【数据分享】中国矢量水系属性数据库分享

文摘   教育   2024-10-26 09:32   北京  

学水文的可能会接触一些模型,比如水动力模型EFDC模型、MIKE模型、SWMM模型,而这些模型要么需要一些水系矢量数据,要么需要水系流域属性,像河流的宽度、海拔、平均坡度、曲折波长、汇水面积等等属性,本次收集了3份关于水系属性汇总的矢量数据,属性表详细记录了河流参数,数据按照划分的九大流域进行打包整理,希望大家能够多分享多转发!多转发!提醒,本数据获取有套路!不喜勿喷!


 

数据总览

 

本次按照九大流域划分整理三份水系矢量数据,文件名分别为River attribute_China.shp、Reaches_river_SWORD.shp、Nodes_river_SWORD.shp、GRWL_river_china.shp和GRWL_summaryStats_china.shp共5个矢量数据。

九大流域为:黄河流域、长江流域、淮河流域、海河流域、珠江流域、东北诸河流域、东南沿海诸河流域、西南国际河流流域、北方内陆及新疆诸河流域。

第一份:文件名为River attribute_China.shp包含定义河流中心线几何形状。中心线几何由基于陆地卫星全球河流宽度 (GRLW) 数据库(Allen & Pavelsky,2015;2018)的大约每 30 m 定位的点集定义。每条线都描述了一条曲折,并具有以下属性。

  • SegmentID河段的标识号(河段是由汇合处划定的河流的一部分)。

  • lakeFlag0 - 河流,1 - 湖泊,2 - 受潮汐影响的河流,3 - 运河,4 - 无法将 GRWL 与 HydroSHED 连接,5 - 大坝,-9999 - 无数据。

  • Width:曲流的平均宽度,不考虑分配给 Landsat 未检测到但已知被淹没的位置的小河流宽度。不能产生宽度的位置标记为-9999。

  • Elevation每条河流蜿蜒从 SRTM (90m) 的平均海拔,以米为单位。使用最近邻方法将 SRTM 像素分配给河流中心线上的等距点(每 ~30m)。此处报告了每条曲流所有有效点的平均高程。无法产生高程的位置标记为 -9999。

  • Slope水面坡度,单位为厘米/公里。坡度最初是在 10 公里范围内计算的,然后使用 LeFavour 和 Alsdorf (2005) 提出的方程的修改版本以 RL=2σ /S 的形式用于计算最佳范围长度,其中 RL 是最佳范围长度,σ是高度不确定性(来自 LeFavour 和 Alsdorf,2005 年的 5.51 m),S 是初始坡度估计值。使用经典线性回归或 Theil-Sen 估计器,根据哪种方法产生最佳确定系数,使用分配给 30 m 河流点的高程在最佳河段长度上计算最终坡度。不能产生坡度的位置标记为-9999。

  • Meandwave曲折波长,以米为单位。这是通过首先使用 5 点移动平均值平滑 30 m 分辨率河流中心线,然后识别平滑河流中心线上的拐点来计算的。最后,根据 Leopold 和 Wolman (1960) 给出的定义,曲折波长取连续拐点之间距离的两倍。

  • Sinuosity每条河流曲折的无量纲曲折度计算了沿河流中心线测量的曲折端点之间的长度与 Leopold 和 Wolman (1960) 定义的曲折波长的一半之比。

  • catch_area集水面积是根据 HydroSHEDS 的流向和相应的流量累积网格得出的(Lehner等人,2008 年)。对于任何位置(即像素),流量累积网格描述了流向该特定位置的上游栅格像素的数量。我们通过将流向某个位置的像素数乘以根据河段质心纬度的 SRTM 像素的平均面积,将以像素数给出的流量累积转换为集水区(以 m2为单位)。

  • QWBM使用水平衡模型 WBMsed 估算的年平均流量(Cohen等人,2014 年)。

  • strpwr_len按宽度(W/m)归一化的流功率。

  • strpwr_are按面积归一化的流功率(W/m 2)。


数据总览


第二份:文件名为Reaches_river_SWORD.shp和Nodes_river_SWORD.shp于 2022 年发射的地表水和海洋地形 (SWOT) 卫星任务将极大地扩展对河流水面高程 (WSE)、宽度和坡度的观测。为了方便灵活地进行广泛的新分析,SWOT 任务将提供一系列相关的数据产品。SWOT 任务将提供的一种产品是以 shapefile 格式存储的每个 SWOT 立交桥的河流矢量产品(JPL 内部文件,2020b)。如果 SWOT 矢量数据产品允许对河流节点和覆盖相同河流区域的河段进行多时相分析,则它们将具有最广泛的用途。
  • x节点的经度或范围从 180°E 180°W(单位:十进制度)。

  • y节点的纬度或范围,范围从 90°S 90°N(单位:十进制度)。

  • node_id每个节点的IDid 的格式如下:CBBBBBRRRRNNNT 其中 C = 大陆(Pfafstetter 流域代码的第一个数字),B = 直到第 6 级的剩余 Pfafstetter 流域代码,R = 到达编号(在第 6 级流域内按顺序分配,从上游工作的下游端),N = 节点编号(在上游工作的下游端开始的河段内按顺序分配),T = 类型(1 - 河流,3 - 河流上的湖泊,4 - 水坝或瀑布,5 - 不可靠的拓扑, 6 – 幽灵节点)。

  • node_length (仅限节点文件):沿 GRWL 中心线点测量的节点长度(单位:米)。

  • reach_id每个到达的 IDid 的格式如下: CBBBBBRRRRT 其中 C = 大陆(Pfafstetter 流域代码的第一个数字),B = 直到第 6 级的剩余 Pfafstetter 流域代码,R = 到达编号(在第 6 级流域内按顺序分配,从下游端向上游工作,T = 类型(1 - 河流,3 - 河上湖,4 - 大坝或瀑布,5 - 不可靠的拓扑结构,6 - 幽灵河段)。

  • reach_length仅限范围文件):沿 GRWL 中心线点测量的范围长度(单位:米)。

  • wse节点或河段的平均水面高程 (WSE) 值。WSE 是从 MERIT Hydro 数据集(Yamazaki 等人,2019 年)中提取的,并参考 EGM96 大地水准面(单位:米)。

  • wse_var沿 GRWL 中心线点的 WSE 方差,用于计算每个节点或范围的平均 WSE(单位:平方米)。

  • 宽度:节点或范围的平均宽度(单位:米)。

  • width_var沿 GRWL 中心线点的宽度方差,用于计算每个节点或范围的平均宽度(单位:平方米)。

  • max_width每个节点或河段的最大宽度值,包括岛屿和酒吧区域(单位:米)。

  • fcc节点或河段的最大流量累积值。流量累积值是从 MERIT Hydro 数据集(Yamazaki 等人,2019)中提取的(单位:平方公里)。

  • n_chan_max每个节点或范围的最大通道数。

  • n_chan_mod每个节点或到达的通道数的模式。

  • obstr_type基于 Globale Obstruction      Database (GROD, Whittemore et al., 2020)      HydroFALLS 数据      (http://wp.geog.mcgill.ca/hydrolab/hydrofalls) 的每个节点或范围的障碍类型。Obstr_type 值:0 - 无水坝,1 - 水坝,2 - 渠道水坝,3 - 水闸,4 - 低渗透水坝,5 - 瀑布。

  • grod_id每个节点的唯一 GROD ID obstr_type 值为 1-4 的范围。

  • hfalls_id每个节点的唯一 HydroFALLS ID obstr_type 值为 5 的范围。

  • dist_out每个节点或河段距河口的距离(单位:米)。

  • type节点或河段的类型标识符:1 - 河流,2 - 河外湖,3 - 河上湖,4 - 大坝或瀑布,5 - 不可靠的拓扑结构,6 - 幽灵河段/节点。

  • lakeflag:每个河段的 GRWL 水体标识符:0 - 河流,1 - 湖泊/水库,2 - 运河,3 - 受潮汐影响的河流。

  • manual_add仅限节点文件):指示节点是否手动添加到公共 GRWL 中心线的二进制标志(Allen Pavelsky2018 年)。这些节点最初的宽度 = 1,但后来更新为具有范围宽度值。

  • meand_len仅限节点文件):节点所属的曲折长度,从曲折起点到终点以米为单位测量。对于长于一根曲折的节点,曲折长度将代表属于该节点的所有曲折的平均长度(单位:米)。

  • sinusosity仅限节点文件):节点所属的总范围长度除以范围端点之间的欧几里德距离。 

  • 坡度仅限范围文件):沿 GRWL 中心线点计算的范围平均坡度。使用线性回归计算斜率(单位:米/公里)。

  • n_nodes仅限到达文件):与每个到达关联的节点数。

  • n_rch_up仅到达文件):每个到达的上游到达数。

  • n_rch_down仅到达文件):每个到达的下游到达数。

  • rch_id_up仅到达文件):上游相邻区域的到达 ID

  • rch_id_dn仅到达文件):下游相邻河段的到达 ID

  • swot_obs仅限范围文件):在 21 天的轨道周期内,与每个范围相交的最大 SWOT 传递次数。

  • swot_orbits仅限范围文件):在 21 天的轨道周期中与每个范围相交的 SWOT 轨道轨道列表



数据总览

 

第三份:文件名为GRWL_river_china.shpGRWL_summaryStats_china.shp
  • 文件是原始 GRWL 矢量产品的简化版本(参见下面的 #3)。与原始 GRWL 矢量数据集相比,该产品更小更实用,大多数 GRWL 用户更喜欢使用这个简化版本。这种简化的矢量乘积通过简化折线几何和计算沿每个折线段的汇总统计数据来减少要素折点和属性的数量。折线段大致是每个支流交汇点之间的线段。  

  • 对于每个折线段,shapefile 包含以下属性:
    1. width_min:在平均流量(米)时沿该段的河流宽度测量值的最小值
    2. width_med:在平均流量(米)时沿该段的河流宽度测量值的中值
    3. width_mean:在平均流量(米)时沿路段测量的河流宽度平均值
    4. width_max:在平均流量时沿路段测量的河流宽度的最大值(米)
    5. width_sd:沿线测量的河流宽度的标准偏差平均流量段(米)
    6.lakeflag:整数指定段是否位于河流(lakeflag=0)、湖泊/水库(lakeflag=1)、潮汐河流(lakeflag=2)或运河(lakeflag=3)上。此信息在来自 Landsat (GRWL) 矢量产品 V01.01(下面的产品 #3)的全球河流宽度中的质量要高得多。 
    8. nSegPx:片段内的像素数(N 个像素)
    9. Shape_Leng:片段的长度(公里)

  • GRWL_river_china.shp此 zip 文件包含 829 条河流中心线的 ESRI shapefile 折线。 
    瓷砖覆盖范围:4 度纬度乘 6 度经度。 
    投影:地理 WGS84
    分辨率:30 m

  • 在每个 GRWL 测量位置,shapefile 包含以下属性:
    1. utm_east:UTM 东向(UTM 区域在切片文件名中给出;米)
    2.utm_north:UTM 北向(UTM 区域在切片文件名中给出;米)
    3 . width_m:河流的湿宽度(米)注:width_m == 1 表示 NA(沿中心线没有宽度数据) 
    4. nchannels:编织指数(-)
    5. segmentID:每个瓦片中河流段的唯一 ID
    6. segmentInd :每个段中每个观察的索引。不按上游或下游排序
    7.lakeflag:整数指定观察是否位于河流 (lakeflag=0)、湖泊/水库 (lakeflag=1)、潮汐河流 (lakeflag=2) 或运河 (lakeflag=3)。 
    8. lon:经度(十进制度)
    9. lat:纬度(十进制度)
    10. elev:海拔(米)——取自 Hydro1k DEM

  • 文件是原始 GRWL 矢量产品的简化版本(参见下面的 #3)。与原始 GRWL 矢量数据集相比,该产品更小更实用,大多数 GRWL 用户更喜欢使用这个简化版本。这种简化的矢量乘积通过简化折线几何和计算沿每个折线段的汇总统计数据来减少要素折点和属性的数量。折线段大致是每个支流交汇点之间的线段。  

  • 对于每个折线段,shapefile 包含以下属性:
    1. width_min:在平均流量(米)时沿该段的河流宽度测量值的最小值
    2. width_med:在平均流量(米)时沿该段的河流宽度测量值的中值
    3. width_mean:在平均流量(米)时沿路段测量的河流宽度平均值
    4. width_max:在平均流量时沿路段测量的河流宽度的最大值(米)
    5. width_sd:沿线测量的河流宽度的标准偏差平均流量段(米)
    6.lakeflag:整数指定段是否位于河流(lakeflag=0)、湖泊/水库(lakeflag=1)、潮汐河流(lakeflag=2)或运河(lakeflag=3)上。此信息在来自 Landsat (GRWL) 矢量产品 V01.01(下面的产品 #3)的全球河流宽度中的质量要高得多。 
    8. nSegPx:片段内的像素数(N 个像素)
    9. Shape_Leng:片段的长度(公里)

  • GRWL_river_china.shp此 zip 文件包含 829 条河流中心线的 ESRI shapefile 折线。 
    瓷砖覆盖范围:4 度纬度乘 6 度经度。 
    投影:地理 WGS84
    分辨率:30 m

  • 在每个 GRWL 测量位置,shapefile 包含以下属性:
    1. utm_east:UTM 东向(UTM 区域在切片文件名中给出;米)
    2.utm_north:UTM 北向(UTM 区域在切片文件名中给出;米)
    3 . width_m:河流的湿宽度(米)注:width_m == 1 表示 NA(沿中心线没有宽度数据) 
    4. nchannels:编织指数(-)
    5. segmentID:每个瓦片中河流段的唯一 ID
    6. segmentInd :每个段中每个观察的索引。不按上游或下游排序
    7.lakeflag:整数指定观察是否位于河流 (lakeflag=0)、湖泊/水库 (lakeflag=1)、潮汐河流 (lakeflag=2) 或运河 (lakeflag=3)。 
    8. lon:经度(十进制度)
    9. lat:纬度(十进制度)
    10. elev:海拔(米)——取自 Hydro1k DEM


数据获取


至此,将3份水系属性数据按照每个流域放到各自的数据库中,数据制作不易,欢迎转发,求转发求转发!

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