaDEMtoreflectknownhydrologyaffectsubsequentterrainanalysis[J].HydrologicalProcesses，1999,5：59-79.左俊杰，蔡永立.平原河網(wǎng)地區(qū)匯水區(qū)的劃分方法一一以上海市為例[J].水科學(xué)進展，2011，22(3)：337-343．程文輝，王船海，朱琰.太湖流域模型[M].南京:河海大學(xué)出版社，2006:134-135.劉俊，徐向陽?城市雨洪模型在天津市區(qū)排水分析中的應(yīng)用[J].海河水利，2001，1:9-11.TURCOTTER，F(xiàn)ORTINJP，ROUSSEAUAN，etal.Determinationofthedrainagestructureofawatershedusingadigitalelevationmodelandadigitalriverandlakenetwork[J].JournalOfHydrology，2001，240:225-242.DUCKGD，KIENZLESW，JOHNSONDL，etal.Improvingoverlandflowroutingbyincorporatingancillaryroaddataintodigitalelevationmodels[J].JournalofSpatialHydrology，2009，3(2)：1-27.孔凡哲，芮孝芳.處理DEM中閉合洼地和平坦區(qū)域的一種新方法[J].水科學(xué)進展，2003,14(3)：290-294.秦承志，朱阿興，李寶林，等.基于柵格DEM的多流向算法述評[J].地學(xué)前緣，2006，13(3)：91-98．謝華，黃介生?平原河網(wǎng)地區(qū)城市兩級排澇標(biāo)準(zhǔn)匹配關(guān)系[J].武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)，2007，40(5)：39-42,52．蒙?；ǎ跖D春，蘇維詞.基于DEM的流域特征提取研究一一以貴州省普定縣后寨河流域為例[J].測繪科學(xué)，2010，35(4)：87-88,27.鄭子彥，張萬昌，邰慶國?基于DEM與數(shù)字化河道提取流域河網(wǎng)的不同方案比較研究[J].資源科學(xué)，2009，31(10):1730-1739.張維，楊昕，湯國安，等.基于DEM的平緩地區(qū)水系提取和流域分割的流向算法分析[J].測繪科學(xué)，2012，37(2):94-96.喬飛，張萬順，崔鵬，等.基于DEM和水箱理論識別流域河網(wǎng)方法研究[J].測繪科學(xué)，2006，31(4)：95-97.康婷婷，王茜，趙苗琦，等.不同比例尺水系修正DEM的流域河網(wǎng)提取對比[J].地理與地理信息科學(xué)，2011，27(1):111-112.李麗,郝振純?基于DEM的流域特征提取綜述[J].地球科學(xué)進展,2003,18(2):251-256.劉學(xué)軍，王永君，任政，等?基于不規(guī)則三角網(wǎng)的河網(wǎng)提取算法[J].水利學(xué)報，2008,39(1):27-34.StudyOnClassificationOfTheRainstormWatershedDelineationsApproachForPlainUrbanRegionsXUEFengchang,ShengJieruCorrespondingauthor：Correspondingauthor：SHENGJieru，E-mail：shensuijiyi@163.com(NanjingUniversityofInformationScience&Technology,Nanjing,210044,China)Abstract:Thecompartmentalizationofurbanrainwatercatchmentsbasinisaninitialstepintheapplicationofspatiallydistributedhydrologicalmodels.Althoughthetraditionalwatersheddelineationapproachhasabetterapplicationfortheplainregionwherehaslesshumanactivities.ontheflatareaincityitcannotgetcorrectwatershedboundaryandaccuratewatersheddelineations.TherealisticrivernetworkandwatershedboundarymaynotalwaysbederivedfromconventionalDEMprocessingmethods.Inthispaper,toreflectthecitymorphologiesandreacttherealsituationofdrainagenetwork,anewmethodisproposedbasedoncityclassificationandanthropogeniclandcoverfeaturesthatinfluencedrainagepatte