- 全球变暖下青藏高原河湖系统建模及演变分析方法
- - 作者：叶松//闫飞//张秋文|责编:谢燕群
  - 出版社：华中科技大学
  - ISBN：9787577213606
  - 出版日期：2024/11/01
  - 页数：142
- 售价：15.92

内容大纲
    本书研究取得如下成果：
    （1）提出了基于空天地水的青藏高原DEM协同方法：建立了面向青藏高原特殊地理环境，集成卫星遥感、UAV-SFM、地面实测和船载水深测量等的多维协同体系，并采用GNSS星站差分技术，构建了统一地理空间基准，实现了空天地水多源DEM数据的融合，扩大了数据覆盖范围，提升了高程精度和空间分辨率，为青藏高原河湖系统建模与演变分析，提供了一种有效的地形地貌数据获取方法。
    （2）提出了基于数学形态学的青藏高原内流区湖泊水文连通性建模方法：基于区域增长算法提取内流区湖泊，采用标记控制的分水岭分割方法建立湖泊分水线，计算相邻分水线的最小溢出点高程建立漫溢邻接矩阵，利用改进Priority-flood搜索算法构建湖泊级联漫溢模型，通过森林结构图实现建模结果的可视化。构建的青藏高原内流区融合型湖泊和瀑布型湖泊等漫溢级联模型，从地形特征上阐明并揭示了全球变暖下，内流区湖泊的水文连通性演变特征，分析了突变和早期信号，为青藏高原内流区湖泊水文连通性建模与分析，提供了一种数据结构简单、算法高效、易于编程实现、可视化程度高的新方法
    （3）提出了基于DEM＋先验知识的青藏高原外流区河网水系提取方法：针对D8算法在平坦地形条件下，容易出现迷失水流方向问题，将水文地貌特征信息作为先验知识进行辅助引导，从概念模型及其相应数学建模与实现方法，建立了集成DEM与先验知识的数字高程扩展模型DXM提出了基于DXM的河网水系提取方法。青藏高原外流区可可西里河网水系提取实验表明，这种“DEM＋先验知识”模式的DXM，利用水文地貌先验知识对DEM进行了扩展，能够在高程追踪失去作用时，及时发挥对水流方向的引导作用，为平坦地区河网水系的高质量提取，提供了一种简单、高效、实用的新方法。
    （4）模拟分析了青藏高原内流区湖泊漫溢溃决外流演变特征：根据湖泊级联结构模型，评估了全球变暖下青藏高原内流区湖泊的漫溢溃决外流可能性，分析了盐湖的潜在溢出点，模拟了盐湖发生漫溢溃决后洪水的外流演进过程，较好地预测了盐湖外溢给下游青藏铁路等重大工程带来的威胁，为制定应对保护措施提供了科学依据。
作者介绍
目录
1  绪论
  1.1  研究背景与意义
    1.1.1  青藏高原内流区湖泊群的重要性
    1.1.2  全球变暖对青藏高原内流区湖泊系统的影响
    1.1.3  青藏高原内流湖扩张漫溢外流的危害性
    1.1.4  研究目的与意义
  1.2  国内外研究现状
    1.2.1  青藏高原水文系统研究进展
    1.2.2  DEM数据获取研究进展
    1.2.3  湖泊网络建模研究进展
    1.2.4  河网水系建模研究进展
    1.2.5  青藏高原湖泊漫溢溃决研究进展
  1.3  青藏高原河湖系统研究中存在的问题
  1.4  研究内容与研究思路
    1.4.1  研究内容
    1.4.2  研究思路
2  基于空天地水的青藏高原DEM协同方法
  2.1  基于卫星遥感的大范围DEM获取方法
    2.1.1  基于GNSS的DEM高程测量
    2.1.2  基于光学立体像对获取DEM
    2.1.3  基于InSAR获取DEM
  2.2  基于SFM的超精细DEM获取方法
    2.2.1  运动恢复结构(SFM)摄影测量
    2.2.2  基于无人机的SFM数据采集
    2.2.3  SFM数据处理
    2.2.4  基于SFM获取高分辨率DEM
  2.3  基于船载测深系统的水下DEM获取方法
    2.3.1  水下DEM测量原理
    2.3.2  船载水下DEM采集与处理
  2.4  空天地水多源DEM数据的协同体系构建
    2.4.1  青藏高原DEM数据获取方式分析
    2.4.2  河湖系统建模与仿真对DEM数据的需求分析
    2.4.3  构建DEM数据协同获取体系
  2.5  青藏高原空天地水多源DEM数据集成
    2.5.1  开源DEM数据的融合集成
    2.5.2  空天地水多源DEM数据的数学基础统一
  2.6  本章小结
3  基于数学形态学的内流区湖泊水文连通性建模方法
  3.1  数学形态学原理
    3.1.1  数学形态学基础
    3.1.2  测地数学形态学
    3.1.3  影响区域与骨架线
  3.2  数学形态学视角下的DEM水文建模方法
    3.2.1  基于测地重建的DEM洼地填充
    3.2.2  基于区域生长的DEM平地检测方法
    3.2.3  基于淹没模拟的分水岭变换
  3.3  基于数学形态学的湖泊级联关系建模方法
    3.3.1  湖泊级联关系的数学模型
    3.3.2  建模思路与计算流程
    3.3.3  基于平地检测的湖泊识别

    3.3.4  基于标记控制形态学分割的分水岭提取
    3.3.5  基于骨架线的湖泊漫溢邻接矩阵构建
    3.3.6  基于改进Priorityflood算法的湖泊漫溢级联结构建模
  3.4  青藏高原内流区湖泊群水文连通性建模
    3.4.1  研究区域与数据
    3.4.2  大型湖泊识别结果
    3.4.3  DEM分水岭分割结果
    3.4.4  湖泊群漫溢级联森林结构图构建及水文连通性分析
    3.4.5  与Barnes的线索二叉树建模方法的比较
  3.5  本章小结
4  基于DEM与先验知识的外流区河网水系提取方法
  4.1  集成DEM与先验知识的DXM构建方法
    4.1.1  DXM概念模型：从高程到高程与先验知识的集成
    4.1.2  DXM栅格化与语义化
    4.1.3  基于DXM的河网水系提取方法
  4.2  基于UAVSFM的研究区DEM数据与先验知识获取
    4.2.1  青藏高原盐湖漫溢外流区数据获取
    4.2.2  基于UAVSFM的研究区影像数据采集
    4.2.3  研究区像控网布设及RTX测量
    4.2.4  空天地水协同的研究区DEM和DOM数据生成
    4.2.5  研究区DEM和DOM数据精度评价
  4.3  基于不同DXM的研究区水文要素提取
    4.3.1  DXM实验方案设计与构建
    4.3.2  基于不同DXM实验方案的研究区河网水系提取
    4.3.3  基于不同DXM实验方案的研究区分水岭提取
    4.3.4  基于DXM的河网水系提取精度评价
    4.3.5  讨论
  4.4  本章小结
5  内流区湖泊漫溢溃决风险评估及外流模拟分析
  5.1  基于级联结构的内流区湖泊漫溢溃决外流预测评估
    5.1.1  内流湖漫溢溃决外流预测评估的级联规则
    5.1.2  青藏高原内流湖漫溢溃决外流可能性分布图
    5.1.3  可可西里四湖漫溢溃决外流验证分析
  5.2  可可西里四湖流域尾闾湖潜在溢出口分析
    5.2.1  内流区与外流区分水岭提取
    5.2.2  盐湖潜在溢出点提取
  5.3  盐湖漫溢溃决外流数值模拟
    5.3.1  湖泊漫溢溃决外流数学模型构建
    5.3.2  二维浅水波水动力学模型求解
    5.3.3  湖泊漫溢溃决外流水力参数计算
  5.4  盐湖漫溢溃决外流洪水模拟计算
    5.4.1  计算区域
    5.4.2  盐湖容积计算
    5.4.3  溃决洪水模拟计算
  5.5  盐湖漫溢溃决外流风险应对措施建议
  5.6  本章小结
6  总结与展望
  6.1  本书研究工作总结
  6.2  本书特色与创新
  6.3  展望

参考文献

内容大纲

作者介绍

目录

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