mapinfo在水文分析計算中的應用

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+屬性數據，是一種數據可視化、信息地圖化的桌面解決方案。它依據地圖及其應用的概念、采用辦公自動化的操作、集成多種數據庫數據、融合計算機地圖方法、使用地理數據庫技術、加入了地理信息系統分析功能。文章借助黑龍江省內流域mapinfo電子矢量底圖，以某一流域為實例，針對利用該軟件對確定流域的各項特征參數進行了應用分析，結果表明利用該軟件確定流域參數，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用。

關鍵詞：mapinfo；地理信息系統；流域特征；矢量圖；流域電子底圖

0引言

MapInfo是個功能強大，操作簡便的桌面地圖信息系統，它具有圖形的輸入與編輯、圖形的查詢與顯示、數據庫操作、空間分析和圖形的輸出等基本操作。系統采用菜單驅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入到對話狀態。系統提供的查看表窗口為：地圖窗口、瀏覽窗口、統計窗口，及幫助輸出設計的布局窗口，并可將輸出結果方便地輸出到打印機或繪圖儀。

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

1應用實例分析

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，主要進行以下3步操作：①首先準備一份大區域電子底圖，在圖上圈畫流域邊界。②根據單個站點相應水文要素的實際坐標來點繪各要素單值點[1]。③最后根據具體點據參考地形情況繪制等值線，以上操作涉及到軟件的畫點和畫線功能，在軟件快捷工具欄上均可隨時使用，坐標定位時將軟件“地圖”選項中的“坐標實時跟蹤”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，完成后點擊該多邊形區域后系統即可顯示該區域的面積。

2)河網密度：指單位流域面積上的河網長度，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，然后按底圖上河流線段描繪即可，完成后雙擊該線，系統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)做割線，各割線中心點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有3個，它們是相互獨立的，分別是：①形態因子：流域面積與流域長度平方的比值。②形狀系數：流域分水線的實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。形狀系數接近于1時，流域接近于圓形，這樣的流域易發生大洪水。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：指流域范圍內地表的平均高程，主要影響降水的形式和流域內的氣溫，進而影響流域水量的變化，其按流域不同區域高程的面積加權平均來計算，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，等高線選點時應參考地形圖。

6)流域坡度：流域內兩點之間的坡度用兩點高差與直線距離的比值計算，流域坡度用不同區域坡度的面積加權平均計算，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計算示例見表1。

圖2　流域長度勾繪計算示意圖

項目名稱流域面積/km2河網密度/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/千分率數值24530.187532.7形態因子:0.44。形狀系數: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,支流選取標準是面積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域高程處面積加權平均。同流域高度量算法相似

2結語

綜上所述，利用mapinfo底圖量算水文特征值比人工量測紙質底圖有以下優點：①坐標定位快速準確，mapinfo底圖具有實時坐標顯示跟蹤功能，在已知坐標點時可以快速準確地找到具體位置；②流域邊界圈畫準確清晰，底圖已由國家權威測繪部門繪制出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，相比紙質圖量算，其在準確性和時間效率上都有極大提高[3]；④根據計算結果精度要求，顯示比例可以隨意縮放，方便快捷。

參考文獻：

[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.現代水資源分析與評價[M].北京：化學工業出版社，2006：22-26.

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

中圖分類號：P333

文獻標識碼：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