Page 55 - 2023年第54卷第8期

图 ８ 典型洪水过程模拟效果及对比

６ 结论与展望

本文基于 ＰＲＦ － ＡＮＮ河流表面信息提取方法及 ＡＲＷＥ河宽提取方法，提取了皇甫川流域 １３６０对
平滩、最枯河宽数据对。结合有限的水文站实测资料及多源遥感数据，建立了皇甫川流域各级河流的
断面概化模型，得到了流域各级较完整的河道边界条件。根据其包含的断面几何信息，建立了 ＤＹＲＩＭ
断面判别模块，改进了 ＤＹＲＩＭ 汇流模型。以 ２０１０—２０１５年为率定期率定 ＤＹＲＩＭ 参数，模拟了 ２０１６
年皇甫川流域的汛期日径流过程、水力要素及年内的 ３场洪水过程。改进后的模型模拟效果提升明
显，获得了更准确的水力要素。研究成果为水文模型改进提供了重要基础数据和参考，为模拟山区等
缺资料地区河流的径流过程及洪水预报提供技术支持。取得的主要结论如下：
（ １）建立了基于多源遥感数据的河道边界条件提取方法。该方法以传统线状 ＤＥＭ 河流水系为基
础，通过 ＰＲＦ － ＡＮＮ、ＡＲＷＥ法自动提取流域内的河宽数据，结合 Ｊａｓｏｎ系列卫星提取的水位数据获得了
河流断面。融合 ３个多源遥感提取断面、３４个水文站实测断面及 ６５个高分辨率 ＤＥＭ断面，以一般梯形
２
为基础建立了皇甫川流域 １—７级河流的断面形态概化模型。经实测资料验证，最枯河宽提取的 Ｒ和
ＲＭＳＥ分别为 ０．９１、１．６１；断面概化模型的左右岸坡度与实测坡度的相对误差分别为 ７．２％、４．５％。
（ ２）建立数字流域模型断面判别模块，该模块可根据河流级别自动识别河道断面形态，并调用对
应的水流演进方程综合模拟流域内各级河流的径流过程。对 ２０１０—２０１６年日径流过程模拟及验证的
２
ＮＳＥ均优于 ０．８；流 速模拟 的相 对误 差、Ｒ、ＲＭＳＥ分别 为 ７％、０．８、０．３１；水 深模 拟的 相 对 误 差、
２
Ｒ、ＲＭＳＥ分别为 ９％、０．８６、０．１。
（３）对 ２０１６年 ３场典型多峰洪水的模拟结果表明，改进后的模型模拟洪峰流量的相对误差为 １４．９％，峰
现时间误差约为 １．１ｈ。整个率定、模拟期，２１场洪水的洪峰流量相对误差约 １５％，峰现时间提前约 １．４ｈ。
虽然本研究改进了 ＤＹＲＩＭ的汇流模型，提升了径流、洪水过程及水力要素的模拟效果，但未能
联合不易受云雨干扰的雷达卫星，暂未实现对河流的全天候观测、提取。对断面的概化尚基于较单一
的一般梯形，暂未考虑更复杂的复式断面及最枯水位以下形态，较适用于河流的中上游段，对最枯水
位下仍存在较大水深的河道断面适用性有待验证。对 ＤＹＲＩＭ的改进暂引入了较简单的运动波法，还
应继续尝试建立更适合体现山区河流洪水及其输沙特征的计算方法。

参 考 文 献：

［ １］ 龙笛，李雪莹，李兴东，等．遥感反演 ２０００—２０２０年青藏 高 原 水 储 量 变 化 及 其 驱 动 机 制 ［Ｊ］．水 科 学 进
展，２０２２，３３（３）：３７５ － ３８９．
［ ２］ 李丹，吴保生，陈博伟，等．基于卫星遥感的水体信息提取研究进展与展望［Ｊ］．清华大学学报（自然科学

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