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地震

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,张秋文著

出版社：华中科技大学出版社出版时间：2024-12-01

开本： 32开

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本书特色
内容简介
目录
作者简介

全球变暖下青藏高原河湖系统建模及演变分析方法版权信息

ISBN：9787577213606
条形码：9787577213606 ; 978-7-5772-1360-6
装帧：平装
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
科普读物
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地震

全球变暖下青藏高原河湖系统建模及演变分析方法本书特色

本书作者多次深入三江源腹地的进行科学考察，并获取了大量**手的野外实测数据，特别是青藏高原典型湖泊无人船水下地形测量、无人机高原地形地貌航测以及水文监测，为本文的研究奠定了坚实的基础，结合可可西里湖泊扩张引起的盐湖水患治理工程引起，在青海省重点研发计划支持下，取得了一系列成果。

全球变暖下青藏高原河湖系统建模及演变分析方法内容简介

（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*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（Digital elevation-eXtended Model），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。

全球变暖下青藏高原河湖系统建模及演变分析方法目录

1绪论11.1研究背景与意义11.1.1青藏高原内流区湖泊群的重要性11.1.2全球变暖对青藏高原内流区湖泊系统的影响21.1.3青藏高原内流湖扩张漫溢外流的危害性31.1.4研究目的与意义41.2国内外研究现状51.2.1青藏高原水文系统研究进展51.2.2DEM数据获取研究进展61.2.3湖泊网络建模研究进展81.2.4河网水系建模研究进展91.2.5青藏高原湖泊漫溢溃决研究进展111.3青藏高原河湖系统研究中存在的问题121.4研究内容与研究思路131.4.1研究内容131.4.2研究思路142基于空天地水的青藏高原DEM协同方法182.1基于卫星遥感的大范围DEM获取方法182.1.1基于GNSS的DEM高程测量182.1.2基于光学立体像对获取DEM202.1.3基于InSAR获取DEM232.2基于SFM的超精细DEM获取方法252.2.1运动恢复结构(SFM)摄影测量252.2.2基于无人机的SFM数据采集282.2.3SFM数据处理292.2.4基于SFM获取高分辨率DEM322.3基于船载测深系统的水下DEM获取方法332.3.1水下DEM测量原理332.3.2船载水下DEM采集与处理342.4空天地水多源DEM数据的协同体系构建352.4.1青藏高原DEM数据获取方式分析352.4.2河湖系统建模与仿真对DEM数据的需求分析372.4.3构建DEM数据协同获取体系382.5青藏高原空天地水多源DEM数据集成402.5.1开源DEM数据的融合集成402.5.2空天地水多源DEM数据的数学基础统一402.6本章小结423基于数学形态学的内流区湖泊水文连通性建模方法433.1数学形态学原理433.1.1数学形态学基础433.1.2测地数学形态学453.1.3影响区域与骨架线463.2数学形态学视角下的DEM水文建模方法483.2.1基于测地重建的DEM洼地填充483.2.2基于区域生长的DEM平地检测方法513.2.3基于淹没模拟的分水岭变换523.3基于数学形态学的湖泊级联关系建模方法573.3.1湖泊级联关系的数学模型573.3.2建模思路与计算流程593.3.3基于平地检测的湖泊识别603.3.4基于标记控制形态学分割的分水岭提取613.3.5基于骨架线的湖泊漫溢邻接矩阵构建623.3.6基于改进Priorityflood算法的湖泊漫溢级联结构建模623.4青藏高原内流区湖泊群水文连通性建模663.4.1研究区域与数据663.4.2大型湖泊识别结果663.4.3DEM分水岭分割结果673.4.4湖泊群漫溢级联森林结构图构建及水文连通性分析673.4.5与Barnes的线索二叉树建模方法的比较693.5本章小结704基于DEM与先验知识的外流区河网水系提取方法714.1集成DEM与先验知识的DXM构建方法714.1.1DXM概念模型：从高程到高程与先验知识的集成714.1.2DXM栅格化与语义化734.1.3基于DXM的河网水系提取方法744.2基于UAVSFM的研究区DEM数据与先验知识获取804.2.1青藏高原盐湖漫溢外流区数据获取804.2.2基于UAVSFM的研究区影像数据采集824.2.3研究区像控网布设及RTX测量844.2.4空天地水协同的研究区DEM和DOM数据生成854.2.5研究区DEM和DOM数据精度评价874.3基于不同DXM的研究区水文要素提取884.3.1DXM实验方案设计与构建884.3.2基于不同DXM实验方案的研究区河网水系提取894.3.3基于不同DXM实验方案的研究区分水岭提取914.3.4基于DXM的河网水系提取精度评价934.3.5讨论974.4本章小结1005内流区湖泊漫溢溃决风险评估及外流模拟分析1015.1基于级联结构的内流区湖泊漫溢溃决外流预测评估1015.1.1内流湖漫溢溃决外流预测评估的级联规则1015.1.2青藏高原内流湖漫溢溃决外流可能性分布图1025.1.3可可西里四湖漫溢溃决外流验证分析1045.2可可西里四湖流域尾闾湖潜在溢出口分析1095.2.1内流区与外流区分水岭提取1095.2.2盐湖潜在溢出点提取1095.3盐湖漫溢溃决外流数值模拟1115.3.1湖泊漫溢溃决外流数学模型构建 1115.3.2二维浅水波水动力学模型求解1125.3.3湖泊漫溢溃决外流水力参数计算1145.4盐湖漫溢溃决外流洪水模拟计算1155.4.1计算区域1155.4.2盐湖容积计算1165.4.3溃决洪水模拟计算1185.5盐湖漫溢溃决外流风险应对措施建议1215.6本章小结1226总结与展望1236.1本书研究工作总结1236.2本书特色与创新1256.3展望126

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全球变暖下青藏高原河湖系统建模及演变分析方法作者简介

叶松，1981.3，博士，正高级工程师，国家注册测绘师，现任长江科学院空间信息所三维仿真室主任。主要从事空间信息技术应用、水旱灾害防灾减灾、智慧水利等领域的研究工作，擅长地理信息系统规划设计与系统研发，具备扎实的基础理论和专业技能，在卫星遥感、无人机航测、三维GIS应用研发、BIM建模等方面积累了丰富经验，具有追踪本专业科技发展前沿的能力。先后主持或参加完成国家及省部级重点项目20余项，作为项目负责人主持云南省、湖北省水利重大科研项目2项。在《测绘科学》、《系统仿真学报》、《长江科学院院报》、《人民长江》、《Arabian Journal of Geosciences》、《Geomorphology》、《Water》、《Desalination and Water Treatment》等期刊发表论文20余篇，其中SCI论文7篇，EI论文2篇；获批发明专利8项，软件著作权15项，合作专著2部；入选水利部水利先进适用技术目录3项；获大禹三等奖1项，地理信息科技进步一等奖2项，中国电子学会科技进步二等奖1项，地理信息优秀工程奖2项，长江委科技进步一等奖1项。

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