河網

1)網絡特徵。網絡是由節點和邊構成的複雜線狀結構圖案。在一定區域範圍內,各路徑彼此自身閉合形成連接的閉環,稱為“ 迴路” 網絡。河網中的網絡是指從某個節點開始的兩個河段,按其流向進行搜索, 再次匯合時所經過的路徑構成的迴路, 即有向網絡。網絡是網狀河流區別於其他形式河網的典型特徵。

2)角度分析。角度是指相交的河流間的夾角,它反映了各級河流的交匯特徵。不同類型的河網,其河流交角呈現不同的統計特徵,如樹狀河網大部分為鋭角,而在方格狀河網中則存在明顯的近似直角相交。

3)流向分析。流向反映了河流流經區域的地質構造。在區域河網中,主流的流向占主導地位,它代表了河網的總體趨勢,並影響了其他河流流向的發展。根據河網中河流流向的分析, 可以區分河網類型,如平行狀河網的主流流向相似, 一級支流的流向也相對一致等。

4)曲折係數。曲折係數反映了線狀要素的彎曲程度, 是其分佈形態的統計特徵。河流曲折係數可以比較簡單地認為是河流的總長度與其起點到終點的直線距離的比值。這裏的河流是指通過層次分類後,具有相對獨立語義的河流。一般而言,河流的曲折係數是指它的總曲折係數,即河流的長度與其閉合直線的長度之比。

5)長度、平均長度、長度頻率統計。長度是線狀要素的基本特徵 ^[1]  。

河網分類的層次結構方法，即用不同因子進行分類, 如果不能完全區分其類別, 則用另一個因子再次進行區分, 直到

確定所有類別。首先用網絡特徵進行分類, 可以將河網分為網狀結構和非網狀結構;然後用角度特徵進行分類, 可以將非網狀結構區分為鋭角河網與近似直角河網;再用河流流向分類, 可以將鋭角河網和近似直角河網按照特徵分為放射狀、方

格狀、平行狀等河網類型;最後用曲折係數特徵來分類出樹狀河網與環狀河網。根據長度特徵及其分佈可以對河網類型進行初步檢驗 ^[1]  。

為表示線狀網絡分支的柵格線段指定數值順序。

· 如果輸入河流柵格數據和輸入流向柵格數據是從同一表面獲取，則河網分級 ^[2]  的輸出質量將更高。如果河流柵格數據是從柵格化的河流數據集獲取，則輸出可能不可用，因為各像元的流向與河流像元的位置不對應。

· 通過應用閾值選擇高累積流量的像元，可使用流量工具的結果來創建柵格河流網絡。例如，像元流入超過 100 的像元用來定義河流網絡。使用條件函數或設為空函數 工具創建河流網絡柵格，其中大於或等於 100 的流量值合併為一個值，剩餘的流量值則放入背景 (NoData)。生成的河流網絡可以用在河流連接和柵格河網矢量化中。確定河流網絡描繪的相應閾值的分析方法在 Tarboton 等 (1991) 中進行了介紹。

StreamOrder (in_stream_raster, in_flow_direction_raster, {order_method})

長江流域河網密度的地區差別較大。在地區降水量和徑流量分佈不均的影響下，總趨勢是由東向西遞減。長江中下游平原的河網密度一般在0.5km/k㎡以上，山丘區對水系發育有利，河網密度可超過0.7km/k㎡。長江上游大部分地區的河網密度在0.5km/k㎡以下。在地勢平坦。

長江流域的河網結構，從全流域看，為一巨大的樹枝狀水系。長江干流從青藏高原腹地至入海口，蜿蜒貫穿中國大陸地勢三級階梯，有如大樹的主於；眾多的支流南北伸展，猶如樹枝。但是，由於流域各地地質構造、基岩性質和地表形態十分複雜，從局部地區看，又呈現不同的河網結構。如：江源地區受青藏滇“歹”字型旋扭構造和圍椅狀地形的影響，河網發育成渦輪般的扇形；金沙江和雅礱江縱貫川西滇北平行斷裂區，循構造線發育的幹流和受地形、構造控制影響形成的相互平行排列的短小支流，共同組成了羽狀河網；嘉陵江處於四川盆地中部，受盆地地形影響，形成十分典型的扇狀河網；岷江和沱江流經四川盆地西緣山麓沖積扇時，形成由一點向外散開的輻散狀河網；烏江和湘江的支流也排列成羽狀河網，其中烏江的一些支流經過潛流發育的喀斯特地貌區，局部河段潛入地下，形成奇特的斷尾河或斷頭河；長江三角洲和江漢平原，在人類長期活動影響下，河道交織成網，又形成網狀河網。

各種不同的河網結構往往對河網的水情變化產生不同的影響，特別表現在暴雨後洪水集聚快慢、洪峯的出現勢頭和持續時問長短等方面。如扇狀河網的匯水點，洪峯匯聚迅速，水勢猛漲；網狀河網的支流均勻分散，水勢變化較和緩；輻散狀河網，水流由集中變分散，水勢由湍急變平緩，導致泥沙大量淤積；網狀河網地帶，地勢低平，水流相互溝通，水勢變化和緩，但遇集中暴雨易漬澇成災。長江中游大支流多，又集聚上游干支流來水，汛期洪流相遇，位了匯水點的荊江和武漢河段，河槽宣泄能力有限，加之兩岸地勢低平，極易造成洪患，因而成為長江防洪的重點地區。