河网分级的工作原理

河网分级是一种将级别数分配给河流网络中的连接线的方法。此级别是一种根据支流数对河流类型进行识别和分类的方法。仅需知道河流的级别，即可推断出河流的某些特征。

例如，一级河流绝大部分都是地上水流；它们没有上游集中水流。因此，它们最容易受非点源污染问题的影响，但是与分水岭的其他区域相比，它们可从宽阔的河岸缓冲区中获取更多的益处。

河网分级工具有两种可用于分配级别的方法。这两种方法由 Strahler (1957) 和 Shreve (1966) 提出。

Strahler 河流分级方法

Shreve 河流分级方法

在这两种方法中，始终将 1 级分配给上游河段（又称外连接线）。

Strahler 法

在 Strahler 法中，所有没有支流的连接线都被分为 1 级，它们称为第一级别。

当级别相同的河流交汇时，河网分级将升高。因此，两条一级连接线相交会创建一条二级连接线，两条二级连接线相交会创建一条三级连接线，依此类推。但是，级别不同的两条连接线相交不会使级别升高。例如，一条一级连接线和一条二级连接线相交不会创建一条三级连接线，但会保留最高级连接线的级别。

Strahler 法是最常见的河网分级方法。但是，由于此方法只在同级相交时才会提高级别，因此它并不考虑所有连接线，且会对连接线的添加和移除非常敏感。

Shreve 法

Shreve 法考虑网络中的所有连接线。与 Strahler 法相同，所有外连接线都被分为 1 级。但对于 Shreve 法中的内连接线，级别是增加的。例如，两条一级连接线相交会创建一条二级连接线，一条一级连接线和一条二级连接线相交会创建一条三级连接线，而一条二级连接线和一条三级连接线相交则会创建一条五级连接线。

因为级别可增加，所以 Shreve 法中的数字有时指的是量级，而不是级别。在 Shreve 法中，连接线的量级是指上游连接线的数量。

参考书目

Tarboton, D. G., R. L. Bras, and I. Rodriguez-Iturbe.1991. On the Extraction of Channel Networks from Digital Elevation Data.Hydrological Processes. 5: 81–100.