徐海軍，魏義長*，許澍，LEGHARI Shah Jahan，王同朝

（1.華北水利水電大學(xué)測(cè)繪與地理信息學(xué)院，鄭州450046；2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京100193；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，鄭州450046）

0 引言

【研究意義】河南省分屬長江、黃河、淮河和海河四大流域[1]，是中國涉及大江、大河最多的省份之一。為適應(yīng)河南省境內(nèi)流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的需求[2-3]，需要摸清河南省境內(nèi)的流域邊界和水系特征，而對(duì)流域及河流特征進(jìn)行準(zhǔn)確定性、定量分析的前提是要明確流域的邊界。

【研究進(jìn)展】流域邊界的提取主要有2 種方法：①從等高線地形圖上手工繪制獲取[4]；②基于DEM由GIS 軟件自動(dòng)生成[5]。在等高線地形圖上確定流域邊界是從流域出口點(diǎn)（入?？凇⑺畮靿沃返龋?，再從流域出口點(diǎn)沿與等高線垂直的山脊線方向劃線，所形成的封閉線即為流域邊界，所包圍的區(qū)域即為流域的匯水區(qū)域，這種方法多屬于手工方式，是早期方法。隨著GIS 技術(shù)以及數(shù)字水文學(xué)的發(fā)展，流域地形、分水線、河網(wǎng)、子流域的表達(dá)及集水面積的計(jì)算完全可用數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)[6]，主要是利用數(shù)字高程模型（DEM）計(jì)算得到D8 流向文件（單流向法），然后根據(jù)流向分析得到流域的河網(wǎng)、邊界以及子流域的劃分情況?；贒EM 數(shù)據(jù)進(jìn)行流域水系分析的軟件有許多，典型的商用軟件有美國ESRI（Environmental Systems Research Institute）公司的ArcGIS 和相應(yīng)的水文Hydrology 擴(kuò)展模塊[7-8]；由RSI（Research Systems Inc.）公司開發(fā)的River Tools，Garbrecht 和Martz 開發(fā)的TO-PAZ 工具[9]，以及美國Brigham Young 大學(xué)提供的WMS （Watershed Modeling System）[10]，使用最為廣泛的是ArcGIS 的ArcHydro擴(kuò)展工具[11]。國內(nèi)已有學(xué)者利用ArcGIS 的Hydrology內(nèi)置模塊和ArcHydro 工具進(jìn)行了省域內(nèi)流域水系分布[12-15]，等等。

【切入點(diǎn)】然而，針對(duì)河南省境內(nèi)流域邊界和水系的提取方面，研究較少?！緮M解決的關(guān)鍵問題】因此，本研究基于DEM 數(shù)據(jù)，利用ArcGIS 的ArcHydro擴(kuò)展工具對(duì)河南省境內(nèi)的流域邊界和水系進(jìn)行提取，分析河南省境內(nèi)縣區(qū)和水系在四大流域中的分布情況以及河流長度、河網(wǎng)密度特征參數(shù)，從而為河南省流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃和高質(zhì)量發(fā)展研究提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

研究選用分辨率為90 m 的SRTM DEM 數(shù)據(jù)[16]，根據(jù)SRTM 的分幅原則[5]，srtm_59_05、srtm_59_06、srtm_60_05、srtm_60_06 這4 幅DEM 數(shù)據(jù)覆蓋整個(gè)河南省行政區(qū)域，此SRTM DEM 數(shù)據(jù)從中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)（http://www.gscloud.cn）[17]下載。

河南省區(qū)縣行政區(qū)、河流矢量等數(shù)據(jù)來自北京數(shù)字空間科技有限公司的地理國情監(jiān)測(cè)云平臺(tái)—GIM-Cloud （ Geographical Information Monitoring Cloud Platform）（http://www.dsac.cn）[18]。河南省區(qū)縣行政區(qū)地圖用于統(tǒng)計(jì)流域所涉及的區(qū)縣數(shù)量，河流矢量數(shù)據(jù)用于河流命名以及校正DEM 提取水系[7,11]，以保證平原區(qū)提取的水系能夠沿主河道匯集，避免所提取的水系錯(cuò)亂。

1.2 數(shù)據(jù)處理與分析方法

1）河南省DEM 的制作（合并和切割）方法

在 Global Mapper 15[19]中依次添加數(shù)據(jù)srtm_59_05、srtm_59_06、srtm_60_05、srtm_60_06以及河南省邊界矢量數(shù)據(jù)（hn_boundary.shp）到Global Mapper 中，選定“河南省邊界（hn_boundary.shp）”作為輸出區(qū)域，選擇“輸出成DEM”（export to DEM），即可得到如圖1所示的河南省整幅DEM 數(shù)據(jù)（Hn_DEM.dem），用于河南省境內(nèi)流域和水系的提取和分析。

圖1 河南省DEMFig.1 The DEM map for Henan Province

2）流域、水系提取及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

地圖處理用ArcGIS 10.2.2 軟件，流域、水系提取運(yùn)用ArcHydro Tools[7]。ArcHydro Tools 是由美國得克薩斯大學(xué)的水資源研究中心（Center for Research Water Resources，CRWR）聯(lián)合ESRI 開發(fā)的水文分析擴(kuò)展模塊，是基于ArcGIS 開發(fā)的一套用于支持地表水資源應(yīng)用研究的工具集[11]，是對(duì)ArcHydro 數(shù)據(jù)模型的擴(kuò)展。ArcHydro Tools 的最新版本可以在ESRI公司網(wǎng)站（http://www.esri.com）[7]上免費(fèi)下載，其主要功能包括對(duì)輸入的柵格型DEM 進(jìn)行預(yù)處理、劃分子流域、定義河網(wǎng)結(jié)構(gòu)、確定流域邊界、顯示流域特征及計(jì)算流域特征參數(shù)。其中，水系提取是基于匯流累積矩陣[20]，首先，利用最大坡度法計(jì)算每一個(gè)柵格的水流方向；然后，依據(jù)自然水流由高處往低處的自然規(guī)律，計(jì)算出每一個(gè)柵格在水流方向上累積的柵格數(shù)，即匯流累積量；當(dāng)匯流量達(dá)到一定值的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生地表水流，由這些水流路徑構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，就是河網(wǎng)水系。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析運(yùn)用Excel 2013。

3）河流長度、河網(wǎng)密度計(jì)算方法[21]

河流是匯集徑流的天然水道，河流各橫斷面最低點(diǎn)的連線叫溪錢，從河口沿溪線至河源的距離叫河流長度。河網(wǎng)密度（D）等于河流干支流總長度（L）除以流域面積（A），即表示單位流域面積內(nèi)河流長度。計(jì)算式為：

式中：D為河網(wǎng)密度（km/km2）；L為干支流總長度（km）；A為流域面積（km2）。河網(wǎng)密度（D）的數(shù)值大，說明徑流匯集較快，水資源豐富，河網(wǎng)密度（D）的數(shù)值小，則在一定程度上反映徑流匯集較慢，水資源較不豐富。

4）河流等級(jí)劃分依據(jù)與方法

河流的分級(jí)常見有2 種分類方法[22]：第1 種是從河流水系的研究分析方便考慮，把最靠近河源的細(xì)溝作為一級(jí)河流，最接近河口的干流作為最高級(jí)別的河流，常見的主要是Horton-Strahler、Shreve-Smart 和Tokunaga 3 種分級(jí)法。第2 種是把靠近流域出口（入?？诘龋┑母闪髯鳛橐患?jí)河流，匯入干流的大支流作為二級(jí)河流，匯入大支流的小支流作為三級(jí)河流，如此依次類推，主要是Gravelius 分級(jí)法。我國水利部在Gravelius 分級(jí)法的基礎(chǔ)上依據(jù)河道的自然規(guī)模（一般是指流域面積）及其對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響的重要程度，頒布了《河道等級(jí)劃分方法》（內(nèi)部試行）（水管〔1994〕106 號(hào)）將我國的河道劃分為5 個(gè)等級(jí)，即一級(jí)河道、二級(jí)河道、三級(jí)河道、四級(jí)河道、五級(jí)河道，首批認(rèn)定了長江、黃河、淮河、海河、珠江、松花江、遼河、太湖、東南沿海流域的18 條全國的一級(jí)河道[23]。

本文以水利部《河道等級(jí)劃分方法》為分級(jí)原則，按照表1 河流分級(jí)指標(biāo)及劃分原則對(duì)河南省境內(nèi)四大流域河流進(jìn)行等級(jí)劃分，并借鑒《黃河志》[24]、《淮河志》[25]、《長江志》[26]和《海河志》[27]中對(duì)四大流域水系的分析結(jié)果，最終確定河南省境內(nèi)四大流域的5 個(gè)河流等級(jí)。

表1 河流等級(jí)指標(biāo)及劃分原則Table 1 River classification indexes and principles

2 結(jié)果與分析

2.1 河南省境內(nèi)的四大流域及水系分布

河南省境內(nèi)四大流域及水系的提取結(jié)果見圖2，河南省南北縱跨530 km，東西橫越580 km，處于北緯31°23′—36°22′和東經(jīng)110°21′—116°39′，全省總面積約為163 583.60 km2，約占全國的1.73%。河南省境內(nèi)的大部分河流發(fā)源于西部的伏牛山脈、西北部的太行山脈和東南部的桐柏大別山脈[28]。河南省的西北大半部和東南部的基本地貌格局為山地丘陵，豫東、豫北大半部為廣闊的平原，豫西南為大型盆地。伏牛山和桐柏大別山構(gòu)成黃河、淮河與長江水系的分水嶺。黃河以北的東南部地區(qū)屬于黃河流域，而黃河以北的西北部地區(qū)屬于海河流域。

圖2 河南省境內(nèi)四大流域及水系分布Fig.2 The distribution of four basins and their river system in Henan Province

根據(jù)表1 的河流等級(jí)指標(biāo)及劃分原則得到河南省境內(nèi)河流等級(jí)及河網(wǎng)密度計(jì)算結(jié)果列于表2，從表2 可知，河南省境內(nèi)一級(jí)河流僅有黃河和淮河兩干流，二級(jí)河流為位于黃河流域的洛河和沁河，位于淮河流域的洪汝河、潁河、渦河，位于海河流域的衛(wèi)河，三級(jí)到五級(jí)河流的具體情況在后面單個(gè)流域分析中闡述。河南省境內(nèi)一級(jí)河流總長度約為1 460.12 km，二級(jí)河流總長度約為2 553.73 km，三級(jí)河流總長度約為4 178.30 km，四級(jí)河流總長度約為3 657.87 km，五級(jí)河流總長度約為33 403.05 km，五級(jí)河流以上河流的總長度約為45 253.07 km。因此，河南省境內(nèi)河網(wǎng)密度約為0.28 km/km2。

表2 河南省境內(nèi)河網(wǎng)密度Table 2 The river network density in Henan Province

2.2 河南省境內(nèi)淮河流域邊界、水系和縣區(qū)分布

河南省境內(nèi)淮河流域水系分布見圖3，從圖3 可看出，河南省是淮河的主要發(fā)源地，淮河流域約占河南省土地面積的52.70%，屬于河南省內(nèi)第一大占有面積的流域。發(fā)源地位于河南省的桐柏山北麓、伏牛山東麓、大別山北麓和邙山南麓?；春痈闪髂媳倍吨Я鞒什粚?duì)稱型分布；淮河南岸支流浉河、竹竿河、潢河、白露河、史灌河均發(fā)源于大別山北麓；北岸支流沙潁河、洪汝河、渦惠河、包澮河、沱河、新蔡河和黃河故道等，洪汝河、沙潁河發(fā)源于伏牛山、外方山東麓；惠濟(jì)河發(fā)源于黃河南岸的邙山南麓，其余均屬平原河道以及黃河故道。

圖3 河南省境內(nèi)淮河流域水系分布Fig.3 The distribution of the river systems of in Huaihe River basin in Henan province

河南省境內(nèi)淮河流域內(nèi)縣區(qū)分布見圖4，從圖4可以看出，淮河流域涉及河南省11 個(gè)地市（洛陽、南陽、平頂山、鄭州、開封、許昌、漯河、商丘、駐馬店、周口、信陽）的77 個(gè)縣區(qū)（圖4），覆蓋開封市、商丘市、周口市、漯河市、許昌市、平頂山市、信陽市的所有縣區(qū)、鄭州市各縣區(qū)（除了鞏義市）、駐馬店市各縣區(qū)（除了泌陽西部），再加上南陽市方城縣的東北部和桐柏縣的東部、洛陽市汝陽市的絕大部分和嵩縣東南部小部分區(qū)域。

圖4 河南省境內(nèi)淮河流域縣區(qū)分布Fig.4 The counties in Huaihe River basin in Henan province

表3 河南省境內(nèi)淮河流域河網(wǎng)密度Table 3 The river network density of Huai River Basin in Henan Province

2.3 河南省境內(nèi)黃河流域邊界、水系和縣區(qū)分布

河南省境內(nèi)黃河流域邊界與水系分布見圖5，從圖5 可知，黃河流域?qū)儆诤幽鲜【硟?nèi)第二大占有面積的流域，占有河南省土地面積約為21.62%。雖然黃河在河南省為過境河流，但黃河南岸的澗河、伊河和洛河等支流則是發(fā)源于河南省境內(nèi)的伏牛山脈，呈西南-東北走向，匯入伊洛河支流，最終在鞏義市北匯入黃河；在黃河北岸的支流有蟒河、沁河、丹河、金堤河和天然文巖渠，其中沁河、丹河支流大部分在山西境內(nèi)發(fā)源，在河南省為入境河流；金堤河和天然文巖渠屬于平原河道，主要是接納黃灌區(qū)的退水，最后匯入黃河主道內(nèi)。黃河流域在河南省內(nèi)以桃花峪為界，桃花峪以西為黃河的中游區(qū)域[1]，桃花峪以東、以北為黃河的下游區(qū)域，即在河南省境內(nèi)黃河流域分為兩個(gè)不同的區(qū)域，桃花峪以西的黃河流域?yàn)辄S河流域（豫西），桃花峪以東、黃河河道以北的黃河流域?yàn)辄S河流域（豫北）。

圖5 河南省境內(nèi)黃河流域水系分布Fig.5 The distribution of the river systems in the Yellow River basin in Henan province

河南省境內(nèi)黃河流域（豫西）河網(wǎng)密度見表4，從表4 可知，黃河流域（豫西）內(nèi)一級(jí)河流（黃河）長度約為452.83 km，二級(jí)河流（洛河、沁河）長度約為526.74 km，三級(jí)河流（伊河）長度約為298.14 km，四級(jí)河流（永昌河等）長度約為397.66 km，五級(jí)河流（小河流）長度約為6 160.04 km，因此，五級(jí)以上河流總長度約為7 835.41 km，流域面積為26 382.41 km2，河網(wǎng)密度為0.30 km/km2，大于河南省境內(nèi)淮河流域河網(wǎng)密度（0.27 km/km2）。

表4 河南省境內(nèi)黃河流域（豫西）河網(wǎng)密度Table 4 The river network density of Yellow River Basin in west of Henan Province

河南省境內(nèi)黃河流域（豫北）河網(wǎng)密度見表5，從表5 可知，黃河流域（豫北）內(nèi)一級(jí)河流（黃河）的長度為496.14 km，二級(jí)河流無，三級(jí)河流（金堤河）的長度為203.61 km，四級(jí)河流（柳青河）的長度為71.17 km，五級(jí)河流（五星溝等小河流）為570.86 km，因此，五級(jí)以上河流總長度為1 341.77 km，流域面積為8 981.13 km2，河網(wǎng)密度為0.15 km/km2，遠(yuǎn)小于河南省境內(nèi)淮河流域河網(wǎng)密度（0.27 km/km2），說明河南境內(nèi)的2 塊黃河流域的河網(wǎng)密度是截然不同的。因黃河流域（豫西）多屬于山區(qū)，具有發(fā)達(dá)的支流，河網(wǎng)密度高，而黃河流域（豫北）為平原區(qū)，基本沒有支流匯入，河網(wǎng)密度低。

表5 河南省境內(nèi)黃河流域（豫北）河網(wǎng)密度Table 5 The river network density of Yellow River Basin in north of Henan Province

把河南省境內(nèi)豫西和豫北2 塊黃河流域統(tǒng)一起來計(jì)算河網(wǎng)密度，五級(jí)以上河流總長度是9 177.17 km，河南境內(nèi)黃河流域的總面積是35 363.53 km2，那么河南境內(nèi)黃河流域河網(wǎng)密度平均為0.26 km/km2，與河南省境內(nèi)淮河流域的河網(wǎng)密度（0.27 km/km2）接近。

河南省境內(nèi)黃河流域與沿黃縣區(qū)分布如圖6所示，從圖6 可以看到，黃河干流在靈寶市進(jìn)入河南省境內(nèi)，流經(jīng)三門峽、洛陽、濟(jì)源、鄭州、焦作、新鄉(xiāng)、開封、濮陽8 個(gè)地市的48 個(gè)區(qū)縣。然而，在黃河流域管理中，盡管鄭州市（滎陽市、惠濟(jì)區(qū)和金水區(qū)）和開封市（龍亭區(qū)、祥符區(qū)和蘭考縣）是屬于淮河流域，不屬于黃河流域范圍，但因?yàn)槲挥邳S河的岸邊，且這些區(qū)縣的生活、生產(chǎn)用水主要來源黃河水，所以與黃河流域內(nèi)的縣區(qū)一起統(tǒng)稱為沿黃縣區(qū)，其生產(chǎn)生活的排水及雨水排泄均匯入淮河主河道。因此，其所在區(qū)域雖歸屬于淮河流域，但受黃河影響和影響黃河均較大。另外，在豫北海河流域內(nèi)沿共產(chǎn)主義渠有多個(gè)灌區(qū)的用水也是來自于引黃灌溉渠，受益于黃河。

圖6 河南省境內(nèi)黃河流域與沿黃縣區(qū)Fig.6 The counties in Yellow River basin and along Yellow River

2.4 河南省境內(nèi)長江流域、水系和縣區(qū)分布

河南省境內(nèi)長江流域水系分布見圖7，從圖7 可以看出，長江流域面積占河南省土地面積的16.50%，屬于第三大面積，長江流域在河南省內(nèi)的水系屬于漢水（漢江）水系，主要支流為白河和丹江，其中，白河發(fā)源于伏牛山南麓，呈扇形分布，自北向南經(jīng)南陽盆地匯入漢江；丹江屬于入境河南省的河流，發(fā)源于秦嶺南麓的二龍山，位于陜西省商洛地區(qū)境內(nèi)；丹江上游的淇河發(fā)源于河南省盧氏縣的花園寺西，丹江上游的老鸛河發(fā)源于欒川縣的南泥湖。

圖7 河南省境內(nèi)長江流域水系Fig.7 The distribution of the river systems in Yangtze River basin in Henan province

河南省境內(nèi)長江流域河網(wǎng)密度見表6，從表6 可知，河南省境內(nèi)長江流域面積26 994.65 km2，一級(jí)河流（長江干流）和二級(jí)河流（漢江）在河南省境內(nèi)沒有，三級(jí)河流為丹江和白河，在河南省境內(nèi)的長度為495.66 km，四級(jí)河流為淇河、老灌河、唐河、刁河、泌陽河，長度為999.07 km，五級(jí)河流為趙河、毗河、三夾河、刁河等小河流的長度為8 280.99 km，河南省境內(nèi)的長江流域河網(wǎng)密度為0.36 km/km2，是河南省境內(nèi)河網(wǎng)密度最大的流域。

表6 河南省境內(nèi)長江流域河網(wǎng)密度Table 6 The river network density of Yangtze River basin in Henan Province

河南省境內(nèi)長江流域縣區(qū)分布見圖8，從圖8 可看出，河南省內(nèi)長江流域涉及4 個(gè)地市（南陽市、三門峽市、洛陽市、駐馬店市）的17 個(gè)區(qū)縣，分別為南陽市的所有縣（淅川縣、西峽縣、內(nèi)鄉(xiāng)縣、鄧州市、鎮(zhèn)平縣、新野縣、社旗縣、方城縣、南召縣、桐柏縣，但方城縣的東北部、桐柏縣的東部除外），三門峽市盧氏縣的南部，洛陽市的欒川縣西南部和嵩縣的南部，駐馬店市的泌陽縣西南部。

圖8 河南省境內(nèi)長江流域縣區(qū)分布Fig.8 The distribution of the counties in Yangtze River basin in Henan province

2.5 河南省境內(nèi)海河流域邊界、水系和縣區(qū)分布

河南省境內(nèi)海河流域水系分布見圖9，從圖9 可以看出，海河流域在河南省境內(nèi)的主要支流是衛(wèi)河、馬頰河，其流域面積占河南省總面積的9.18%，屬于在河南省占有面積最小的流域。衛(wèi)河是豫北地區(qū)最大的一條河流，其支流淇河發(fā)源于山西，其他支流都主要發(fā)源于太行山脈東麓的河南省境內(nèi)。馬頰河是豫北東部平原季節(jié)性河流，地表徑流非常貧乏。

圖9 河南省境內(nèi)海河流域水系分布Fig.9 The distribution of the river systems in Haihe basin in Henan provinces

河南省境內(nèi)海河流域的河網(wǎng)密度見表7，從表7可知，河南省境內(nèi)海河流域沒有一級(jí)河流，二級(jí)河流為衛(wèi)河，長度為372.48 km，三級(jí)河流為馬頰河，在河南省境內(nèi)僅為82.65 km，四級(jí)河流為淇河、湯河和安陽河，總長度為577.17 km，五級(jí)河流長度為2 002.89 km，流域面積為15 022.08 km2，河網(wǎng)密度為0.20 km/km2，比黃河流域（豫北）的河網(wǎng)密度（0.15 km/km2）大，但比整個(gè)黃河流域的河網(wǎng)密度（0.26 km/km2）小。

表7 河南省境內(nèi)海河流域河網(wǎng)密度Table 7 The river network density of Haihe basin in Henan Province

河南省境內(nèi)海河流域內(nèi)縣區(qū)分布見圖10，從圖10可看出，海河流域涉及河南省5個(gè)地市（新鄉(xiāng)、鶴壁、濮陽、安陽、焦作）的33個(gè)區(qū)縣，分別為焦作市解放區(qū)、中站區(qū)、馬村區(qū)、山陽區(qū)、博愛縣、修武縣和武陟縣，新鄉(xiāng)市的紅旗區(qū)、衛(wèi)濱區(qū)、鳳泉區(qū)、牧野區(qū)、獲嘉縣、輝縣市、衛(wèi)輝市、新鄉(xiāng)縣和延津縣，鶴壁市的鶴山區(qū)、山城區(qū)、淇濱區(qū)、淇縣和?？h（其中，?？h東部有很少的區(qū)域?qū)儆邳S河流域），安陽市的文峰區(qū)、北關(guān)區(qū)、殷都區(qū)、龍安區(qū)、安陽縣、湯陰縣、內(nèi)黃縣、林州市和滑縣，濮陽市的華龍區(qū)、南樂縣、清豐縣和濮陽縣。但是，海河流域涉及新鄉(xiāng)市的延津縣、安陽市的滑縣和濮陽市的濮陽縣面積較少，可以忽略不計(jì)。

圖10 河南省境內(nèi)海河流域縣區(qū)分布Fig.10 The distribution of the counties in Haihe River basin in Henan province

3 討論

河南省四大流域水系河網(wǎng)密度差異與山區(qū)面積、緯度相關(guān)，山區(qū)面積大的流域較山區(qū)面積?。ㄆ皆瓍^(qū)）的流域河網(wǎng)密度大，緯度低的流域較緯度高的流域河網(wǎng)密度大。本文計(jì)算得出的豫西南長江流域河網(wǎng)密度最大，豫東北黃河流域河網(wǎng)密度最小，豫西黃河流域較豫東淮河流域河網(wǎng)密度大，這和流域水系分布特征[22]完全吻合，說明本研究運(yùn)用5 個(gè)等級(jí)河流進(jìn)行統(tǒng)計(jì)還是比較合理的。存在問題是：等級(jí)低（如五級(jí)）的河流，在干旱季節(jié)可能干枯，對(duì)流域水資源的貢獻(xiàn)小。因此，如何準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出流域內(nèi)全部河流是關(guān)鍵。所以，下一步作者會(huì)加大力度再深入研究，尋找更科學(xué)的方法劃定河流等級(jí)和計(jì)算河網(wǎng)密度。

對(duì)省級(jí)行政區(qū)內(nèi)流域水系分析比單獨(dú)對(duì)一個(gè)閉合流域分析難度更大、更復(fù)雜，因?yàn)樾姓^(qū)的邊界一般是以河道的邊界為主，常是以地形的山谷為分界線，而流域的邊界正好相反，是以地形的山脊為分界限。本研究中出現(xiàn)省級(jí)邊界與提取的四大流域邊界存在多處不吻合現(xiàn)象，特別是省級(jí)邊界處是屬于不同流域的行政區(qū)（如豫西北的海河流域與晉東南的黃河流域、豫南的淮河流域與鄂北的長江流域交界處，等），因在流域邊界提取時(shí)會(huì)將可以忽略不計(jì)的小斑塊（圖斑）自動(dòng)刪除，導(dǎo)致與外省交界處所屬行政區(qū)的流域涉及面積小于實(shí)際的行政區(qū)面積，下一步作者會(huì)針對(duì)河南省行政區(qū)邊界與流域邊界相交處涉及的流域面積進(jìn)一步分析探討。

對(duì)省級(jí)行政區(qū)內(nèi)流域水系進(jìn)行準(zhǔn)確分析需要實(shí)地調(diào)查和長系列水文數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，本文借助地理信息系統(tǒng)（GIS）把河南省涉及的四大流域水系全部數(shù)字化，從而推動(dòng)河南河長制工作順利開展，為河南省生態(tài)環(huán)境保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展提供支撐。

4 結(jié)論

1）河南省境內(nèi)四大流域中涉及區(qū)縣最多的是淮河流域，依次是黃河流域，長江流域，涉及區(qū)縣最少的是海河流域。黃河流域涉及的區(qū)縣，不僅包括流域內(nèi)的區(qū)縣，還包括流域外的區(qū)縣（鄭州市的滎陽市、惠濟(jì)區(qū)和金水區(qū)，開封市的龍亭區(qū)、祥符區(qū)和蘭考縣）；淮河流域和海河流域內(nèi)有多個(gè)大型引黃灌區(qū)，灌溉用水主要來自黃河，黃河流域是影響河南省生產(chǎn)生活用水最大的流域。

2）河南省境內(nèi)河網(wǎng)密度最大的是長江流域（0.36 km/km2），依次是黃河流域（豫西）（0.30 km/km2）、淮河流域（0.27 km/km2）、海河流域（0.20 km/km2），河網(wǎng)密度最小的是黃河流域（豫北）（0.15 km/km2）。

3）利用ArcHydro Tools 提取省級(jí)行政區(qū)境內(nèi)多個(gè)流域的邊界和水系的結(jié)果符合實(shí)際情況，說明這種基于GIS 軟件的擴(kuò)展工具所進(jìn)行的流域水系提取與分析是行之有效、切實(shí)可行的。