数字流域分析是数字地形分析的重要分支,是建设智慧城市、数字地球的重要组成部分,更是水利信息的主要来源。作为数字地形分析的子集,数字流域分析同样是基于DEM数据进行的。DEM是对真实地形地貌的一种离散的数字化表达,是实际地表形态的再现,在DEM数据的组织形式中,基于规则格网DEM数据组织形式简单、算法设计方便且更适宜于计算机处理,是目前地形分析使用最为频繁最广泛的数据类型。在DEM数据生成过程中由于分辨率、高程内插和输出取整误差等原因使得DEM数据产生与真实地形不符的数据,其表现形式多为地形凹陷,被称为伪地形,传统的方法就是进行DEM数据预处理将伪地形进行剔除,但是传统的方法存在着一定的弊端,即真实地表形态中往往也存在着许多类似水坝、湖泊、沟渠等凹陷区域,在传统算法中,这些区域往往被当成伪地形一起被处理掉,这就造成了流域分析处理结果与真实地形不相符。所以为了更好的接近真实地表,本文提出了无填洼流域分析算法,对真实洼地进行保留,并将其包含在流域中一同进行流域分析。本文在无填洼的情况下对数字地形分析中的流向分析、汇流累积、流域提取等主要步骤进行了全面的研究,主要的研究内容和研究成果可以概括为以下几个方面:(1)真、伪洼地识别,本文通过对真、伪洼地的特征分析,从面积、深度、洼地边界线特征以及洼地的分布情况等属性信息入手,分析使用这些特征因子判别洼地的可行性,设计出了一个更加科学的真、伪洼地识别方法,有效地提取出真实洼地,达到了去伪存真的效果。(2)洼地边界的提取,洼地边界是判断真、伪洼地的重要地形因子,本文使用粗糙集理论,分析了洼地边界的模糊性,并通过确定粗糙集的上、下近似集和将洼地边界确定在一个范围,而后使用逐点追踪法,将洼地边界描绘出来。(3)洼地内部的流向分析,以湖泊、水库等真实地表形态所表现的洼地属于流域的一部分,需要对其内部流向进行分析,使用priority-flood队列法,确定洼地内部流向,使得洼地与外部区域相连,形成完整的河网。(4)无填洼流域分割,将洼地影响计入流域分析的整个过程中,会对其后续步骤产生一系列的影响,本文主要针对汇流累积量分析、河网提取、流域分割等主要步骤进行阐述,并通过实验,生成带有洼地的河网图和流域图。