1流域及流域水循环过程

1流域及流域水循环过程1.1流域和水系流域概念：《中国水利百科全书》认为流域就是“地表水及地下水的分水线所包围的集水区或汇水区，因地下水分水线不易确定，习惯即指地表水的集水区。”

一般而言，汇集地面水和地下水的区域称为流域，也就是分水线包围的区域。流域按照水流归宿的不同，可分为外流流域和内流流域。根据地面分水线与地下分水线的是否重合。可分为闭合流域与非闭合流域一流域1.1流域和水系流域一般包括上游、中游、下游和河口等地理单元，涵盖淡水生态系统、陆地生态系统、海洋和海岸带生态系统。水是流域不同地理单元与生态系统之间联系最重要的纽带。流域是研究各种水文情况，人类进行开发利用水资源、治理河道等规划时的基本单元。研究流域水文情况，测定流域的降水量分布、来水来沙量的大小，以及地下水位的变化，分析流域的总水量、输沙量、流量过程、水质变化等，从而得到流域的特有水文规律，将是水资源合理开发利用的基本依据。

一流域1.1流域和水系概念：流域中脉络相通的大大小小河流交汇形成的系统，称为水系，也称河系或河网

二水系A树枝状水系；B格子状水系；C平行状水系；D辐合状水系；E放射状水系；F网状水系图1-3水系的结构水系形状1.1流域和水系二水系（a）羽毛状水系；（b）平行状水系；（c）混合状水系平行状水系由于各支流汇集到流域出口断而的同时性强，所以产生较尖瘦的洪水过程；这种水系的洪水状况与暴雨中心的走向、分布关系密切，如流域内降雨均匀，各支流的洪水同时汇入干流，流量的时程变化小。如暴雨中心由上游向下游移动，易造成大洪水，反之则比较平缓。羽毛状水系由于各支流汇集到流域出口断面的时间相互错开，所以产生较矮胖的洪水过程；这种水系由于干流较长，各支流汇入干流的时间有先有后，河网汇流时间较长，调蓄作用大，洪水过程较为平缓。

1.1流域和水系二水系水系组成天然水系一般属于分杈树的形状，“树根”称为水系的出口；“树枝”的端点称为河源；两条河流的交汇点称为节点。相邻节点、出口与相邻节点，以及河源与相邻节点之间的河段称为链，其中前两种链统称为内链，最后一种为外链。图1-5水系的组成1.1流域和水系河流分级二水系图1-6斯特拉勒河流分级Strahler于1953年提出：一级河流:直接发源于河源；同级的两条河流交汇形成的河流的级别比原来高一级；不同级的两条河流交汇形成的河流的级别为两条河流中较高者。以此类推至干流，干流是水系中最高级别的河流。

流域分级流域也可以分级，其原则与河流分级相通。以上述方法为例，一级河流的汇水范围称为一级流域，其余类推，最高级别河流的汇水范围即为全流域。由此可知，流域的级即是流域中最高级河流的级

1.1流域和水系二水系图1-6斯特拉勒河流分级1.2流域水循环一水文循环1.2流域水循环二流域水循环流域或区域水文循环实际上就是流域内降雨径流形成过程图1-8流域降雨径流过程（引自《地球水环境学》，111页）1.2流域水循环流域水循环系统是一个开放式系统

二流域水循环流域或区域水文循环的空间尺度一般在1-10000km2流域水循环包括大气圈水循环、地表水循环、地下水循环

1.2流域水循环二流域水循环流域水循环研究就是将流域水循环系统的各个要素过程统一起来研究，考虑这些要素的相互作用、时空变换情况和水资源的形成演化规律，因此研究范围比传统的流域产汇流规律研究范围要广泛和深入。流域水循环系统和人类的密切关系表现在水资源利用、防洪、水环境保护和水生态保护等各个方面。水循环过程是流域生态演变关键驱动因子；同时流域生态过程的演变，将改变流域水循环的各个要素过程，从而制约着流域水循环过程的演变。

1.2流域水循环三流域水循环的变化⑴流域水循环短路化流域水循环的短路化是指原来流域内的产流-汇流-泛滥-地下汇流-入海等较缓慢的水循环过程，由于堤坝的修建、河道整治等水利工程措施，使河道的行洪能力大为增强，洪水大部分由河道直接入海，水循环过程行程缩短、时间加快。

⑵洪泛区水循环绝缘化由于防洪工程的修建，洪水不再泛滥，原来依赖于河道洪水的广大洪泛区的水循环变得与河道洪水无关，形成独立的以本地降雨为主的水循环。洪泛区的水循环与河道水循环互相绝缘。人们在防止洪水发生的同时，也失去了洪水的生态功能，对流域的生态系统产生重大的负面影响

。

⑶流域水循环人工化由于流域水循环的现状不能满足社会的需求，就要靠人工水循环来维持，如人工灌溉、人工提取地下水、人工蓄水、提水、排水等，自然的水循环过程变成人工水循环过程。流域水循环系统和人类的密切关系表现在水资源利用、防洪、水环境保护和水生态保护等各个方面，上下有问题、左右岸问题及部门间用排水竞争问题等都河流域水循环系统联系在一起。

⑷流域生态系统孤立化伴随流域水循环的变化，流域的生态系统也发生较大变化，生态系统的孤立化是流域人工化所产生的后果。原来由河流、湿地、湖泊、草原、森林等形成的连续空间被堤坝等人工建筑物割断，水生—两栖—陆生的连续生态系统被割断，变成难于互相交流的孤立的生态系统。这会使原有的食物链遭受破坏，影响到生物的进化

1.2流域水循环四影响流域水循环的因素⑴气候因素主要包括：湿度、温度、风速、风向等。气候因素是影响水分循环的主要因素，在水分循环的四个环节蒸发、水汽输送、降水、径流中，有三个环节取决于气候状况。一般情况下，温度越高，蒸发越旺盛，水分循环越快；风速越大，水汽输送越快，水分循环越活跃；湿度越高，降水量越大。另外，气候条件还能间接影响径流，径流量的大小和径流的形成过程都都受控于气候条件。因此，气候是影响水分循环最为主要的因素。

⑵下垫面因素对水分循环的影响主要是通过影响蒸发和径流起作用的。有利于蒸发的地区，水分循环活跃，而有利于径流的地区，水分循环不活跃。

⑶人为活动对水分循环的影响主要表现在调节径流、加大蒸发、增加降水等水分循环的环节上。如修水库、淤地坝可拦蓄洪水、扩大了水面积、抬高了库区地下水位，从而加大了蒸发，促进了水分的循环。人类修建水利工程、修建梯田、水平条、鱼鳞坑等都能减少径流、增加入渗、增加土壤含水量，从而加大了蒸发，影响了水分循环。封山育林、造林种草也能够增加入渗、调节径流、影响蒸发。因此说，人类活动是通过改变下垫面的性质、形状来影响水分循环。

1.3流域特征流域的特征：自然地理特征几何特征结构特征社会特征等

1.3流域特征一流域自然地理特征主要包括流域的地理位置、气候特征、下垫面条件等（1）流域的地理位置：

经纬度：反映流域所处的气候带；同纬度地区气候比较一致，所以东西方向较长的流域，流域上各处的水文特征，有较大程度的相似性

与海洋的距离以及与其他四周较大山脉的相对位置：影响水汽的输送和降雨量的大小，反映水文循环的强弱（2）流域的气候条件：降水、蒸发、气温、湿度、气压及风速等。它们是决定流域水文特征的重要因素，河川径流的形成和发展主要受气候因素控制。降水量的大小及分布，直接影响径流的多少，蒸发量年、月径流量有重大影响。气温、湿度、风速、气压等主要通过影响降水和蒸发而对径流产生间接影响。（3）流域的土壤、岩石性质和地质构造：土壤、岩石性质主要指土壤结构和岩石水理性质，如水容量、给水度、持水性、透水性等，地质构造指断层、折皱、节理、新构造运动等，这些因素与下渗损失、地下水运动、流域侵蚀有关，从而影响径流及泥沙情势。（4）流域的植被：主要包括植被类型、在流域内的分布状况、复被率、郁闭度、生物量、生长状况、等等。植被是影响径流最为积极的因素之一，它能够起到涵养水源、调节径流的作用。

（5）流域内湖泊与水库：湖泊和水库对径流有着巨大的调节作用，流域内湖泊和水库越多，对河川径流的调节作用越大。

1.3流域特征二流域几何特征

主要有流域的面积、长度、平均宽度、形状、不对称系数(课后复习)、、平均坡度及高程曲线平均高程、平均坡度及高程曲线流域平均高程流域内各相邻等高线间的面积乘以其相应平均高程乘积之和与流域面积的比值通过影响流域降水形式和流域气温而影响流域径流量流域平均坡度流域内最高最低等高线长度的一半及各等高线长度乘以等高线间的高差的乘积之和与流域面积的比值或：各相邻等高线间的平均坡度与其面积的乘积之和与流域面积的比值作用：坡地漫流的主要影响因素小流域洪水汇流计算的重要参数

流域高程曲线定义：流域在某一高程处的水平截面面积与该高程的关系曲线

横坐标x：某高程的水平截面面积与流域面积的比值纵坐标y：该高程减去出口断面处高程的差与流域高程差的比值

拟合曲线：为经验常数流域高程曲线斯特拉勒研究认为，高程曲线定量地描述了流域面积的大小随高程的不同而变化，在一定程度上反映了流域内水文要素的垂直分带性。根据流域高程曲线的形状，可以判别流域地形发展的阶段

高程曲线a：幼年期地形，地势陡峭，曲线多呈凸形；高程曲线c：老年期地形，地形平缓，曲线多呈凹形；高程曲线b：壮年期地形1.3流域特征三流域结构特征

目前：多用一个具有根的树状图来描述流域结构，包括三个部分，即结点集、界线集和汇流区集。

图1-10：流域结构a：内部沟谷段b：外部沟谷段c：内部汇流区d：外部汇流区e：沟谷结点f：汇流源点g：分水线段h：分水线源点1.3流域特征三流域结构特征

沟谷结点和沟谷源点共同组成沟谷结点集，所有的沟谷段组成沟谷段集，形成沟谷网络；所有的分水线组成分水线段集，形成分水线网络。沟谷段集和分水线段集共同把流域分割成一个汇流区集

1.3流域特征三流域结构特征

沟谷段是最小的沟谷单位，沟谷段可分为内部沟谷段和外部沟谷段。内部沟谷段连接两个沟谷结点，外部沟谷段连接一个沟谷结点和沟谷源点。1.3流域特征分水线段是最小的分水线单位，也分为内部分水线段和外部分水线段。内部分水线段连接两个分水线结点，外部分水线段连接一个分水线结点和一个分水线源点。

三流域结构特征

1.3流域特征三流域结构特征

汇流网络中每一沟谷段都有一个汇流区域，这些区域由分水线集控制。外部沟谷段有一个外部汇流区，内部沟谷段有两个内部汇流区，分布在内部沟谷段两侧。整个流域被分割成一个个子流域，每个子流域如同树状图上的一片“叶子”。

1.3流域特征三流域社会特征

流域社会特征指流域的自然特征会受到人类社会的强烈干扰，而人类社会的发展又要受到流域自然特征的制约。

流域的社会特征体现在流域与人类之间具有密切的关系，人类社会的发展必须注意避免对生态环境的破坏，实现人类社会与流域的共存。

1.3流域特征三流域社会特征

从流域的角度来说，人类社会的可持续发展必须以流域为单位，人类社会不能脱离流域的制约来谈社会的可持续发展。因此，可以说可持续发展的原则比较准确地描述了流域的社会特征。在流域内实现可持续发展必须注意以下基本原则。1.3流域特征三流域社会特征

遵循原则：流域内社会的发展不能超出流域的承载能力，包括资源承载力、环境承载力、生态承载力。

资源承载力又包括可再生资源和不可再生资源，与流域生态环境有关的资源和与生态环境无关的资源，可替代资源和不可替代资源，可稳定输入资源和不能稳定输入资源。

1.3流域特征三流域社会特征

作为基本原则，对于可再生的资源，流域内的总消费量不能超过其再生能力；对于与生态环境有关的资源，开发应以不降低生态环境质量为原则；具有可替代资源时应优先选择对生态环境影响最小的资源；不能稳定输入的资源，不能列入流域长期发展计划；对于不可再生的资源，要限制开发，其中对流域生态环境有关的不可再生资源应当禁止开发。

1.3流域特征三流域社会特征

在流域内的各类资源中，水资源是最重要而且对生态环境影响最敏感的资源，在水资源的开发中应当充分注意不能使流域的生态环境恶化，对于不可再生的深层地下水应当禁止开发

1.3流域特征三流域社会特征

流域的环境承载力是指流域内土壤、水流、地下水、生态系统等不包括人工净化系统在内的自然净化能力。

人类已成为流域生态系统的最大消费者和破坏者，他们破坏了流域内的物质循环。必须限制并控制流域内人类社会对环境的破坏作用。

1.3流域特征三流域社会特征

流域的生态承载力应以流域生物多样性保护为原则。即流域内生物物种的灭绝速度不能超过新生物种的生成速度，流域内物种的总量不能减少。

事实证明在全球大环境恶化的背景下，一个流域，或一个流域的支流域还是可以通过各种保护措施来改善本流域生态环境的。1.3流域特征三流域社会特征

在坚持以流域为单位的可持续发展原则的基础上，争取逐渐实现流域安全度、舒适度、富裕度的不断提高，建立各流域可持续发展的评价和监测体系，应当是非常迫切的任务。

综上所述，我们应当深化对流域的认识，对流域的认识不应当只停留在地表产流的表面认识上；对流域深层次的认识是充分了解流域的自然特征和社会特征。概括来说，流域的社会特征表现在流域社会的可持续发展必须以流域为单位。1.4流域数字高程模型一数字高程模型

1956年，Miller和Laflamme为了高速公路的自动设计而首先提出数字地形模型（DTM）概念。数字地形模型：利用一个任意坐标场中大量选择的已知X、Y、Z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示，或者说DTM就是地形表面简单的数字表示

数字地形模型是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。

1.4流域数字高程模型一数字高程模型

数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（DEM），它是对地球表面地形地貌的一个有限的离散表示，是区域D上的三维向量有限序列，可用函数的形式描述为

Vi=（Xi，Yi，Zi）（i=1，2，3，…，n）Xi，Yi是平面坐标，Zi是（Xi，Yi）点的高程，n为地面布点数目。当该序列中各平面向量的平面位置呈规则网格排列时，其平面坐标可省略，此时DEM就可简化为一维向量序列Vi=（Zi），i=1，2，3，…，n。

1.4流域数字高程模型一数字高程模型

高程是地理空间中的第三维坐标。由于传统的地理信息系统的数据结构都是二维的，数字高程模型的建立是一个必要的补充。

DEM通常用地表规则网格单元构成的高程矩阵表示

1.4流域数字高程模型一数字高程模型

在地理信息系统中，DEM是建立DTM的基础数据，其它的地形要素可由DEM直接或间接导出，称为“派生数据”，如坡度、坡向。

与传统地形图比较，DEM作为地形表面的一种数字表达形式有如下特点：

1.4流域数字高程模型一数字高程模型

（1）容易以多种形式显示地形信息地形数据经过计算机软件处理后，产生多种比例尺的地形图、纵横断面图和立体图。而常规地形图一经制作完成后，比例尺不容易改变。改变或者绘制其他形式的地形图，则需要人工处理。（2）精度不会损失常规地图随着时间的推移，图纸将会变形，失掉原有的精度。而DEM采用数字媒介，因而能保持精度不变。另外，由常规的地图用人工的方法制作其他种类的地图，精度会受到损失，而由DEM直接输出，精度可得到控制。

（3）容易实现自动化、实时化常规地图要增加和修改都必须重复相同的工序，劳动强度大而且周期长，不利于地图的实时更新。而DEM由于是数字形式的，所以增加或改变地形信息只需将修改信息直接输入到计算机，软件处理后立即可产生实时化的各种地形图。

数字高程模型的显著特点：便于存储、更新、传播和计算机自动处理；具有多比例尺特性，如1m分辨率的DEM自动涵盖了更小分辨率如10m和100m的DEM内容；特别适合于各种定量分析与三维建模

1.4流域数字高程模型一数字高程模型

数字高程模型的应用：

（1）为复杂地表形态提供有效的描述手段（2）为地形地貌参数的计算、流域水系的生成等提供基于数字化的自动处理方法（3）为各种专题信息，如土壤、植被、土地利用情况等的空间分布描述提供数字化的空间裁体（4）在防洪减灾方面，DEM是进行水文分析如汇水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄洪计算、淹没分析等的基础二数字高程模型建模一个地区的地表高程的变化可以采用多种方法表达，用数学定义的表面或点、线、影像都可用来表示DEM。

在地理信息系统中，DEM最主要的三种表示模型是：规则网格模型、等高线模型和不规则三角网格模型

1DEM表示方法

二数字高程模型建模DEM的数据包括平面位置和高程数据两种信息，可以直接在野外通过测量仪器、空间传感器以及对现有地图数字化、数字摄影测量等方法采集。

2DEM数据采集

数据相应的来源主要有：影像、地形图和用测量仪器实地测量。其中影像包括航测、航天遥感、干涉雷达和激光扫描仪等

具体采用何种数据源和相应的生产工艺，一方面取决于源数据的可获得性，另一方面也取决于DEM的分辨率、精度要求、数据量大小和技术条件等。

二数字高程模型建模3数字高程模型的表面重建

对地面高程空间分布进行数学函数表达的各种处理称为数字高程模型的表面重建或表面建模。

重建的表面通常可认为是数字高程模型的表面。地形表面重建实际上就是DEM表面重建或DEM表面生成。

当数字高程表面重建以后，模型上任一点的高程信息就可以从数字高程表面获得。DEM表面的数学表达式：Zi=（Xi，Yi）（i=1，2，3，…，n）二数字高程模型建模3数字高程模型的表面重建

在重建数字高程模型表面时，广泛采用的数学函数形式是多项式函数

Z=（X，Y）幂次表面形状项数Z=a00平面1

+a1x+a2y1线形2

+a3xy+a4x2+a5y22二次抛物曲面3

+a6x3+a7y3+a8xy2+a9x2y3三次曲面4

+a10x4+a11y4+a12x3y+a13x2y2+a14xy34四次曲面5

+a15x5+a16y5+a17x4y+a18x3y2+a19x2y2+a20xy45五次曲面6某一特定建模程序在建立实际表面时，一般只使用函数中的其中几项，并不一定需要这个函数中的所有各项

二数字高程模型建模3数字高程模型的表面重建

主要方法：基于点的建模法、基于三角形的建模法、基于格网的建模法和其中任意两种结合使用的混合建模法等四种

现在已有许多商业软件能用于数字高程模型表面建模。例如：美国环境系统研究所（ESRI）研制的软件，就是一个以地理信息系统(GIS)中ARC/INFO为工作平台的软件。具体建模方法可参阅有关数字高程模型方面的专著。

二数字高程模型的分析与应用

1利用网格DEM提取等高线

方法一：将DEM中的每个点视为一个几何点，而不是一个矩形区域，根据网格DEM中相邻四个点组成四边形进行等高线跟踪

方法二：将每个矩形分割成为两个三角形，并应用TIN提取等高线算法。由于矩形有两种划分三角形的方法，在某些情况下，会生成不同的等高线，这时需要根据周围的情况进行判断并决定取舍

格网DEM提取等高线一个值得注意的问题是，如果一些网格点的数值恰好等于要提取的等高线的数值，会使判断过程变得复杂，并且会生成不闭合的等高线，一般的解决办法是将这些网格点的数值增加一个小的偏移量

二数字高程模型的分析与应用2流域特征地貌提取与地形自动分割

网格DEM数据是一些离散的高程点数据，每个数据本身不能反映实际地表的复杂性。为了从网格DEM数据中得到流域地貌形态结构，必须采用一个清晰的流域地貌结构模型，然后针对该结构模型设计自动提取算法。二数字高程模型的分析与应用2流域特征地貌提取与地形自动分割

提取步骤：（1）根据网格点高程与周围高程值的关系，可将格网点分为坡地、洼地、分水线、谷地、阶地和鞍部等几类

（2）计算中心点与八邻点的高程差，然后对高程差进行排序，再根据高程差序列的特性给中心点网格赋一个特征编码

（3）通过一系列特征码的组合特征，用模式识别的方法，将网格点划分到已知的特征地貌类别

二数字高程模型的分析与应用2流域特征地貌提取与地形自动分割

流域地形自动分割的目标是将整个流域分割成一个个子汇流区。大多数算法是利用计算流向和基于“溢流跟踪”算法确定汇流网络。具体算法见后面参考文献或专著。二数字高程模型的分析与应用3计算地形属性

DEM最基础的应用是求DEM范围内任意点的高程，在此基础上进行地形属性分析。地形因素是影响流域地貌、水文、生物等过程的重要因子，地形属性的空间分布特征一直是人们用于描述这些空间过程变化的重要指标。

下面以坡度和坡向为例，来说明从DEM模型中提取基本地形地貌参数的原理和方法。二数字高程模型的分析与应用3计算地形属性

坡度定义为水平面与局部地表之间的正切值。它包含两个成分：斜度--高度变化的最大值比率（常称为坡度）；坡向--变化比率最大值的方向。

地貌分析还可能用到二阶差分凹率和凸率。比较通用的度量方法是：斜度用百分比度量，坡向按从正北方向起算的角度测量，凸度按单位距离内斜度的度数测量。

二数字高程模型的分析与应用3计算地形属性

方法：二次曲面的拟合曲面法

e5e2e6e1ee3e8e4e7图1-13格网高程若每个格网的中心为一个高程点，则点e的坡度可表示：

点e的坡向可表示：

1.5DEM与数字河网1998年1月，美国前副总统戈尔关于“数字地球”的演讲标志美国“数字地球”战略计划的出台，由此衍生出来的“数字中国”、“数字城市”、“数字流域”等是对不同领域（区域）信息的描述。

“数字流域”的概念由张勇传（2001）院士于1998年提出，进入21世纪以来，我国先后提出了“数字海河”、“数字黄河”、“数字长江”等一系列数字河流的建设规划，其中“数字黄河”（李国英，2001；李国英，2002）工程已经付诸实施。

一数字流域概念

1.5DEM与数字河网“数字流域”的研究主要集中在数字流域框架、基础平台建设、数字流域模型等方面。“数字流域”的建设为我国研究和解决江河水利与水害问题提供了高科技手段。一数字流域概念

数字流域是在数字地球的概念下局部的、更专业化的数字系统。

1.5DEM与数字河网所谓数字流域，就是综合运用遥感、地理信息系统、全球定位系统、虚拟现实、网络和超媒体等现代改新技术，对全流域的地理环境、基础设施、自然资源、人文景观、生态环境、人口分布、社会和经济状态等各种信息进行数字化采集与存储、动态监测与处理、深层融合与挖掘、综合管理与传输分布，构建全流域可视化的基础平台和三维立体模型，建立适合于全流域各不同职能部门的专业应用模型库和规则库及其相应的应用系统，在此基础上，研制和开发各级政府领导部门综合管理整个流域，并进行宏观决策的计算机应用系统（张勇传，2001）。

一数字流域概念

1.5DEM与数字河网一数字流域概念

“数字流域”的整体框架（王光谦、刘家宏等，2005

）：⑴数字流域整体框架包含三层，即数据层、模型层、应用层

⑵数据层包括数据采集、数据管理、数据挖掘和数据分析，数据仓库技术是本层的核心技术

⑶模型层是由能够模拟流域某种现象或行为的各种功能模块组成，由这些模块构成的完善的模型系统理论上可以模拟流域的所有行为，实际上现有的模型系统只能模拟有限的行为，因此需要不断地完善和丰富它，模型库技术是本层的核心技术，数据层是模型层的基础

1.5DEM与数字河网⑷应用层在数据层和模型层的基础上提供两种类型的服务，即数据提供和决策支持，数据提供服务包括各种形式的数据查询和显示，决策支持服务是在数据层数据和模型模拟结果数据的基础上综合应用专家知识库和各种评价体系进行决策评价，并给出处理方案，本层的核心技术是决策支持技术

综上，数字流域的建设，数据是基础，模型是核心，应用是目标一数字流域概念

1.5DEM与数字河网一数字流域概念

数字流域的基础是数据，数据平台的建设包括数据本身和数据交流的通道

数据主要包括地形数据库、流域下垫面、流域气象信息以及流域水文信息等在数据交流通道方面，我国目前已经建立了四通八达的高速宽带网络。空间数据交换网络将以这些网络为基础，通过空间数据交换协议，把地理空间数据拥有部门和用户连接起来

1.5DEM与数字河网一数字流域概念

流域的整体模型要能够处理大量的流域信息，模拟降雨径流关系，揭示河流运动变化的规律，预测河流某些特定行为

数字流域的核心是流域模型，而数字流域模型建立的第一步是流域河网的数字化提取和数字化表示，这是分布式水文模型的应用基础

“数字流域”的实质就是对流域过去、现在和未来信息的多维描述1.5DEM与数字河网一数字流域概念

流域的整体模型要能够处理大量的流域信息，模拟降雨径流关系，揭示河流运动变化的规律，预测河流某些特定行为。

“数字流域”的研究内容是综合处理流域的空间、地理、气象、水文和历史信息，应用模拟、显示等技术手段，描述流域过去、现在和未来的各种行为，并为流域管理提供决策支持1.5DEM与数字河网一数字流域概念

“数字流域”建设着眼全局，用数字化的手段刻画整个流域，以覆盖全流域的整体模型作为基础，模拟流域运动变化的现象和过程，处理大量的流域信息，揭示河流运动变化的规律，预测河流某些特定行为，服务于流域管理实践

二数字流域水文模型模型的基本过程：降雨径流过程基本模型：产汇流模型数字流域模型和以往集总式流域模型的区别之一就是参数源不同。集总式流域模型的参数一般都是经验性质的集总参数，数字流域模型综合应用现代遥感以及地理信息系统技术，其模型参数大部分可通过遥感图像提取，是一种随空间分布的参数

二数字流域水文模型数字水文模型（任立良，2000）就是构建在DTM/DEM基础之上的一种分布式水文模型，先