CN108597022A - 一种估算中小流域内河道宽度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种估算中小流域内河道宽度的方法，包括以下主要步骤：利用流域DEM数据计算出流域中每一个栅格单元的坡度和汇流累计值；提取流域中的河道；以河道栅格单元为中心，逐栅格计算一定范围内的坡度一阶原点距；选取若干河道栅格单元作为样本，量取样本河道栅格单元内的河道宽度；基于选取的河道栅格单元的测量宽度，汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距构建河宽模型；以每一个河道栅格单元内的汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距为河宽模型的输入，逐栅格估算河道栅格单元内的河道宽度。本发明具有数据来源稳定可靠、计算效率高、结果客观合理等优点，有利于流域河道宽度的快速估算和提取。

Description

一种估算中小流域内河道宽度的方法

技术领域

本发明属于水文技术领域，具体涉及一种估算中小流域内河道宽度的方法。

背景技术

我国河流众多，流域面积200至3000km²的中小流域近9000个。近年来，受气候变化影响，由局地强降水造成的中小河流突发性洪水频繁发生，已成为造成人员伤亡的主要灾种。中小流域由于通常处于地形复杂、坡度陡峻的偏远山区，一方面山洪具有陡涨陡落的特点，另一方面缺少长期的水文气象观测资料，因此急促上涨的洪水极易形成危害当地的居民人身安全和社会经济的洪涝灾害，对中小流域突发性洪水进行快速预报成为亟待解决的重要问题。

随着遥感、地理信息以及数字流域等技术的发展，基于栅格数字高程模型(DEM，Digital Elevation Model)的分布式水文模型以其充分考虑降雨和下垫面条件空间变化的特点，现已成为流域水文模型的发展趋势，尤其是在地形复杂的山区性中小流域中，分布式水文模型比传统的不能考虑流域内地形变化的集总式模型更有优势。在构建分布式的水文模型时，通常将流域划分为若干个正交的网格，以每一个网格作为计算单元。在每一个计算单元中通过产流模型计算产生的径流，然后按照一定的汇流顺序逐单元进行汇流计算，在汇流计算中十分重要的一环就是河道演算。当采用水力学方法进行河道演算时需要知道每一个栅格单元的河道宽度，这也是分布式水文模型建模的重点和难点之一。

为了进一步促进流域水文模型的发展，需要更深入研究河道宽度的计算方法。

河道宽度是分布式水文模型中采用水力学方法进行汇流计算中的关键参数，河道宽度的合理与否对计算结果有着重要影响。目前并没有一种好的方法对每一个河道栅格单元中的河道断面宽度进行估算。常见的方法一般是将所有的河道断面的宽度都设置为一样的值，或者是依据流域出口的河道断面宽度向上游逐渐线性递减来估算河道栅格单元中的河道断面宽度，这使得计算的河道宽度一般是下游河道的宽度总是大于上游的河道宽度。然而，在中小流域中，河道断面宽度受到河道附近地形地貌的影响较大，在河道栅格单元中的河道断面宽度会随着河道两岸地形地貌的不同不断发生变化，在实际状态下河道并不总是从上游到下游持续增大，有时下游某处的河道反而会比上游的河道更窄，通过线性递减的方法来估算河道断面宽度的方法并不完全符合客观实际。

因而对河道宽度估算的不准确限制了河道宽度这个参数在分布式建模中的应用，不利于国内分布式水文模型的发展。

针对以上不足，如何考虑河道宽度在空间上的变异性，提取其客观合理的河道宽度，正是发明人需要解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种估算中小流域内河道宽度的方法，具有数据来源稳定可靠、计算效率高、结果客观合理等优点，有利于流域河道宽度的快速估算和提取，值得推广。

为解决上述问题，本发明具体采用以下技术方案：

一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，利用流域DEM数据计算出流域中每一个栅格单元的坡度和汇流累计值，得到坡度栅格和汇流累计栅格；

步骤2，提取流域中的河道，得到河道栅格；

步骤3，逐次访问河道栅格中的每一个栅格单元，以栅格单元为中心，逐河道栅格计算该栅格单元一定范围内的坡度一阶原点距；

步骤4，选取河道栅格中的若干栅格单元作为样本河道栅格单元，量取样本河道栅格单元内的河道断面宽度；

步骤5，基于样本河道栅格单元的河道断面宽度、汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距构建河宽模型；

步骤6，以河道栅格单元内的汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距为河宽模型的输入，估算出河道栅格中所有栅格单元内的河道宽度。

前述的一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤1中利用流域DEM数据计算出流域中每一个栅格单元的坡度和汇流累计值，得到坡度栅格和汇流累计栅格，具体包括以下步骤：

步骤1.1，以栅格单元Cell为中心，通过周围栅格的高程值与该栅格单元的高程值的对比，找出与其相比最低的栅格单元Cell_D；

步骤1.2，计算Cell和Cell_D之间的高程差DH_max和距离Dis；

步骤1.3，基于DH_max和Dis计算栅格单元Cell的坡度S：

S＝DH_max/Dis

步骤1.4，将Cell作为出流栅格，Cell_D作为入流栅格，入流栅格汇流累计值加1；

步骤1.5，逐栅格循环，计算每一个栅格单元中的坡度和汇流累计值A，得到坡度栅格和汇流累计栅格。

前述的一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤2中提取流域中的河道，得到河道栅格，具体包括以下步骤：

步骤2.1，结合流域实际自然地理情况，设置阈值T；

步骤2.2，在利用阈值T对步骤1中计算得到的汇流累计栅格进行重分类，汇流累计栅格中汇流累计值高于阈值的判定为河道栅格，汇流累计值低于阈值的判定为坡地栅格。

前述的一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述的逐次访问河道栅格中的每一个栅格单元，以栅格单元为中心，逐河道栅格计算该栅格单元一定范围内的坡度一阶原点距，具体包括以下步骤：

步骤3.1，基于数字地图确定流域中最宽的河道断面宽度B_max，利用B_max计算得到搜索半径r：

步骤3.2，逐次访问河道栅格中的每一个栅格单元，以该栅格单元为中心，寻找该栅格单元周围r范围内的栅格单元即邻域栅格单元；

步骤3.3，计算步骤3.2中邻域栅格单元中坡度的一阶原点矩，并且将该原点矩的值赋予中心的栅格单元：

式中：S_mean为邻域栅格单元的坡度一阶原点矩，i为r范围内栅格单元的编号，n为r范围内栅格单元的总数，S_i为邻域栅格单元中每一个栅格单元内的坡度。

前述的一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，选取河道栅格中的若干栅格单元作为样本河道栅格单元，量取样本河道栅格单元内的河道断面宽度的步骤包括：

步骤4.1，选取河道栅格中的若干栅格单元作为样本河道栅格单元，选择原则为：选择出的样本河道栅格单元在空间分布上从流域出口到河源之间均匀分布，既有主河道上的栅格单元，也要有支河道上的栅格单元，在河宽的数值上既有河宽较小的栅格单元也有河宽较大的栅格单元，使得选择出的样本河道栅格单元具有一定的代表性；

步骤4.2，在数字地图上通过测量得到选择出的样本河道栅格单元内的河道断面宽度。

前述的一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤5中基于样本河道栅格单元的河道断面宽度、汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距构建河宽模型的步骤包括：

步骤5.1，统计样本河道栅格单元中坡度一阶原点距的最大值MaxS；

步骤5.2，统计样本河道栅格单元中汇流累计值的最大值MaxA；

步骤5.3，计算每一个样本河道栅格单元的坡度一阶原点距S_mean与MaxS的比值RatioS：

RatioS＝S_mean/MaxS

步骤5.4，计算每一个样本河道栅格单元的坡度因子factor_s：

factor_s＝1-RatioS

步骤5.5，计算每一个样本河道栅格单元的汇流累计因子factor_a：

步骤5.6，计算每一个样本河道栅格单元的地形因子factor_te：

factor_te＝factor_a×factor_s

步骤5.7，拟合样本河道栅格单元中的地形因子与河宽之间的函数关系，构建河宽模型：

B＝δ×factor_te+β

式中：B为河道栅格中每一个样本河道栅格单元的河宽，δ为河宽模型的比例系数，β为河宽模型的基础河宽。

通过调整δ和β的值，使得样本河道栅格单元中估算得到的河道断面宽度尽量接近测量得到的河道断面宽度，从而确定合适的δ和β的值。

前述的一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤6中以河道栅格单元内的汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距为河宽模型的输入，估算出所有河道栅格单元内的河道宽度的步骤包括：

步骤6.1，以每一个河道栅格单元中的汇流累计值A和一定范围内的坡度一阶原点距S_mean为基础计算得到该河道栅格单元的地形因子factor_te；

步骤6.2，在河道栅格单元中结合地形因子factor_te以及河宽模型估算该河道栅格单元内的河道宽度。

本发明的有益效果：本发明提供的一种估算中小流域内河道宽度的方法，以影响河道宽度的地形因子为基础，提出了地形因子与河道宽度的函数关系，进而提取了河道宽度，这样既保证了计算结果的精度与可靠性，同时解决了缺少观测资料的中小流域中河道宽度的计算问题。且本方法主要应用流域数字高程模型，数据来源稳定可靠，方法中变量之间的函数关系明确，有利于流域河道宽度的自动化生成，通过数字流域技术以简化提取步骤，同时，保证了结果的客观合理性，有利于分布式水文模型的直接调用，可以进一步促进数字水文学以及分布式模型的深入发展。

附图说明

图1是本发明的计算流程示意图；

图2为本发明计算出的流域坡度栅格示意图；

图3为本发明中计算出的流域汇流累计栅格示意图；

图4为本发明中计算出的流域河道示意图；

图5为本发明中提取出的流域河道一定范围内的栅格示意图；

图6为本发明陈河流域河道宽度实测点分布示意图；

图7为本发明陈河流域河宽模型示意图；

图8为本发明陈河流域样本点的河道宽度计算结果和实测结果对比示意图；

图9为本发明陈河流域每一个河道栅格的河道宽度计算结果示意图；

图10本发明陈河流域每一个河道栅格的河道宽度的空间分布示意图。

具体施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明提供的一种估算中小流域内河道宽度的方法，包括以下步骤：

步骤1，利用流域DEM数据计算出流域中每一个栅格单元的坡度和汇流累计值，得到坡度栅格和汇流累计栅格，分别如图2、图3所示；

步骤1.1，以栅格单元Cell为中心，通过周围栅格的高程值与该栅格单元的高程值的对比，找出与其相比最低的栅格单元Cell_D；

步骤1.2，计算Cell和Cell_D之间的高程差DH_max和距离Dis；

步骤1.3，基于DH_max和Dis计算栅格单元Cell的坡度S：

S＝DH_max/Dis

步骤1.4，将Cell作为出流栅格，Cell_D作为入流栅格，入流栅格汇流累计值加1；

步骤1.5，逐栅格循环，计算每一个栅格单元中的坡度和汇流累计值A，得到坡度栅格和汇流累计栅格。

步骤2，提取流域中的河道，得到河道栅格：

步骤2.1，结合流域实际自然地理情况，设置阈值T；

步骤2.2，在利用阈值T对步骤1中计算得到的汇流累计栅格进行重分类，汇流累计栅格中汇流累计值高于阈值的判定为河道栅格，如图4所示，汇流累计值低于阈值的判定为坡地栅格。

步骤3，逐次访问河道栅格中的每一个栅格单元，以栅格单元为中心，逐河道栅格计算该栅格单元一定范围内的坡度一阶原点距：

步骤3.1，基于数字地图确定流域中最宽的河道断面宽度B_max，利用B_max计算得到搜索半径r：

步骤3.2，逐次访问河道栅格中的每一个栅格单元，以该栅格单元为中心，寻找该栅格单元周围r范围内的栅格单元即邻域栅格单元，如图5所示；

步骤3.3，计算步骤3.2中邻域栅格单元中坡度的一阶原点矩，并且将该原点矩的值赋予中心的栅格单元：

式中：S_mean为邻域栅格单元的坡度一阶原点矩，i为r范围内栅格单元的编号，n为r范围内栅格单元的总数，S_i为邻域栅格单元中每一个栅格单元内的坡度。

步骤4，选取河道栅格中的若干栅格单元作为样本河道栅格单元，如图6所示，量取样本河道栅格单元内的河道断面宽度：

步骤4.1，选取河道栅格中的若干栅格单元作为样本河道栅格单元，选择原则为：选择出的样本河道栅格单元在空间分布上从流域出口到河源之间均匀分布，既有主河道上的栅格单元，也要有支河道上的栅格单元，在河宽的数值上既有河宽较小的栅格单元也有河宽较大的栅格单元，使得选择出的样本河道栅格单元具有一定的代表性；

步骤4.2，在数字地图上通过测量得到选择出的样本河道栅格单元内的河道断面宽度。

步骤5，基于样本河道栅格单元的河道断面宽度、汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距构建河宽模型，如图7所示：

步骤5.1，统计样本河道栅格单元中坡度一阶原点距的最大值MaxS；

步骤5.2，统计样本河道栅格单元中汇流累计值的最大值MaxA；

步骤5.3，计算每一个样本河道栅格单元的坡度一阶原点距S_mean与MaxS的比值RatioS：

RatioS＝S_mean/MaxS

步骤5.4，计算每一个样本河道栅格单元的坡度因子factor_s：

factor_s＝1-RatioS

步骤5.5，计算每一个样本河道栅格单元的汇流累计因子factor_a：

步骤5.6，计算每一个样本河道栅格单元的地形因子factor_te：

factor_te＝factor_a×factor_s

步骤5.7，拟合样本河道栅格单元中的地形因子与河宽之间的函数关系，构建河宽模型：

B＝δ×factor_te+β

式中：B为河道栅格中每一个样本河道栅格单元的河宽，δ为河宽模型的比例系数，β为河宽模型的基础河宽。

通过调整δ和β的值，使得样本河道栅格单元中估算得到的河道断面宽度尽量接近测量得到的河道断面宽度，如图8所示，从而确定合适的δ和β的值。

步骤6，以河道栅格单元内的汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距为河宽模型的输入，估算出所有河道栅格单元内的河道宽度，如图9、图10所示：

步骤6.1，以每一个河道栅格单元中的汇流累计值A和一定范围内的坡度一阶原点距S_mean为基础计算得到该河道栅格单元的地形因子factor_te；

步骤6.2，在河道栅格单元中结合地形因子factor_te以及河宽模型估算该河道栅格单元内的河道宽度。

以陕西省陈河流域为例，该流域位于陕西省南部，流域面积1450km²，多年平均降雨量约700—900mm，流域内山坡陡峻，沟谷纵横，植被茂盛。陈河流域为位于半湿润地区的典型中小流域。本例的研究区中的数字高程数据(DEM)采用美国太空总署(NASA)与国防部国家***(NIMA)联合提供的90m分辨率的STRIM(Shuttle Radar Topography Mission)数据。

步骤1、利用流域DEM数据计算出流域中每一个栅格单元的坡度和汇流累计值，得到坡度栅格和汇流累计栅格，包括以下步骤：

步骤1.1，以栅格单元Cell为中心，通过周围栅格的高程值与该栅格单元的高程值的对比，找出与其相比最低的栅格单元Cell_D；

步骤1.2，计算Cell和Cell_D之间的高程差DH_max和距离Dis；

步骤1.3，基于DH_max和Dis计算栅格单元Cell的坡度S：

S＝DH_max/Dis

步骤1.4，将Cell作为出流栅格，Cell_D作为入流栅格，入流栅格汇流累计值加1；

步骤1.5，逐栅格循环，计算每一个栅格单元中的坡度和汇流累计值A，得到坡度栅格和汇流累计栅格。

步骤2，提取流域中的河道，得到河道栅格，包括以下步骤：

步骤2.1，结合流域实际自然地理情况，设置阈值T，在陈河流域T的值设为1000；

步骤2.2，在利用阈值T对步骤1中计算得到的汇流累计栅格进行重分类，汇流累计栅格中汇流累计值高于阈值的判定为河道栅格，汇流累计值低于阈值的判定为坡地栅格。

步骤3，逐次访问河道栅格中的每一个栅格单元，以栅格单元为中心，逐河道栅格计算该栅格单元一定范围内的坡度一阶原点距，具体的步骤包括：

步骤3.1，基于数字地图确定流域中最宽的河道断面宽度B_max，利用B_max计算得到搜索半径r：

计算得到陈河流域中r为127m。

步骤3.2，逐次访问河道栅格中的每一个栅格单元，以该栅格单元为中心，寻找该栅格单元周围r范围内的栅格单元即邻域栅格单元；

步骤3.3，计算步骤3.2中邻域栅格单元中坡度的一阶原点矩，并且将该原点矩的值赋予中心的栅格单元：

式中：S_mean为邻域栅格单元的坡度一阶原点矩，i为r范围内栅格单元的编号，n为r范围内栅格单元的总数，S_i为邻域栅格单元中每一个栅格单元内的坡度。

步骤4，选取河道栅格中的若干栅格单元作为样本河道栅格单元，量取样本河道栅格单元内的河道断面宽度，包括以下步骤：

步骤4.1，选取河道栅格中的若干栅格单元作为样本河道栅格单元，选择原则为：选择出的样本河道栅格单元在空间分布上从流域出口到河源之间均匀分布，既有主河道上的栅格单元，也要有支河道上的栅格单元，在河宽的数值上既有河宽较小的栅格单元也有河宽较大的栅格单元，使得选择出的样本河道栅格单元具有一定的代表性；

步骤4.2，在数字地图上通过测量得到选择出的样本河道栅格单元内的河道断面宽度。

步骤5，基于样本河道栅格单元的河道断面宽度、汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距构建河宽模型，包括以下步骤：

步骤5.1，统计样本河道栅格单元中坡度一阶原点距的最大值MaxS；

步骤5.2，统计样本河道栅格单元中汇流累计值的最大值MaxA；

步骤5.3，计算每一个样本河道栅格单元的坡度一阶原点距S_mean与MaxS的比值RatioS：

RatioS＝S_mean/MaxS

步骤5.4，计算每一个样本河道栅格单元的坡度因子factor_s：

factor_s＝1-RatioS

步骤5.5，计算每一个样本河道栅格单元的汇流累计因子factor_a：

步骤5.6，计算每一个样本河道栅格单元的地形因子factor_te：

factor_te＝factor_a×factor_s

步骤5.7，拟合样本河道栅格单元中的地形因子与河宽之间的函数关系，构建河宽模型：

B＝δ×factor_te+β

式中：B为河道栅格中每一个样本河道栅格单元的河宽，δ为河宽模型的比例系数，β为河宽模型的基础河宽。

通过调整δ和β的值，使得样本河道栅格单元中估算得到的河道断面宽度尽量接近测量得到的河道断面宽度，从而确定合适的δ和β的值。在陈河流域中通过样本点的拟合得到δ的值为69.77，β为14.73。

步骤6，以河道栅格单元内的汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距为河宽模型的输入，估算出所有河道栅格单元内的河道宽度的步骤包括：

步骤6.1，以每一个河道栅格单元中的汇流累计值A和一定范围内的坡度一阶原点距S_mean为基础计算得到该河道栅格单元的地形因子factor_te；

步骤6.2，在河道栅格单元中结合地形因子factor_te以及河宽模型估算该河道栅格单元内的河道宽度。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，利用流域DEM数据计算出流域中每一个栅格单元的坡度和汇流累计值，得到坡度栅格和汇流累计栅格；

步骤2，提取流域中的河道，得到河道栅格；

步骤3，逐次访问河道栅格中的每一个栅格单元，以栅格单元为中心，逐河道栅格计算该栅格单元一定范围内的坡度一阶原点距；

步骤4，选取河道栅格中的若干栅格单元作为样本河道栅格单元，量取样本河道栅格单元内的河道断面宽度；

步骤5，基于样本河道栅格单元的河道断面宽度、汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距构建河宽模型；

步骤6，以河道栅格单元内的汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距为河宽模型的输入，估算出所有河道栅格单元内的河道宽度。

2.根据权利要求1所述的一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤1中利用流域DEM数据计算出流域中每一个栅格单元的坡度和汇流累计值，得到坡度栅格和汇流累计栅格，具体包括以下步骤：

步骤1.1，以栅格单元Cell为中心，通过周围栅格的高程值与该栅格单元的高程值的对比，找出与其相比最低的栅格单元Cell_D；

步骤1.2，计算Cell和Cell_D之间的高程差DH_max和距离Dis；

步骤1.3，基于DH_max和Dis计算栅格单元Cell的坡度S：

S＝DH_max/Dis

步骤1.4，将Cell作为出流栅格，Cell_D作为入流栅格，入流栅格汇流累计值加1；

步骤1.5，逐栅格循环，计算每一个栅格单元中的坡度和汇流累计值A，得到坡度栅格和汇流累计栅格。

3.根据权利要求2所述的一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤2中提取流域中的河道，得到河道栅格，具体包括以下步骤：

步骤2.1，结合流域实际自然地理情况，设置阈值T；

步骤2.2，在利用阈值T对步骤1中计算得到的汇流累计栅格进行重分类，汇流累计栅格中汇流累计值高于阈值的判定为河道栅格，汇流累计值低于阈值的判定为坡地栅格。

4.根据权利要求3所述的逐次访问河道栅格中的每一个栅格单元，以栅格单元为中心，逐河道栅格计算该栅格单元一定范围内的坡度一阶原点距，具体包括以下步骤：

步骤3.1，基于数字地图确定流域中最宽的河道断面宽度B_max，利用B_max计算得到搜索半径r：

步骤3.2，逐次访问河道栅格中的每一个栅格单元，以该栅格单元为中心，寻找该栅格单元周围r范围内的栅格单元即邻域栅格单元；

步骤3.3，计算步骤3.2中邻域栅格单元中坡度的一阶原点矩，并且将该原点矩的值赋予中心的栅格单元：

式中：S_mean为邻域栅格单元的坡度一阶原点矩，i为r范围内栅格单元的编号，n为r范围内栅格单元的总数，S_i为邻域栅格单元中每一个栅格单元内的坡度。

5.根据权利要求4中所述的选取河道栅格中的若干栅格单元作为样本河道栅格单元，量取样本河道栅格单元内的河道断面宽度的步骤包括：

步骤4.1，选取河道栅格中的若干栅格单元作为样本河道栅格单元，选择原则为：选择出的样本河道栅格单元在空间分布上从流域出口到河源之间均匀分布，既有主河道上的栅格单元，也要有支河道上的栅格单元，在河宽的数值上既有河宽较小的栅格单元也有河宽较大的栅格单元，使得选择出的样本河道栅格单元具有一定的代表性；

步骤4.2，在数字地图上通过测量得到选择出的样本河道栅格单元内的河道断面宽度。

6.根据权利要求5中所述的一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤5中基于样本河道栅格单元的河道断面宽度、汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距构建河宽模型的步骤包括：

步骤5.1，统计样本河道栅格单元中坡度一阶原点距的最大值MaxS；

步骤5.2，统计样本河道栅格单元中汇流累计值的最大值MaxA；

步骤5.3，计算每一个样本河道栅格单元的坡度一阶原点距S_mean与MaxS的比值RatioS：

RatioS＝S_mean/MaxS

步骤5.4，计算每一个样本河道栅格单元的坡度因子factor_s：

factor_s＝1-RatioS

步骤5.5，计算每一个样本河道栅格单元的汇流累计因子factor_a：

步骤5.6，计算每一个样本河道栅格单元的地形因子factor_te：

factor_te＝factor_a×factor_s

步骤5.7，拟合样本河道栅格单元中的地形因子与河宽之间的函数关系，构建河宽模型：

B＝δ×factor_te+β

式中：B为河道栅格中每一个样本河道栅格单元的河宽，δ为河宽模型的比例系数，β为河宽模型的基础河宽。

7.根据权利要求6所述的一种估算中小流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤6中以河道栅格单元内的汇流累计值和一定范围内的坡度一阶原点距为河宽模型的输入，估算出所有河道栅格单元内的河道宽度的步骤包括：

步骤6.1，以每一个河道栅格单元中的汇流累计值A和一定范围内的坡度一阶原点距S_mean为基础计算得到该河道栅格单元的地形因子factor_te；

步骤6.2，在河道栅格单元中结合地形因子factor_te以及河宽模型估算该河道栅格单元内的河道宽度。