mapinfo在水文分析计算中的应用

王　琼

( 佳木斯水文局，黑龙江 佳木斯 154002)



mapinfo在水文分析计算中的应用

王琼

( 佳木斯水文局，黑龙江 佳木斯 154002)

摘要：MapInfo含义是“Mapping + Information”即：地图对象+属性数据，是一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。它依据地图及其应用的概念、采用办公自动化的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理数据库技术、加入了地理信息系统分析功能。文章借助黑龙江省内流域mapinfo电子矢量底图，以某一流域为实例，针对利用该软件对确定流域的各项特征参数进行了应用分析，结果表明利用该软件确定流域参数，成果精度和工作效率得到极大提高，建议有条件时积极推广应用。

关键词：mapinfo；地理信息系统；流域特征；矢量图；流域电子底图

0引言

MapInfo是个功能强大，操作简便的桌面地图信息系统，它具有图形的输入与编辑、图形的查询与显示、数据库操作、空间分析和图形的输出等基本操作。系统采用菜单驱动图形用户界面的方式，为用户提供了5种工具条(主工具条、绘图工具条、常用工具条、ODBC工具条和MapBasic工具条)。用户通过菜单条上的命令或工具条上的铵钮进入到对话状态。系统提供的查看表窗口为：地图窗口、浏览窗口、统计窗口，及帮助输出设计的布局窗口，并可将输出结果方便地输出到打印机或绘图仪。

Mapinfo电子矢量图是指针对用户需求制作的各类实时跟踪地理坐标和地图比例的电子地图，用户可以根据该底图进行各项查询和统计分析工作。本文以黑龙江省mapinfo流域及水系底图为基础，利用其来分析计算某一流域的各项水文特征。

1应用实例分析

1.1圈划各类水文要素的等值线

在一些水文水资源分析计算中，经常需要勾画各类水文要素等值线图来计算水文要素的特征值，如果在纸质图上完成，工作量较大且不易修改，利用电子图来完成工作效率将会有极大提高。Mapinfo勾画等值线图时，主要进行以下3步操作：①首先准备一份大区域电子底图，在图上圈画流域边界。②根据单个站点相应水文要素的实际坐标来点绘各要素单值点[1]。③最后根据具体点据参考地形情况绘制等值线，以上操作涉及到软件的画点和画线功能，在软件快捷工具栏上均可随时使用，坐标定位时将软件“地图”选项中的“坐标实时跟踪”功能开启即可，见图1。

图1　某流域年降雨量等值线示意图

1.2计算流域特征值

1)流域面积：指流域地面分水线和出口断面所包围区域的水平面积，又称集水面积，基本单位为km2。圈画流域面积时，仅需要在流域底图上按照流域边界以“多边形”的方式勾画，完成后点击该多边形区域后系统即可显示该区域的面积。

2)河网密度：指单位流域面积上的河网长度，即河流干支流总长度和流域面积之比。确定河流长度时，选择工具栏上的“折线”选项，然后按底图上河流线段描绘即可，完成后双击该线，系统即可显示出线段长度，即河流长度[2]。

3)流域长度和平均宽度：以流域出口为圆心，做一组不同半径的同心圆，在每个圆与流域分水线的交界处(选主要两点)做割线，各割线中心点连线的长度即为流域的长度，流域面积与流域长度之比为流域平均宽度，软件操作方法同上，例图见图2。

4)流域形状：表示流域形状的参数有3个，它们是相互独立的，分别是：①形态因子：流域面积与流域长度平方的比值。②形状系数：流域分水线的实际长度与流域同面积圆的周长之比；或流域面积与周长和流域周长相等的圆的面积之比。形状系数接近于1时，流域接近于圆形，这样的流域易发生大洪水。③伸长比: 同面积圆的直径与流域长度的比值，比值越小流域越趋于狭长形。

5)流域高度：指流域范围内地表的平均高程，主要影响降水的形式和流域内的气温，进而影响流域水量的变化，其按流域不同区域高程的面积加权平均来计算，公式如下：

H0=(a1h1+a2h2+…+anhn)/A

(1)

式中：H0为流域平均高度，m；a为相邻两等高线的面积，km2；h为相邻等高线的平均高度，m；A为流域面积，km2。因软件不具备显示高程的功能，等高线选点时应参考地形图。

6)流域坡度：流域内两点之间的坡度用两点高差与直线距离的比值计算，流域坡度用不同区域坡度的面积加权平均计算，公式如下。

J=(a1j1+a2j2+…+anjn)/A

(2)

式中：j为流域平均坡度；ji为流域等高线间的平均坡度；a为相邻等高线间的面积；A为流域面积。

上述各流域特征参数计算示例见表1。

图2　流域长度勾绘计算示意图

项目名称流域面积/km2河网密度/km·km-2流域长度/km平均宽度/km流域形状流域高度/m流域坡度/千分率数值24530.187532.7形态因子:0.44。形状系数:1.37。伸长比:0.232524.34量算方法沿底图流域边界按圈画多边形法量算面积干支流总长度为444km,支流选取标准是面积50km2以上直接量算以割线法确定的线段长度量取等高线不同区域高程处面积加权平均。同流域高度量算法相似

2结语

综上所述，利用mapinfo底图量算水文特征值比人工量测纸质底图有以下优点：①坐标定位快速准确，mapinfo底图具有实时坐标显示跟踪功能，在已知坐标点时可以快速准确地找到具体位置；②流域边界圈画准确清晰，底图已由国家权威测绘部门绘制出50 km2以上流域的边界，用户可以直接默认使用；③量算某一河段长度和集水面积时可以快速完成，相比纸质图量算，其在准确性和时间效率上都有极大提高[3]；④根据计算结果精度要求，显示比例可以随意缩放，方便快捷。

参考文献：

[1]牛占.水文勘测工[M].郑州：黄河水利出版社，2011：6-10.

[2]王开章.现代水资源分析与评价[M].北京：化学工业出版社，2006：22-26.

[3]中华人民共和国水利部.SL247—2012水文资料整编规范[S].北京：中国水利水电出版社，2012.

中图分类号：P333

文献标识码：B

[作者简介]王琼(1984-)，女，黑龙江佳木斯人，工程师。

[收稿日期]2015-08-26

文章编号：1007-7596(2016)01-0107-02