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本文对近几年来基于栅格数字高程模型(DEM)提取水系网技术进行了比较详细的研究，讨论由栅格数字高程模型(DEM)自动提取水系网的原理和方法，经过对多种方法的比较研究，从而选择更适合小范围内水系网提取的算法，实现了从DEM中自动提取水系网，试验证明提取的算法在准确性和详细程度上都比较高，适合于小范围流域的水系网提取工作。本文从水系结构的角度定义了描述水系的最小基元，并在freeman链码的基础上确定了水系基元的编码方案。本文还从水系分级的多种方案中选择strahler水系分级方案对水系进行分级。在水系分级理论和水系基元编码的基础上对水系的多级分解的理论进行的研究，并制定了一套多级分解的方案，从多个实例中实现了多级分解的功能。本文基于地表径流漫流模型，在D8(eightflowdirectionmatrix)算法的基础上开发出一个DEM凹陷区域识别与处理、水系网自动提取模块；在提取的水系网基础上利用本论文制定的一套多级分解的方案，按照给定最小水系单元的strahler级数实现了水系网的多级分解工作，并以编码的形式输出分解出的各个水系单元的基元编码，以便后续的特征提取及自动识别工作。以成昆铁路线普雄段的普歪沟地区为研究区域，利用该地区的DEM进行了水系网的自动提取及水系网的多级分解工作，实验结果表明，洼地和平坦区域的处理方法非常有效，自动提取的水系网与人工提取的水系网非常接近；基于编码的多级分解方案行之有效，利用该地区提取出的水系网按照给定最小单元水系的级数实现了水系网的多级分解。