【数据共享】基于Landsat提取的全球河网（河宽）GDWL数据库

 

GRWL数据库，全称Global River Widths from Landsat Database，是由Allen, George H & Pavelsky、 Tamlin M等人基于Landsat数据制作的全球河网（宽度）数据库（Global extent of rivers and streams，Allen, George H. & Pavelsky, Tamlin M. DOI: 10.1126/science.aat0636），主要包含三种数据：

 

• GRWL矢量产品  ：【GRWL_vector_V01.01.zip】

• 简化的GRWL矢量产品  ：【GRWL_summaryStats_V01.01.zip】

• GRWL掩模产品（栅格格式） ：【GRWL_mask_V01.01.zip】

 

接下来分别介绍三种数据的简介和效果展示

 一

GRWL矢量产品

 

以30m分辨率的Landsat数据为基础，以纬度差4°、经度差6°将全球河网（河宽）数据划分为829个ESRI的shapefile格式文件，地理坐标系统一为WGS1984。此数据包含的字段名及含义如下：

1. utm_east: UTM Easting (UTM Zone is given in tile file name; meters)
2. utm_north: UTM Northing (UTM Zone is given in tile file name; meters)
3. width_m: wetted width of river (meters)
note: width_m == 1 indicates NA (no width data along the centerline) 
4. nchannels: braiding index (-)
5.  segmentID: unique ID of river segment in each tile
6. segmentInd: Index of each observation in each segment. Not sorted by upstream or downstream
7. lakeflag: integer specifying if observation is located on a river (lakeflag=0), lake/reservoir (lakeflag=1), tidal river (lakeflag=2), or canal (lakeflag=3). 
8.  lon: Longitude (decimal degrees)
9.  lat: Latitude (decimal degrees)
10. elev: Elevation (meters) – sampled from the Hydro1k D样例数据  NH50.shp （使用ArcGIS加载  NH50.shp文件，文件名中的N表示北半球；H表示纬度的第八行，即28°~32°；50表示经度的第50列，即东经114°~120°），此数据通过将河流分段赋值的方式体现河流的宽度，所以如果有河流宽度制图的需求可使用本数据。

 

GRWL矢量数据

 

经过和现有国内河网数据对比，可以发现此数据的优点是河流的精细度较高，缺点是存在部分较小的河流没有体现的问题。

 

 二

GRWL掩模产品（栅格格式）

 

此数据和矢量数据类似，以30m分辨率的Landsat数据为基础，以纬度差4°、经度差6°将全球河网（河宽）数据划分为830个GeoTIFF格式文件，地理坐标系统一为WGS1984。此数据主要参数及含义如下（DN值即像元值，表示不同像元值对应的水体含义）：

Pixel classifications: 
DN = 256 : No Data
DN = 255 : River
DN = 180 : Lake/reservoir 
DN = 126 : Tidal rivers/delta 
DN = 86 : Canal
DN = 0 : Land/water not connected to the GRWL river network

 

样例数据  NH50.tif （使用ArcGIS加载  NH50.tif 文件，文件名中的N表示北半球；H表示纬度的第八行，即28°~32°；50表示经度的第50列，即东经114°~120°），此数据使用栅格的形式进行河网数据（含湖泊、水库等）的显示。

 

GRWL掩模数据

 

在实际应用中，如涉及到使用河网的实际宽度，建议可使用ArcGIS的重分类工具对不同类型的水体进行提取，进一步转化为矢量面数据，用作进一步分析。

 

 三

简化的GRWL矢量产品

 

顾名思义，此数据为GRWL矢量数据的简化版本，但这种简化并非指要素的制图综合，而是指多个要素的分组合并（比如一条河河在未简化的数据中由1000段不同宽度的河段组成，经过简化后同样的一条河，要素形状不变，但只由50段组成了），全球的数据可以只用一个Shapefile文件存储，并且在属性表中不直接体现宽度，而是使用最小宽度、宽度均值、最大宽度等字段对要素进行描述。数据地理坐标系为WGS1984。此数据包含的字段名及含义如下：

 

1.width_min: the minimum of river width measurements along the segment at mean discharge (meters)2. width_med: the median of river width measurements along the segment at mean discharge (meters)3. width_mean: the mean of river width measurements along the segment at mean discharge (meters)4.width_max: the maximum of river width measurements along the segment at mean discharge (meters)5.width_sd: the standard deviation of river width measurements along the segment at mean discharge (meters)6. lakeflag: integer specifying if segment is located on a river (lakeflag=0), lake/reservoir (lakeflag=1), tidal river (lakeflag=2), or canal (lakeflag=3). This information is of much higher quality in the Global River Width from Landsat (GRWL) Vector Product V01.01 .8.nSegPx: number of pixels within the segment (N pixels)9. Shape_Leng: length of the segment (kilometers)

 

简化的GRWL矢量产品

 

在实际应用中，如不涉及河流宽度的分析和制图，从易用性角度，可以直接使用此数据（全球只有一个shp文件，不需要做带号计算和拼接），如果是需要考虑河流宽度的分析，还是优先使用第一个数据集，毕竟整个数据库就是河流宽度数据库。

 

如需用到此数据，可直接访问官网下载（外网原因，下载速度较慢），也可通过我分享的网盘链接进行下载。

 

 

数据网址

https://zenodo.org/record/1297434#.YhNq6Tg9CUl

数据免费下载

关注“橡树叶GIS”后，发送“010301”获取网盘下载链接

 

作者：橡树叶