王　瓊

( 佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002)

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mapinfo在水文分析計算中的應(yīng)用

王瓊

( 佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002)

摘要：MapInfo含義是“Mapping + Information”即：地圖對象+屬性數(shù)據(jù)，是一種數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化的桌面解決方案。它依據(jù)地圖及其應(yīng)用的概念、采用辦公自動化的操作、集成多種數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、融合計算機(jī)地圖方法、使用地理數(shù)據(jù)庫技術(shù)、加入了地理信息系統(tǒng)分析功能。文章借助黑龍江省內(nèi)流域mapinfo電子矢量底圖，以某一流域?yàn)閷?shí)例，針對利用該軟件對確定流域的各項(xiàng)特征參數(shù)進(jìn)行了應(yīng)用分析，結(jié)果表明利用該軟件確定流域參數(shù)，成果精度和工作效率得到極大提高，建議有條件時積極推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：mapinfo；地理信息系統(tǒng)；流域特征；矢量圖；流域電子底圖

0引言

MapInfo是個功能強(qiáng)大，操作簡便的桌面地圖信息系統(tǒng)，它具有圖形的輸入與編輯、圖形的查詢與顯示、數(shù)據(jù)庫操作、空間分析和圖形的輸出等基本操作。系統(tǒng)采用菜單驅(qū)動圖形用戶界面的方式，為用戶提供了5種工具條(主工具條、繪圖工具條、常用工具條、ODBC工具條和MapBasic工具條)。用戶通過菜單條上的命令或工具條上的銨鈕進(jìn)入到對話狀態(tài)。系統(tǒng)提供的查看表窗口為：地圖窗口、瀏覽窗口、統(tǒng)計窗口，及幫助輸出設(shè)計的布局窗口，并可將輸出結(jié)果方便地輸出到打印機(jī)或繪圖儀。

Mapinfo電子矢量圖是指針對用戶需求制作的各類實(shí)時跟蹤地理坐標(biāo)和地圖比例的電子地圖，用戶可以根據(jù)該底圖進(jìn)行各項(xiàng)查詢和統(tǒng)計分析工作。本文以黑龍江省mapinfo流域及水系底圖為基礎(chǔ)，利用其來分析計算某一流域的各項(xiàng)水文特征。

1應(yīng)用實(shí)例分析

1.1圈劃各類水文要素的等值線

在一些水文水資源分析計算中，經(jīng)常需要勾畫各類水文要素等值線圖來計算水文要素的特征值，如果在紙質(zhì)圖上完成，工作量較大且不易修改，利用電子圖來完成工作效率將會有極大提高。Mapinfo勾畫等值線圖時，主要進(jìn)行以下3步操作：①首先準(zhǔn)備一份大區(qū)域電子底圖，在圖上圈畫流域邊界。②根據(jù)單個站點(diǎn)相應(yīng)水文要素的實(shí)際坐標(biāo)來點(diǎn)繪各要素單值點(diǎn)[1]。③最后根據(jù)具體點(diǎn)據(jù)參考地形情況繪制等值線，以上操作涉及到軟件的畫點(diǎn)和畫線功能，在軟件快捷工具欄上均可隨時使用，坐標(biāo)定位時將軟件“地圖”選項(xiàng)中的“坐標(biāo)實(shí)時跟蹤”功能開啟即可，見圖1。

圖1　某流域年降雨量等值線示意圖

1.2計算流域特征值

1)流域面積：指流域地面分水線和出口斷面所包圍區(qū)域的水平面積，又稱集水面積，基本單位為km2。圈畫流域面積時，僅需要在流域底圖上按照流域邊界以“多邊形”的方式勾畫，完成后點(diǎn)擊該多邊形區(qū)域后系統(tǒng)即可顯示該區(qū)域的面積。

2)河網(wǎng)密度：指單位流域面積上的河網(wǎng)長度，即河流干支流總長度和流域面積之比。確定河流長度時，選擇工具欄上的“折線”選項(xiàng)，然后按底圖上河流線段描繪即可，完成后雙擊該線，系統(tǒng)即可顯示出線段長度，即河流長度[2]。

3)流域長度和平均寬度：以流域出口為圓心，做一組不同半徑的同心圓，在每個圓與流域分水線的交界處(選主要兩點(diǎn))做割線，各割線中心點(diǎn)連線的長度即為流域的長度，流域面積與流域長度之比為流域平均寬度，軟件操作方法同上，例圖見圖2。

4)流域形狀：表示流域形狀的參數(shù)有3個，它們是相互獨(dú)立的，分別是：①形態(tài)因子：流域面積與流域長度平方的比值。②形狀系數(shù)：流域分水線的實(shí)際長度與流域同面積圓的周長之比；或流域面積與周長和流域周長相等的圓的面積之比。形狀系數(shù)接近于1時，流域接近于圓形，這樣的流域易發(fā)生大洪水。③伸長比: 同面積圓的直徑與流域長度的比值，比值越小流域越趨于狹長形。

5)流域高度：指流域范圍內(nèi)地表的平均高程，主要影響降水的形式和流域內(nèi)的氣溫，進(jìn)而影響流域水量的變化，其按流域不同區(qū)域高程的面積加權(quán)平均來計算，公式如下：

H0=(a1h1+a2h2+…+anhn)/A

(1)

式中：H0為流域平均高度，m；a為相鄰兩等高線的面積，km2；h為相鄰等高線的平均高度，m；A為流域面積，km2。因軟件不具備顯示高程的功能，等高線選點(diǎn)時應(yīng)參考地形圖。

6)流域坡度：流域內(nèi)兩點(diǎn)之間的坡度用兩點(diǎn)高差與直線距離的比值計算，流域坡度用不同區(qū)域坡度的面積加權(quán)平均計算，公式如下。

J=(a1j1+a2j2+…+anjn)/A

(2)

式中：j為流域平均坡度；ji為流域等高線間的平均坡度；a為相鄰等高線間的面積；A為流域面積。

上述各流域特征參數(shù)計算示例見表1。

圖2　流域長度勾繪計算示意圖

項(xiàng)目名稱流域面積/km2河網(wǎng)密度/km·km-2流域長度/km平均寬度/km流域形狀流域高度/m流域坡度/千分率數(shù)值24530.187532.7形態(tài)因子:0.44。形狀系數(shù):1.37。伸長比:0.232524.34量算方法沿底圖流域邊界按圈畫多邊形法量算面積干支流總長度為444km,支流選取標(biāo)準(zhǔn)是面積50km2以上直接量算以割線法確定的線段長度量取等高線不同區(qū)域高程處面積加權(quán)平均。同流域高度量算法相似

2結(jié)語

綜上所述，利用mapinfo底圖量算水文特征值比人工量測紙質(zhì)底圖有以下優(yōu)點(diǎn)：①坐標(biāo)定位快速準(zhǔn)確，mapinfo底圖具有實(shí)時坐標(biāo)顯示跟蹤功能，在已知坐標(biāo)點(diǎn)時可以快速準(zhǔn)確地找到具體位置；②流域邊界圈畫準(zhǔn)確清晰，底圖已由國家權(quán)威測繪部門繪制出50 km2以上流域的邊界，用戶可以直接默認(rèn)使用；③量算某一河段長度和集水面積時可以快速完成，相比紙質(zhì)圖量算，其在準(zhǔn)確性和時間效率上都有極大提高[3]；④根據(jù)計算結(jié)果精度要求，顯示比例可以隨意縮放，方便快捷。

參考文獻(xiàn)：

[1]牛占.水文勘測工[M].鄭州：黃河水利出版社，2011：6-10.

[2]王開章.現(xiàn)代水資源分析與評價[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006：22-26.

[3]中華人民共和國水利部.SL247—2012水文資料整編規(guī)范[S].北京：中國水利水電出版社，2012.

中圖分類號：P333

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

[作者簡介]王瓊(1984-)，女，黑龍江佳木斯人，工程師。

[收稿日期]2015-08-26

文章編號：1007-7596(2016)01-0107-02