d8水文演算法
㈠ 水文學包含水利學
洪水演進中存在在水文學和水力學兩種方法,基於st.venaut方程組的演算為水力學法,基於河段水量平衡方程和槽蓄方程構成 的方程組為水文學法.
水文學和水力學方法個人認為是一個比較老的提法,其實水文是科學問題,而水力學在水文模型中更多的是方法,更恰當的劃分分水文模 型分類應該是物理基礎的水文模型(水力學)、概念型水文模型(水文方法)。
我感覺水力學的研究的空間和時間尺度要比水文學「低」一些,如果要把水文模型做成分布式模型,需要在比水文學研究尺度更低的尺度 上認識水文過程。因此水力學和熱力學的知識很重要,這兩個學科為研究水文單元上的能量和質量平衡提供了很多手段。
水力學方法對於應用的流域或領域要求很高,模型剖分的尺度,參數及數據質量要反映網格間的水力聯系,而水文學方法是在數據質量不 高的情況下所採用的簡化方法,這是老的水文人在當時條件下所採用的合理方法。
現在做分布式水文模型,很大程度上就是在亞水文尺度上,用數學物理方程(好多與水力學有關)描 述水熱的運移過程。分布式水文模型通過分布參數來實現對水文尺度內的異質性的描述,對數據資料要求非常多。目前國內有做分布式水 文模型熱熱潮,但是對數據基礎對模型的支撐程度研究較少。
本文介紹了一種國際上通用的加密演算法—DES演算法的原理,並給出了在VC++6.0語言環境下實現的源代碼。最後給出一個示例,以供參考。
關鍵字:DES演算法、明文、密文、密鑰、VC;
本文程序運行效果圖如下:
正文:
當今社會是信息化的社會。為了適應社會對計算機數據安全保密越來越高的要求,美國國家標准局(NBS)於1997年公布了一個由IBM公司研製的一種加密演算法,並且確定為非機要部門使用的數據加密標准,簡稱DES(Data Encrypton Standard)。自公布之日起,DES演算法作為國際上商用保密通信和計算機通信的最常用演算法,一直活躍在國際保密通信的舞台上,扮演了十分突出的角色。現將DES演算法簡單介紹一下,並給出實現DES演算法的VC源代碼。
DES演算法由加密、解密和子密鑰的生成三部分組成。
一.加密
DES演算法處理的數據對象是一組64比特的明文串。設該明文串為m=m1m2…m64 (mi=0或1)。明文串經過64比特的密鑰K來加密,最後生成長度為64比特的密文E。其加密過程圖示如下:
DES演算法加密過程
對DES演算法加密過程圖示的說明如下:待加密的64比特明文串m,經過IP置換後,得到的比特串的下標列表如下:
IP 58 50 42 34 26 18 10 2
60 52 44 36 28 20 12 4
62 54 46 38 30 22 14 6
64 56 48 40 32 24 16 8
57 49 41 33 25 17 9 1
59 51 43 35 27 19 11 3
61 53 45 37 29 21 13 5
63 55 47 39 31 23 15 7
該比特串被分為32位的L0和32位的R0兩部分。R0子密鑰K1(子密鑰的生成將在後面講)經過變換f(R0,K1)(f變換將在下面講)輸出32位的比特串f1,f1與L0做不進位的二進制加法運算。運算規則為:
f1與L0做不進位的二進制加法運算後的結果賦給R1,R0則原封不動的賦給L1。L1與R0又做與以上完全相同的運算,生成L2,R2…… 一共經過16次運算。最後生成R16和L16。其中R16為L15與f(R15,K16)做不進位二進制加法運算的結果,L16是R15的直接賦值。
R16與L16合並成64位的比特串。值得注意的是R16一定要排在L16前面。R16與L16合並後成的比特串,經過置換IP-1後所得比特串的下標列表如下:
IP-1 40 8 48 16 56 24 64 32
39 7 47 15 55 23 63 31
38 6 46 14 54 22 62 30
37 5 45 13 53 21 61 29
36 4 44 12 52 20 60 28
35 3 43 11 51 19 59 27
34 2 42 10 50 18 58 26
33 1 41 9 49 17 57 25
經過置換IP-1後生成的比特串就是密文e.。
下面再講一下變換f(Ri-1,Ki)。
它的功能是將32比特的輸入再轉化為32比特的輸出。其過程如圖所示:
對f變換說明如下:輸入Ri-1(32比特)經過變換E後,膨脹為48比特。膨脹後的比特串的下標列表如下:
E: 32 1 2 3 4 5
4 5 6 7 8 9
8 9 10 11 12 13
12 13 14 15 16 17
16 17 18 19 20 21
20 21 22 23 24 25
24 25 26 27 28 29
28 29 30 31 32 31
膨脹後的比特串分為8組,每組6比特。各組經過各自的S盒後,又變為4比特(具體過程見後),合並後又成為32比特。該32比特經過P變換後,其下標列表如下:
P: 16 7 20 21
29 12 28 17
1 15 23 26
5 18 31 10
2 8 24 14
32 27 3 9
19 13 30 6
22 11 4 25
經過P變換後輸出的比特串才是32比特的f (Ri-1,Ki)。
下面再講一下S盒的變換過程。任取一S盒。見圖:
在其輸入b1,b2,b3,b4,b5,b6中,計算出x=b1*2+b6, y=b5+b4*2+b3*4+b2*8,再從Si表中查出x 行,y 列的值Sxy。將Sxy化為二進制,即得Si盒的輸出。(S表如圖所示)
至此,DES演算法加密原理講完了。在VC++6.0下的程序源代碼為:
for(i=1;i<=64;i++)
m1[i]=m[ip[i-1]];//64位明文串輸入,經過IP置換。
下面進行迭代。由於各次迭代的方法相同只是輸入輸出不同,因此只給出其中一次。以第八次為例://進行第八次迭代。首先進行S盒的運算,輸入32位比特串。
for(i=1;i<=48;i++)//經過E變換擴充,由32位變為48位
RE1[i]=R7[E[i-1]];
for(i=1;i<=48;i++)//與K8按位作不進位加法運算
RE1[i]=RE1[i]+K8[i];
for(i=1;i<=48;i++)
{
if(RE1[i]==2)
RE1[i]=0;
}
for(i=1;i<7;i++)//48位分成8組
{
s11[i]=RE1[i];
s21[i]=RE1[i+6];
s31[i]=RE1[i+12];
s41[i]=RE1[i+18];
s51[i]=RE1[i+24];
s61[i]=RE1[i+30];
s71[i]=RE1[i+36];
s81[i]=RE1[i+42];
}//下面經過S盒,得到8個數。S1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8分別為S表
s[1]=s1[s11[6]+s11[1]*2][s11[5]+s11[4]*2+s11[3]*4+s11[2]*8];
s[2]=s2[s21[6]+s21[1]*2][s21[5]+s21[4]*2+s21[3]*4+s21[2]*8];
s[3]=s3[s31[6]+s31[1]*2][s31[5]+s31[4]*2+s31[3]*4+s31[2]*8];
s[4]=s4[s41[6]+s41[1]*2][s41[5]+s41[4]*2+s41[3]*4+s41[2]*8];
s[5]=s5[s51[6]+s51[1]*2][s51[5]+s51[4]*2+s51[3]*4+s51[2]*8];
s[6]=s6[s61[6]+s61[1]*2][s61[5]+s61[4]*2+s61[3]*4+s61[2]*8];
s[7]=s7[s71[6]+s71[1]*2][s71[5]+s71[4]*2+s71[3]*4+s71[2]*8];
s[8]=s8[s81[6]+s81[1]*2][s81[5]+s81[4]*2+s81[3]*4+s81[2]*8];
for(i=0;i<8;i++)//8個數變換輸出二進制
{
for(j=1;j<5;j++)
{
temp[j]=s[i+1]%2;
s[i+1]=s[i+1]/2;
}
for(j=1;j<5;j++)
f[4*i+j]=temp[5-j];
}
for(i=1;i<33;i++)//經過P變換
frk[i]=f[P[i-1]];//S盒運算完成
for(i=1;i<33;i++)//左右交換
L8[i]=R7[i];
for(i=1;i<33;i++)//R8為L7與f(R,K)進行不進位二進制加法運算結果
{
R8[i]=L7[i]+frk[i];
if(R8[i]==2)
R8[i]=0;
}
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DES演算法及其在VC++6.0下的實現(下)
作者:航天醫學工程研究所四室 朱彥軍
在《DES演算法及其在VC++6.0下的實現(上)》中主要介紹了DES演算法的基本原理,下面讓我們繼續:
二.子密鑰的生成
64比特的密鑰生成16個48比特的子密鑰。其生成過程見圖:
子密鑰生成過程具體解釋如下:
64比特的密鑰K,經過PC-1後,生成56比特的串。其下標如表所示:
PC-1 57 49 41 33 25 17 9
1 58 50 42 34 26 18
10 2 59 51 43 35 27
19 11 3 60 52 44 36
63 55 47 39 31 23 15
7 62 54 46 38 30 22
14 6 61 53 45 37 29
21 13 5 28 20 12 4
該比特串分為長度相等的比特串C0和D0。然後C0和D0分別循環左移1位,得到C1和D1。C1和D1合並起來生成C1D1。C1D1經過PC-2變換後即生成48比特的K1。K1的下標列表為:
PC-2 14 17 11 24 1 5
3 28 15 6 21 10
23 19 12 4 26 8
16 7 27 20 13 2
41 52 31 37 47 55
30 40 51 45 33 48
44 49 39 56 34 53
46 42 50 36 29 32
C1、D1分別循環左移LS2位,再合並,經過PC-2,生成子密鑰K2……依次類推直至生成子密鑰K16。
注意:Lsi (I =1,2,….16)的數值是不同的。具體見下表:
迭代順序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
左移位數 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1
生成子密鑰的VC程序源代碼如下:
for(i=1;i<57;i++)//輸入64位K,經過PC-1變為56位 k0[i]=k[PC_1[i-1]];
56位的K0,均分為28位的C0,D0。C0,D0生成K1和C1,D1。以下幾次迭代方法相同,僅以生成K8為例。 for(i=1;i<27;i++)//循環左移兩位
{
C8[i]=C7[i+2];
D8[i]=D7[i+2];
}
C8[27]=C7[1];
D8[27]=D7[1];
C8[28]=C7[2];
D8[28]=D7[2];
for(i=1;i<=28;i++)
{
C[i]=C8[i];
C[i+28]=D8[i];
}
for(i=1;i<=48;i++)
K8[i]=C[PC_2[i-1]];//生成子密鑰k8
注意:生成的子密鑰不同,所需循環左移的位數也不同。源程序中以生成子密鑰 K8為例,所以循環左移了兩位。但在編程中,生成不同的子密鑰應以Lsi表為准。
三.解密
DES的解密過程和DES的加密過程完全類似,只不過將16圈的子密鑰序列K1,K2……K16的順序倒過來。即第一圈用第16個子密鑰K16,第二圈用K15,其餘類推。
第一圈:
加密後的結果
L=R15, R=L15⊕f(R15,K16)⊕f(R15,K16)=L15
同理R15=L14⊕f(R14,K15), L15=R14。
同理類推:
得 L=R0, R=L0。
其程序源代碼與加密相同。在此就不重寫。
四.示例
例如:已知明文m=learning, 密鑰 k=computer。
明文m的ASCII二進製表示:
m= 01101100 01100101 01100001 01110010
01101110 01101001 01101110 01100111
密鑰k的ASCII二進製表示:
k=01100011 01101111 01101101 01110000
01110101 01110100 01100101 01110010
明文m經過IP置換後,得:
11111111 00001000 11010011 10100110 00000000 11111111 01110001 11011000
等分為左右兩段:
L0=11111111 00001000 11010011 10100110 R0=00000000 11111111 01110001 11011000
經過16次迭代後,所得結果為:
L1=00000000 11111111 01110001 11011000 R1=00110101 00110001 00111011 10100101
L2=00110101 00110001 00111011 10100101 R2=00010111 11100010 10111010 10000111
L3=00010111 11100010 10111010 10000111 R3=00111110 10110001 00001011 10000100
L4= R4=
L5= R5=
L6= R6=
L7= R7=
L8= R8=
L9= R9=
L10= R10=
L11= R11=
L12= R12=
L13= R13=
L14= R14=
L15= R15=
L16= R16=
其中,f函數的結果為:
f1= f2=
f3= f4=
f5= f6=
f7= f8=
f9= f10=
f11= f12=
f13= f14=
f15= f16=
16個子密鑰為:
K1= K2=
K3= K4=
K5= K6=
K7= K8=
K9= K10=
K11= K12=
K13= K14=
K15= K16=
S盒中,16次運算時,每次的8 個結果為:
第一次:5,11,4,1,0,3,13,9;
第二次:7,13,15,8,12,12,13,1;
第三次:8,0,0,4,8,1,9,12;
第四次:0,7,4,1,7,6,12,4;
第五次:8,1,0,11,5,0,14,14;
第六次:14,12,13,2,7,15,14,10;
第七次:12,15,15,1,9,14,0,4;
第八次:15,8,8,3,2,3,14,5;
第九次:8,14,5,2,1,15,5,12;
第十次:2,8,13,1,9,2,10,2;
第十一次:10,15,8,2,1,12,12,3;
第十二次:5,4,4,0,14,10,7,4;
第十三次:2,13,10,9,2,4,3,13;
第十四次:13,7,14,9,15,0,1,3;
第十五次:3,1,15,5,11,9,11,4;
第十六次:12,3,4,6,9,3,3,0;
子密鑰生成過程中,生成的數值為:
C0=0000000011111111111111111011 D0=1000001101110110000001101000
C1=0000000111111111111111110110 D1=0000011011101100000011010001
C2=0000001111111111111111101100 D2=0000110111011000000110100010
C3=0000111111111111111110110000 D3=0011011101100000011010001000
C4=0011111111111111111011000000 D4=1101110110000001101000100000
C5=1111111111111111101100000000 D5=0111011000000110100010000011
C6=1111111111111110110000000011 D6=1101100000011010001000001101
C7=1111111111111011000000001111 D7=0110000001101000100000110111
C8=1111111111101100000000111111 D8=1000000110100010000011011101
C9=1111111111011000000001111111 D9=0000001101000100000110111011
C10=1111111101100000000111111111 D10=0000110100010000011011101100
C11=1111110110000000011111111111 D11=0011010001000001101110110000
C12=1111011000000001111111111111 D12=1101000100000110111011000000
C13=1101100000000111111111111111 D13=0100010000011011101100000011
C14=0110000000011111111111111111 D14=0001000001101110110000001101
C15=1000000001111111111111111101 D15=0100000110111011000000110100
C16=0000000011111111111111111011 D16=1000001101110110000001101000
解密過程與加密過程相反,所得的數據的順序恰好相反。在此就不贅述。
參考書目:
《計算機系統安全》 重慶出版社 盧開澄等編著
《計算機密碼應用基礎》 科學出版社 朱文余等編著
《Visual C++ 6.0 編程實例與技巧》 機械工業出版社 王華等編著
㈢ 關於社會數字劃分
隨著氣象部門對流域降水預報工作的開展,各地、市氣象局相繼成立了流域預報中心,對本地大江河流域進行降水預報,因此如何確定預報流域的界限,是各流域預報中心面臨的問題。傳統的做法是根據預報解析度的需要,從一定比例尺的地圖上人工勾畫出預報流域的界限,再掃描到計算機中供流域降水預報使用。隨著計算機技術和地理信息系統的發展,許多研究和應用成果表明�1~2�,利用數字地形分析技術從DEM中直接生成河網、劃分流域界限乃至提取流域內的地形屬性都是切實可行的。
本文利用江西省1:25萬數字地形資料,選取貴溪市為研究區域,採用美國農業部農業研究實驗室開發的TOPAZ(3.1版)軟體,對流域的數字劃分進行了試驗。TOPAZ軟體可以從數字高程模型中自動提取地形參數,例如坡度、坡向的計算、河網生成、子流域劃分等。這些技術已在許多研究中得到應用[3]。
1數字高程模型的構建
數字高程模型是描述地面高程值空間分布的1組有序數組,是數字地形模型的組件之一。數字高程模型主要有柵格(GRID)、不規則三角網(TINs)、矢量(VECTOR)3種形式,工作中可以根據所用模擬模型的結構方式來採用三者之一。在本文的研究過程中採用柵格形式數據進行試驗研究,並以ARCINFO為數據處理平台。首先將1:25萬基礎數據中的矢量等高線數據轉換成TIN格式的數據,最終插值成解析度為100m的柵格數據。
2數字高程流域水系模型原理
本文利用Martz和Garbrecht開發的數字高程流域水系模型進行數字流域劃分處理。該模型是1種數字河網模型,它具有判斷柵格水流流向、劃分流域分水線、自動生成河網及子流域等功能。
2.1DEM預處理
由於研究過程中的柵格數據由矢量數據插值生成,數據中難免存在凹陷點或者無值網格等數據方面的缺陷,因此必須對數據進行預處理。DEM的預處理過程包括數據的平滑、凹陷點的填充。平滑處理主要是消除柵格化、投影轉換過程中對高程數據重采樣而產生的無值網格以及凹陷點,實際工作中一般採用9個點1組的平滑處理。由於平滑處理對整個DEM數值均有影響,且不能消除大面積的凹陷點集,因此必須對凹陷點進行填充處理。凹陷點是指四周高中間低的1個或1組柵格點,為了創建1個具有「水文」意義的DEM,所有的凹陷點必須處理。一般採用填充方法,先找出凹陷點周圍最低柵格,然後將凹陷點所在柵格單元高程值墊高至最低柵格單元的高程值。
2.2格網流向的確定
利用預處理過的DEM,可以計算柵格區域水流流向及水流的匯集點,這種演算法稱為D8演算法。D8演算法的基本原理可以簡單的描述為:水往低處流,即中間的柵格單元水流流向定義為鄰近8個格網中坡度最陡的單元。坡度按下式計算:
式中hi 是格網單元高程,hj是相鄰格網高程,D是2個格網中心之間的距離。若為水平、垂直方向相鄰,D為格網解析度;而在對角線方向上,D為格網解析度。流動的8個方向用不同的代碼編碼。為了具體說明,建立1個6×6的柵格數據模型(圖1)。圖2為相應的格網流向圖,圖中的箭頭表示格網單元內水的流向(為了直觀,用不同方向的箭頭代替編碼值)。通過每個格網單元從高處向下游進行水流方向的尋徑,整個流域格網單元之間連通性的水流方向柵格模型就建立起來了(圖3),從而可以生成區域河網圖。與此同時,用最陡坡度原則確定的水流路徑,計算任一柵格單元上的匯水面積(該匯水面積的量值以柵格數目表示),從而建立了柵格匯水面積數據模型(圖3)。
圖1 柵格高程圖 圖2 柵格內流向圖 圖3 生長的河網圖2.3河網的生成
當柵格流向格網數據模型和水流匯水格網數據模型建立之後,就可用來生成流域河網。在生成流域河網時有2個關鍵參數:最小水道給養面積閾值和最小水道長度。
2.3.1最小水道給養面積閾值
根據O』Callaghan和Mark提出的河網生成原理,最小水道給養面積閾值是指形成永久性水道必需的集水面積。當上游積水區面積等於閥值面積時,該格點為水道的起始點。流域內積水區面積超過該閾值的格點即定義為水道。
2.3.2最小水道長度
按照給定的最小水道給養面積閾值,根據水流匯集格網數據模型可以生成流域河網。河網中可能存在很短的1級水道,這些水道可能是偽水道,如:位於河谷兩邊的凹痕或溝壑的出口,因此給定另外1個參數:最小水道長度值。倘若1級水道的累計長度小於給定的參數,則認為該水道為偽水道,將其從河網圖中刪除。
圖4 根據D8演算法生成的河網圖圖4給出的最小水道給養面積閾值為80 hm2、最小水道長度為1 200 m時所生成河網的一部分。圖中粗線條為1:25萬地理數據中的實際河流線,細線條為生成的河網。從圖中可以看出,生成的河網主幹大部分被實際河流線覆蓋,但在圖中右上部分存在許多偽河道。這是因為DEM雖然經過預處理,但其內部可能存在著平坦區域。這些平坦區域可能是原來就存在,也可能是預處理填平處理後形成的。在這些平坦區域內部河道就無法產生,而連接平地兩端邊緣的水流聚集格網點形成了與實際河道不符的偽河道。
對於這個問題的解決,在試驗中採用了美國德克薩斯大學Maidment提出的「burn-in」演算法。其基本思路是利用已有的水系數據對數字高程數據進行處理。試驗使用的1:25萬基礎地理數據中包含了線狀水系數據,首先將它轉換成柵格格式數據,其范圍、解析度與使用的數字高程數據一致,這樣就可將水系數據與高程數據進行柵格運算。在運算過程中,將高程數據中與水系數據相重疊的部分高程值整體減小1個值,而其它部分高程值保持不變,這樣就使高程數據中水系部分的高程值整體上比其它區域高程值略低,從而使水系嵌入到數字高程數據中,然後再採用D8演算法就可以較准確地生成流域河網。圖5即為採用「burn-in」演算法生成的流域河網,圖例同圖4。從圖中可以看出,生成的河網的主幹與實際河網非常一致,只不過是河網的詳細程度上存在差別,這可以通過控制最小水道給養面積閥值與最小水道長度來改進。
圖5 用「Burn-in」演算法生成的河網2.4流域的確定
當河網生成後,就可按實際工作的需要,確定流域的界限,從而幫助我們明確具體的降水預報范圍,並可以對研究范圍內的區域進行分析,以便提取相應的參數。
確定流域的界限必須先要確定整個流域的出口,從流域出口格點沿河道向上游搜索每一條河道的積水區范圍,對搜索到的所有柵格所佔區域的邊界進行勾畫就可以確定總的流域界限。流域出口位置可以根據研究問題的需要從地圖上找到其地理位置坐標,然後在柵格圖上找到相應的行列號,作為參數提供給軟體調用。圖6為軟體自動生成的流域界限,圖中黑方塊為出水口位置,虛線為流域界限。從圖中可以看出,生成的流域界限基本上包括了實際的河網,將其柵格化,便可滿足業務需要。
圖6 程序生成的領域界限3結語
�(1) 利用TOPAZ軟體,採用「Burn-in」演算法,通過對1:25萬地理高程數據的分析,可以生成與實際較為吻合的河網數據。在此基礎上,可以進一步劃定流域的分界線。所得分析結果可以用在流域降水預報中對河流、庫區流域進行數字劃分。
�(2) 在生成河網的過程中,對最小水道給養面積閾值和最小水道長度這2個參數的選擇要經過多次試驗。由於各地的地表水文屬性存在差別,因此在選定這2個參數時可以考慮將研究區域進行分區,將地表水文屬性類似的區域歸為一類,並給每個區域設定不同的參數值。
(3) 河網的生成和流域的劃分對地理高程數據較為敏感。在本文試驗過程中使用的柵格地理數據是由矢量數據進行內插得到,與實際的地理高程值可能存在一定的差異,因此在分析過程中使用解析度較高的地理高程數據可以得到更好的結果。
㈣ arcgis流向分析結果怎麼看
輸入一個無凹陷點的DEM,輸出結果就是流向柵格。
ArcGIS水分分析工具的流向分析是基於D8單流向演算法,如果分析使用的DEM存在凹陷點,就會產生匯,導致徑流斷流從而影響了分析結果。首先流向分析要使用填窪過的數據,確保DEM數據沒有凹陷點。如果數據准備妥當,直接使用水文分析工具箱中的流向工具進行分析。
分析工具很簡單,輸入一個無凹陷點的DEM,輸出結果就是流向柵格。流向柵格數據是以2的n次方來標記8個方向的,在沒有匯的情況下,其數值一定是2的n次方。ArcGIS軟體經歷了非常多個版本的迭代更新,在默認情況下會自動的給定流向柵格8個方位不同的顏色進行渲染。一個連續像元值的結果,其實質是產生了8個方向以外的數值。
㈤ 書籍分類
A 馬克思主義、列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論B 哲學、宗教C 社會科學總論D 政治、法律E 軍事F 經濟G 文化科學、教育、體育H 語言、文字I 文學J 藝術K 歷史、地理N 自然科學總論O 數理科學和化學P 天文學、地球科學Q 生物科學R 醫葯、衛生S 農業科學T 工業技術U 交通運輸V 航空、航天X 環境科學、安全科學Z 綜合性圖書A 馬克思主義、列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論A1 馬克思、恩格斯著作A11 選集、文集A12 單行著作A13 書信集、日記、函電、談話A14 詩詞A15 手跡A16 專題匯編A18 語錄A2 列寧著作A3 斯大林著作A4 毛澤東著作A49 鄧小平著作A5 馬克思、恩格斯、列寧、斯大林、毛澤東、鄧小平著作匯編A7 馬克思、恩格斯、列寧、斯大林、毛澤東、鄧小平生平和傳記A8 馬克思主義、列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論的學習和研究 B 哲學、宗教B0 哲學理論B1 世界哲學B2 中國哲學B3 亞洲哲學B4 非洲哲學B5 歐洲哲學B6 大洋洲哲學B7 美洲哲學B80 思維科學B81 邏輯學(論理學)B82 倫理學(道德哲學)B83 美學B84 心理學B9 宗教C 社會科學總論C0 社會科學理論與方法論C1 社會科學現狀及發展C2 社會科學機構、團體、會議C3 社會科學研究方法C4 社會科學教育與普及C5 社會科學叢書、文集、連續性出版物C6 社會科學參考工具書[C7] 社會科學文獻檢索工具書C8 統計學C91 社會學C92 人口學C93 管理學[C94] 系統科學C95 民族學C96 人才學C97 勞動科學D 政治、法律D0 政治理論D1 國際共產主義運動D2 中國共產黨D33/37 各國共產黨D4 工人、農民、青年、婦女運動與組織D5 世界政治D6 中國政治D73/77 各國政治D8 外交、國際關系D9 法律D90 法的理論(法學)D91 法學各部門D92 中國法律D93/97 各國法律D99 國際法E 軍事E0 軍事理論E1 世界軍事E2 中國軍事E3/7 各國軍事E8 戰略學、戰役學、戰術學E9 軍事技術E99 軍事地形學、軍事地理學F 經濟F0 經濟學F0-0 馬克思主義政治經濟學(總論)F01 經濟學基本問題F02 前資本主義社會生產方式F03 資本主義社會生產方式F04 社會主義社會生產方式F05 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操作系統TP317 程序包(應用軟體)TP319 專用應用軟體TP32 一般計算器和計算機TP33 電子數字計算機TP34 電子模擬計算機TP35 混合電子計算機TP36 微型計算機TP37 多媒體技術與多媒體計算機TP38 其他計算機TP39 計算機的應用TP391 信息處理TP392 各種專用資料庫TP393 計算機網路TP399 在其他方面的應用TP6 射流技術(流控技術)TP7 遙感技術TP8 遠動技術TQ 化學工業TS 輕工業、手工業TU 建築科學TU1 建築基礎科學TU19 建築勘測TU2 建築設計TU3 建築結構TU4 土力學、地基基礎工程TU5 建築材料TU6 建築施工機械和設備TU7 建築施工TU8 房屋建築設備TU9 地下建築TU97 高層建築TU98 區域規劃、城鄉規劃TU99 市政工程TV 水利工程U 交通運輸U1 綜合運輸U2 鐵路運輸U4 公路運輸U6 水路運輸[U8] 航空運輸V 航空、航天V1 航空、航天技術的研究與探索V2 航空V4 航天(宇宙航行)[V7] 航空、航天醫學 X 環境科學、安全科學X1 環境科學基礎理論X2 社會與環境X3 環境保護管理X4 災害及其防治X5 環境污染及其防治X7 廢物處理與綜合利用X8 環境質量評價與環境監測X9 安全科學Z 綜合性圖書Z1 叢書Z2 網路全書、類書Z3 辭典Z4 論文集、全集、選集、雜著Z5 年鑒、年刊Z6 期刊、連續性出版物Z8 圖書目錄、文摘、索引
㈥ 柵格擴散計算中有一種演算法是D8演算法,但是小弟不知道具體的實現方法
水文分析就是按照D8演算法來的
㈦ 國際象棋中王從d8到d1走7步幾種方法
我的答案是393
我想說這怎麼是棋牌類的題。。。7步又不讓王車易位。。。 王就只能一步一步往下走。。。 應該是用計算機編程演算法裡面的動態規劃來做
手頭沒有編譯軟體,自己跑了一遍演算法。。答案應該是 393 吧。。畢竟心算的很累。。可能有錯吧。。。看我這么辛苦給個分吧。。。
0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 1 1 0 0
0 0 1 2 3 2 1 0
0 1 3 6 7 6 3 1
1 4 10 16 19 16 10 4
5 15 30 45 51 45 30 14
20 50 90 126 141 126 89 44
70 160 266 357 393 356 259 133
歡迎LZ追問
㈧ 會仙岩溶濕地水文特徵
5.2.1 水文觀測點布置
由於本研究區內沒有設專門水文觀測站,本次研究所用到的水文觀測數據,是通過臨時設置的站點獲取的。這些觀測站點主要有地表水觀測點、地下水觀測點、泉水觀測點、地表水水質觀測點、地下水水質觀測點。各觀測點類型、數目及分布見圖5.8;表5.4。
圖5.8 會仙濕地水文觀測點布置圖
表5.4 會仙岩溶濕地水文觀測點統計表
5.2.2 水位特徵
5.2.2.1 地表水水位特徵
(1)多峰多谷特徵明顯
總體上看,會仙岩溶濕地地表水水位在觀測期內多峰多谷特徵明顯。從圖5.10~圖5.13可以看出,每個觀測點在水文觀測期水位波動都比較頻繁,每次較大的集中降雨後一兩天,就會出現一次水位峰值,之後便迅速回落。每個觀測點的水位峰值均出現在2007年6月中旬,最低值出現在2007年的10月下旬。原因是2007年6月份是2007年內降雨的集中發生期,而10~12月份為2007年的乾旱期,其中,10月份將近一個月都未降雨(圖5.9),導致觀測點水位連續下降。觀測點C1(斗門總閘)、C2(古運河東支出口)、C3(莫家古運河)、C4(睦洞河出口)的最高水位分別為147.76m、147.52m、149.30m、147.60m;最低水位分別為146.44m、146.20m、148.10m、144.6m。
(2)水位變幅較大
地表水水位變幅較大,且不同觀測點水位變幅相差也較大。觀測點C1(陡門總閘)、C2(古運河東支出口)水位變幅相近,約為1.30m;觀測點C3(莫家古運河)位於古運河西支,水位變幅約1.20m;觀測點C4(睦洞河出口)水位變幅最大,為3.21m。
觀測點C3(莫家古運河)下游出口與會仙河相通,會仙河上游築有多座水壩,水位動態變化受人為控制影響很大,加上古運河淤堵現象嚴重,故水位變幅較小;觀測點C4(睦洞河出口)為濕地水體主要排泄口,加上與相思江連通,受其汛期洪水頂托作用影響,水位變幅較大。
(3)對降雨響應時間較短
通過圖5.9~圖5.13比較可以看出,濕地水位對降雨響應時間較短。一次大的集中性降雨後24h左右,地表水水位即可達到最大值。降雨停止後,水位即下降,降幅可達0.20m/d。
圖5.9 會仙濕地降雨量過程線
圖5.10 C1觀測點(陡門總閘)水位變化特徵圖
圖5.11 C2觀測點(古運河東支出口)水位變化特徵圖
圖5.12 C3觀測點(莫家古運河)水位變化特徵圖
圖5.13 C4觀測點(睦洞河出口)水位變化特徵圖
5.2.2.2 地下水水位特徵
(1)多峰多谷特徵較明顯
會仙岩溶濕地鬆散層地下水水位多峰多谷特徵較明顯。總體來看,1~3月份為平水期,地下水水位相對穩定;4~8月份進入雨季,地下水水位達到最高,受降雨頻率及強度影響波動較大;9~12月份地下水水位不斷降低,波動有所減少。從圖5.14可以看出,莫家民井2006年最低水位為150.55m,2007年最低水位為150.26m,均出現在每年的11月份。莫家地下水9~11月份水位一般保持在150.5~150.75m,2006年12月~2007年3月中旬水位則略有升高且動態變化較小,一般為150.7~151.10m;2007年3月中旬至8月份,地下水水位抬升及波動增大。從圖5.15可以看出,斗門民井地下水水位波動較莫家民井要大,這是因為斗門民井地下水與岩溶地下水有較密切聯系。據居民反映,斗門民井井底處有一近南北走向岩溶裂隙,岩溶地下水水量的頻繁變化直接影響到上覆鬆散層地下水水位變化。因此,研究區鬆散層地下水水位波動與下伏岩溶地下水有著緊密的聯系。豐水期降雨頻繁,岩溶地下水水量變化較大,導致鬆散層地下水水位的波動頻繁。
(2)地下水水位變幅不均
從表5.5及當地村民介紹分析得出,會仙岩溶濕地內年內地下水水位變幅在0.76~2.20m。其中,鬆散層地下水水位較低,水位變幅較小,在1.00~1.50m左右,如D1、D2、D4、D6、D9、D14、D15;裸露岩溶區或受岩溶地下水影響較大的覆蓋岩溶區的地下水位變幅一般較大,約為2.00m,如D3、D7、D8、D12、D13;另外,D5、D10、D11處地下水與岩溶地下水聯系也較密切,水位變幅較小,約為1.00m,原因可能是因為該區位於地下水集中徑流或排泄帶,地下水補給較充足。
圖5.14 觀測點D2(莫家民井)地下水水位動態特徵圖
圖5.15 觀測點D1(斗門民井)地下水水位動態特徵圖
表5.5 會仙岩溶濕地地下水水位年內變化統計表(單位:m)
續表
圖5.16和圖5.17為鬆散層地下水在洪水期及枯水期地下水等值線及三維圖,由該圖可以看出地下水的流向,也可以看出其流場受季節影響並不大。部分觀測點地下水與岩溶地下水聯系密切。因此,該圖反映的鬆散層地下水水位及流場的變化也受到了岩溶地下水的影響。
圖5.16 2007年洪水期鬆散層地下水位等值線及三維圖
圖中數據單位為m
圖5.17 2007年枯季鬆散層地下水位等值線圖及三維圖
圖中數據單位為m
(3)對降雨響應時間較短
會仙岩溶濕地內,與岩溶地下水聯系較為密切的地區,地下水位對降雨響應時間也較短。如2007年4月24日凌晨一點左右降雨58mm,10h 後觀測七星村民井水位上漲0.44m,由0.58m上升為0.14m,水質渾濁;12h後觀測斗門村民井水位上漲0.40m,由1.55m上升到1.15m,漲幅0.40m。據當地村民反映,七星民井及斗門民井地下水位一般在降雨後10~20 h後即達到峰值。這兩個觀測點地下水水位上升速度較快,主要是因為該井與岩溶裂隙連通,即孔隙水與岩溶水連通所致。由此可以看出,研究區在豐水期或有集中性的較強降雨時,岩溶地下水對鬆散層地下水的貢獻和影響還是比較大的。
5.2.2.3 水域分布
會仙岩溶濕地內水位的動態變化,直接影響其水域分布。研究區水位動態變化較大,導致濕地水域分布變化較大。圖5.18所示為2007年洪水期最高水位及枯水期最低水位時的會仙岩溶濕地水域分布圖。2007年,會仙岩溶濕地最大水域面積達到29.5km2,最小水域面積僅為3.8km2。另外,圖5.19~圖5.23為濕地洪水期與枯水期水情對比照片,更直觀地反映了研究區實際情況。從這些資料可以看出,會仙岩溶濕地對洪水的調蓄功能已經變得較弱。影響會仙岩溶濕地調蓄洪水能力的因素主要有:
圖5.18 會仙濕地洪水期、枯水期水域分布圖
圖5.19 睦洞七星村水情變化
(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)
圖5.20 睦洞河源頭水情變化
(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)
圖5.21 分水塘水情變化
(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)
圖5.22 睦洞河出口水情變化
(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)
圖5.23 渣塘底沼澤區水情變化
(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)
(1)下墊面因素
研究區處於平原分水嶺上,中部略高於東、西部,導致水體沿東、西兩個方向分流,不易於水體的大量及長時間匯集,降低了濕地調蓄洪水的功能。
(2)河流發育
研究區內發育睦洞河,為濕地水體的主要排泄帶。此外,區內還築有相思埭古運河。古運河沿東西向貫穿整個濕地南部及。近代以來,運河西支由於日久失修,多被淤堵,其排水作用不大,但東支水力坡度較大,其排水能力依舊較強。除乾旱月份斷流外,常年有水從由古運河東支流出。
(3)人為破壞
多年來,當地居民為促進農業、養殖業發展,處處開荒,築堤圍塘,修建溝渠。濕地原有的具有較強蓄水能力的草根層、腐殖層被破壞,不僅調蓄功能進一步降低,其水文循環也遭到了破壞。
(4)岩溶發育
岩溶發育主要影響了濕地對地下水調蓄能力。岩溶發育可以使地下水在較短時間內迅速匯集,轉化成地下徑流排泄至地表或河道。
會仙岩溶濕地調蓄功能的破壞會導致濕地的衰退,保護濕地就必須要加強濕地的調蓄功能。建議從兩方面入手:首先要改變人為活動對其的影響,減少和控制人們對濕地進一步的破壞,並逐步修復以前對濕地所造成的破壞,例如退耕還草等;其次是通過修建水利工程來控制濕地水位及水域淹沒范圍。
5.2.3 流量特徵
5.2.3.1 地表水流量特徵
(1)水源補給以雨水補給為主
觀測點C2(古運河東支出口)、C4(睦洞河出口)分別為會仙岩溶濕地東、西兩向的總出口,其流量變化反映了其內部水量的變化。由圖5.24,圖5.25可以看出,研究區水源補給以雨水補給為主,在時程上雨水與流量有較好的對應關系,不同強度的降水都會引起河水流量不同程度的增大。
圖5.24 觀測點C2(古運河東支出口)流量與降雨過程
圖5.25 觀測點C4(睦洞河出口)流量與降雨過程
濕地水量盡管在平水和枯水期仍以地下水補給為主,但這部分水源佔次要地位,雨水補給為其水量的主要補給來源。
(2)對降雨響應時間較短
以雨水補給的河流水量對降雨響應時間都普遍較短。由圖5.24和圖5.25可以看出,會仙岩溶濕地河流對降雨響應時間范圍是1~3d。其中,觀測點C2流量與降雨對應關系最緊密,流量達到峰值的滯後時間僅為1d,觀測點C3則為2~3d。
觀測點C2為古運河東支出口,運河東支的集水區(獅子岩、馮家、黃毛一帶)面積較小且地勢相對較高,蓄洪能力較差,降雨後水量會很快集中排泄於古運河內,所以古運河流量往往在降雨24 h內會急劇增大;睦洞河發源於睦洞湖,為濕地主要蓄水區,由於蓄水作用影響,睦洞河流量變化往往相對滯後。
(3)徑流年內分配不均
徑流年內分配主要取決於補給水源。會仙岩溶濕地水源補給主要為雨水補給,導致其徑流年內分配不均。研究區徑流主要集中在5~7月份,佔全年徑流量70%。濕地降水主要集中在4~8月,佔全年降水量的80%。年內徑流分配與降水關系密切。
5.2.3.2 地下水流量特徵
(1)泉流量動態變化特徵
會仙岩溶濕地內的泉點可以分為三種類型:非岩溶泉、岩溶泉。其中,非岩溶泉出露於覆蓋岩溶區,岩溶泉出露於裸露岩溶區。研究區內泉點類型及枯水期流量見表5.6。由於研究區的泉點均位於濕地低窪沼澤區或水渠河流河床上,無法測得洪水期的流量。另外,泉點Q5、Q6及Q10作為補給水源,被當地居民圈圍起來用作養殖水塘,泉水流量也已無法測得。
表5.6 會仙岩溶濕地泉點流量統計表
由表5.6可以看出,在平水期及枯水期,研究區岩溶泉的流量均為零;非岩溶泉的流量較小且差別不大,均小於5.0L/s,且常年不幹,逢特乾旱年份,成為附近居民的主要水源。雖然對會仙岩溶濕地泉點流量未能進行全面和長期觀測,但通過對馮家東沼澤岩溶泉(Q4)進行觀測得出,枯水期其流量為零,豐水期其流量可達111.0 L/s。這說明研究區內岩溶泉點流量與大氣降雨關系密切,年內流量動態變化較大。
(2)伏流流量動態變化特徵
伏流發育於獅子岩一帶,流量動態變化較大,與大氣降雨關系密切。雨季時伏流出水流量較大,最高水位可高於洞底1.50~2.00m;平水期、枯水期流量一般較小,若連續數月不下雨,則會出現斷流,一年內斷流時間可達1~2月。2007年6月28日測得該伏流最大出水流量1500L/s,2006年10月27日與2007年12月5日兩次觀測到地下河斷流。
5.2.4 水質特徵
5.2.4.1 地表水水質特徵
(1)評價方法
本次地表水環境質量評價標准按《地表水環境質量標准》GB3838—2002對會仙岩溶濕地內地表水水質進行評價,依據地表水水域環境功能和保護目標,按功能高低依次劃分為五類:
Ⅰ類 主要適用於源頭水、國家自然保護區。
Ⅱ類 主要適用於集中式生活飲用水地表水源地一級保護區、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產卵場、仔稚幼魚的索餌場等。
Ⅲ類 主要適用於集中式生活飲用水地表水源地二級保護區、魚蝦類越冬場、徊游通道、水產養殖區等漁業水域及游泳區。
Ⅳ類 主要適用於一般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區。
Ⅴ類 主要適用於農業用水區及一般景觀要求水域。
地表水水質評價方法採用綜合污染指數法,公式如下:
岩溶地區地下水與環境的特殊性研究
式中:P為地表水綜合污染指數;Ci為某污染物的實測濃度,mg/L;Si為某污染物的地表水環境標准濃度,mg/L;n為水質評價因子的數量。
地表水綜合污染指數分級標准見表5.7。
表5.7 綜合污染指數分級標准表
根據地表水環境質量標准基本項目標准限值表1,評價因子選有pH值、COD、氨氮、總磷、銅、鋅、氟化物、砷、汞、鎘、鉻、鉛共12個。鑒於保護會仙岩溶濕地環境的目的,計算時地表水標准濃度按《地表水環境質量標准》(GB3838—2002)的Ⅲ類水體標准取值。
(2)評價結果
地表水取樣點共9個,評價結果見表5.8,取樣點分布及評價結果分區見圖5.26。
圖5.26 會仙岩溶濕地地表水水質分區圖
評價結果表明:該區9個觀測點,均未達到《地表水環境質量標准》(GB3838—2002)的Ⅲ類水體標准,屬輕度污染。水質超標因子主要是為總磷。大部分觀測點水質污染指數為0.5左右,略高於標准值0.4,屬輕污染范圍;督龍養殖場、睦洞河源頭個別月份水質綜合污染指數分別為0.84、0.97,屬中度污染;僅分水塘及七星碼頭個別月份地表水水質綜合污染指數大於1,屬重污染。從污染分區來看,研究區中度污染及重污染區多為受人為影響嚴重的地區。七星碼頭位於睦洞七星村居民區內,此處地表水受生活污水及生活垃圾污染嚴重;督龍養殖場為養殖塘,污染也較嚴重。
表5.8 會仙濕地地表水水質綜合污染指數表
綜合分析來看,會仙岩溶濕地內地表水不符合生活用水的標准,七星碼頭及督龍養殖場的水體不適合發展水產養殖業,只符合農業用水、一般工業用水、人體非直接接觸的娛樂用水及一般景觀的要求。
濕地地表水質與濕地生態系統密切相關,水質惡化會導致濕地水生生物種類及數量的較少。改善會仙岩溶濕地地表水水質可以從以下兩個方面進行:首先,禁止當地居民向水體內排放生活污水及農葯殘留物,傾倒生活垃圾;其次,控制人們大面積圍塘養魚,拆除圍塘堤堰,提高保護區居民及周邊地區居民保護水資源的環保意識。
5.2.4.2 地下水水質特徵
(1)評價方法
根據《地下水質量標准》GB/T14848—93將地下水質分為五級,依次為:
Ⅰ級(優良水)適用於各種用途。
Ⅱ級(良好水)適用於各種用途。
Ⅲ級(較好水)是以人體健康基準為依據,主要適用於集中式生活飲用水及工、農業用水。
Ⅳ級(較差水)以工、農業用水要求為依據,除適用於農業和部分工業用水外,適當處理後可作為生活飲用水。
Ⅴ級(極差水)不適用於飲用水,其他用水可根據使用目的選用。
地下水質量評價以地下水水質調查分析資料或水質監測資料為基礎,可分為單項組分評價和綜合評價兩種。
本次評價按《地下水質量標准》GB/T14848—93對會仙岩溶濕地地下水水質分別進行單項組分評價和綜合評價。評價方法系採用各監測點的評價因子對應「標准」中規定的五個類型水賦值范圍,以「從優不從劣原則」進行單項組分評分(Fi)(表5.9),從而對水質進行單項組分評價;在此基礎上綜合各因子單項評價分值,利用公式3.2、3.3得出綜合評價指數(F),按照地下水質量劃分標准(表5.10)對水質進行綜合評價。
表5.9 單項組分各類別對應分值表
表5.10 地下水質量劃分標准
根據資料內容及實際情況,參加評價的水化學項目有pH值、總硬度、Cl-、
其中綜合評價指數F按下式計算:
岩溶地區地下水與環境的特殊性研究
式中:F為參評因子單項分值Fi的平均值;Fmax為參評因子單項分值中的最大值。
(2)評價結果
按照上述地下水水質評價方法,首先對會仙岩溶濕地4個地下水監測取樣點水質狀況進行了單項組分評價,在此基礎上,進一步進行了綜合指數評價(表5.11;圖5.27)。
表5.11 會仙濕地地下水水質單項評價與綜合評價指數表
圖5.27 會仙岩溶濕地地下水水質分區圖
研究區地下水水質觀測點較少,調查的地下水類型包括岩溶地下水及鬆散層地下水。評價結果表明:會仙岩溶濕地地下水質評價分值在0.74~7.20 范圍內,水質有好有差。其中,文全東北溶潭位於濕地北部裸露岩溶區,綜合評價指數為0.74,水質優良,符合Ⅰ類標准;其餘各點均位於覆蓋岩溶區,綜合評價指數均小於4.25,符合Ⅲ類標准,適合作為集中式生活飲用水及工、農業用水,只有七星民井位於覆蓋岩溶區,綜合評價指數達到了7.17,水質較差,接近Ⅴ類水質標准,已不適用於當地居民飲用。
地下水水質問題就是當地居民生活用水安全問題,因為研究區內居民的飲用水源均為地下水。綜合來看,除睦洞七星村附近地區外,研究區絕大部分地區居民的飲水安全是有保障的。當地有關部門應引起重視,並採取相應措施為當地居民尋求符合飲用標準的水源。
㈨ 水文分析系統怎麼下手
水文分析
水文分析是
DEM
數據應用的一個重要方面。利用
DEM
生成的集水流域和水流網路,
成為大多數地表水文分析模型的主要輸入數據。
表面水文分析模型研究與地表水流有關的各
種自然現象例如洪水水位及泛濫情況,
劃定受污染源影響的地區,
預測當某一地區的地貌改
變時對整個地區將造成的影響等。
基於
DEM
地表水文分析的主要內容是利用水文分析工具提取地表水流徑流模型的水流
方向、匯流累積量、水流長度、河流網路(包括河流網路的分級等)以及對研究區的流域進
行分割等。
通過對這些基本水文因子的提取和分析,
可再現水
流的流動過程,最終完成水文分析過程。
本章主要介紹
ArcGIS
水文分析模塊的應用。
ArcGIS
提供
的水文分析模塊主要用來建立地表水的運動模型,
輔助分析地
表水流從哪裡產生以及要流向何處,
再現水流的流動過程。
同
時,
通過水文分析工具的應用,
有助於了解排水系統和地表水
流過程的一些基本概念和關鍵過程。
ArcGIS
將水文分析中的地表水流過程集合到
ArcToolbox
里,如圖
11.1
所示。主要包括水流的地表模擬過程中的水流
方向確定、
窪地填平、
水流累計矩陣的生成、
溝谷網路的生成
以及流域的分割等。
本章
1
至
5
節主要是依據水文分析中的水文因子的提取過
程對
ArcGIS
中的水文分析工具逐一介紹。文中所用的
DEM
數據在光碟中
chp11
文件夾下的
tutor
文件夾裡面,每個計算
過程以及每一節所產生的數據存放在
tutor
文件夾的
result
文件
夾裡面,
文件名與書中所命名相同,
讀者可以利用該數據進行
參照練習。本章最後一節還提供了三個水文分析應用的實例。
9.1
無窪地
DEM
生成
DEM
一般被認為是比較光滑的地形表面的模擬,但是由於內插的原因以及一些真實地
形(如喀斯特地貌)的存在,使得
DEM
表面存在著一些凹陷的區域。這些區域在進行地表
水流模擬時,
由於低高程柵格的存在,
使得在進行水流流向計算時在該區域得到不合理的或
錯誤的水流方向。因此,在進行水流方向的計算之前,應該首先對原始
DEM
數據進行窪地
填充,得到無窪地的
DEM
。
窪地填充的基本過程是先利用水流方向數據計算出
DEM
數據中的窪地區域,
然後計算
出這些的窪地區域的窪地深度,最後以這些窪地深度為參考而設定填充閾值進行窪地填充。
9.1.1
水流方向提取
水流方向是指水流離開每一個柵格單元時的指向。
在
ArcGIS
中通過
將中心柵格的
8
個鄰域柵格編碼,
水流方向便可由其中的某一值來確定,
圖
11.2
水流流向編碼
圖
11.1 ArcToolBox
中的
水文分析模塊
柵格方向編碼如圖
11.2
所示。
例如:如果中心柵格的水流流向左邊,則其水流方向被賦值為
16
。輸出的方向值以
2
的冪值指定是因為存在柵格水流方向不能確定的情況,
此時需將數個方向值相加,
這樣在後
續處理中從相加結果便可以確定相加時中心柵格的鄰域柵格狀況。
水流的流向是通過計算中心柵格與鄰域柵格的最大距離權落差來確定。
距離權落差是指
中心柵格與鄰域柵格的高程差除以兩柵格間的距離,
柵格間的距離與方向有關,
如果鄰域柵
格對中心柵格的方向值為
2
、
8
、
32
、
128
,則柵格間的距離為
2
倍的柵格大小,否則距離
為
1
。
ArcGIS
中的水流方向是利用
D8
演算法(最大距離權落差)來計算水流方向的。具體計
算步驟如下:
1.
在
ArcMap
中單擊
ArcToolbox
圖標,啟動
ArcToolbox
;
2.
展開
Spatial Analysis Tools
工具箱,打開
Hydrology
工具集;
3.
雙擊
Flow Direction
工具,彈出(如圖
11.3
所示)水流方向(
Flow Direction
)
計算對話框;
(
1
)
I
nput surface data
文本框中選擇輸入的
DEM
數據:
dem
。
(
2
)
在
Output flow direction raster
文本框中
命名計算出來的水流方向文件名為
flowdir
,並選擇保存路徑;
(
3
)
若
選
中
Force
all
edge
cells
to
flow
outward(Optional)
前的復選框,指所有
在
DEM
數據邊緣的柵格的水流方向全
部是流出
DEM
數據區域。默認為不選擇。這一步為可選步驟;
(
4
)
輸
出
drop
raster
。
drop
raster
是該柵格在其水流方向上與其臨近的柵格之間的高程差與
距離的比值,
以百分比的形式記錄,
它反映了在整個區域中最大坡降的分布情況。
這一
步為可選步驟;
(
5
)
單
擊
OK
按鈕,完成操作。按鈕,完成操作。計算出的水流方向數據結果如圖
11.4
所
示。
圖
11.3
水流方向
Flow Direction
計算對話框
9.1.2
窪地計算
窪地區域是水流方向不合理的地方,
可以通過水流方向來判斷哪些地方是窪地,
然後對
窪地填充。
但是,
並不是所有的窪地區域都是由於數據的誤差造成的,
有很多窪地是地表形
態的真實反映。
因此,在進行窪地填充之前,
必須計算窪地深度,
判斷哪些地區是由於數據
誤差造成的窪地而哪些地區又是真實的地表形態,
然後在窪地填充的過程中,
設置合理的填
充閾值。
1.
窪地提取
(
1
)
雙
擊
Hydrology
工具集中的
Sink
工具,
彈出窪地計算對話框,如圖
11.5
所示;
(
2
)
在
Input flow direction raster
文本框中,
選擇水流方向數據
flowdir
;
(
3
)
在
Output raster
文本框中,選擇存放的
路徑以及重新命名輸出文件為
sink
;
圖
11.4
利用
Flow Direction
工具計算出來的水流方向圖
圖
11.5
窪地計算對話框
(
4
)
單
擊
OK
按鈕,完成操作。計算結果如圖
11.6
所示,深色的區域是窪地。
2.
窪地深度計算
(
1
)
雙
擊
Hydrology
工具集中的
Watershed
工具,彈出流域計算對話框,如圖
11.7
所示,
它用來計算窪地的貢獻區域;
(
2
)
在
Input flow direction raster
文本框中
選擇水流方向數據
flowdir
,在
Input
raster or feature pour point
文本框中選
擇窪地數據
sink
,在
pour
point
field
文本框中選擇
value
;
(
3
)
在
Output
raster
文本框中設置輸出數
據的名稱為
watershsink
;
(
4
)
單
擊
OK
按鈕,完成操作。計算出的
窪地貢獻區域如圖
11.8
所示;
圖
11.7
窪地貢獻區域計算對話窗口(
watershed
)
圖
11.6
計算出來的窪地區域
(
5
)
計
算每個窪地所形成的貢獻區域的最低高程;
1
)
打開
Spatial Analysis Tools
工具箱中
Zonal
工具集,雙擊
Zonal Statistic
工具,彈出
如圖
11.9
所示的分區統計對話框;
2
)
在
Input raster or feature zonal data
文本框中,選擇窪地貢獻區域數據
watershsink
;
3
)
在
Input value raster
文本框中選擇
dem
作為
value raster
;
4
)
在
Output raster
文本框中將輸出數
據文件命名為
zonalmin
,存放路徑
保持不變;
5
)
在統計類型選擇的下拉菜單中選
擇最小值(
MINIMUM
)作為統計
類型;
6
)
單擊
OK
按鈕,完成操作。
(
6
)
計
算每個窪地貢獻區域出口的最低高程即窪地出水口高程;
1
)
打開
Spatial Analysis Tools
工具箱中
Zonal
工具集,雙擊
Zonal Fill
工具,彈出如圖
11.10
所示的
Zone Fill
對話框;
2
)
在
Input zone raster
文本框中選擇
watershsink
,在
Input weight raster
文本框中選擇
dem
,在
Output raster
文本框中將輸出數據命名改為
zonalmax
;
3
)
單擊
OK
按鈕,完成操作。
(
7
)
計
算窪地深度。
圖
11.8
計算出來的窪地貢獻區域
圖
11.9
分區統計對話框
㈩ 幫我解密下面這個MD5,在線等
MD5演算法是對信息的產生的摘要,信息一般包括消息記錄或者文件。其加密的結果不只與加密用的密鑰K有關,而且與加密的明文相關。加密用的HASH函數具有不可逆性和唯一性,也就是說你只能從明文得到加密結果,而根本無法從加密的結果解密出明文及密鑰K的。
這段密文含有字母和數字,比較復雜,本人無能沒辦法破解。
經過高人指點,破解出來了!
rhkhgm