近日，河海大学水文水资源学院水文院刘金涛教授团队在水文学领域权威期刊《Water Resources Research》（中科院一区，2019年影响因子4.14）发表了题为“Nondispersive drainage direction simulation based on flexible triangular facets”的论文，报道了自主研发的新型单流向水流路径提取算法。
水流路径是指水受重力影响在地表流动的轨迹，是水文学的一项基本参数。借助水流路径信息，可以进一步提取出水文模型的许多常用参数，如流域边界，流动距离，单宽集水面积，地形湿度指数等。目前，水文模型普遍使用基于数字高程模型的提取算法模拟水流路径，提高水流路径提取算法的精度有助于优化水文模型的模拟效果。
本研究对广泛应用的单流向算法做了创新性的改进，提出了新型单流向水流路径提取算法。新算法包含了2项核心技术，即灵活三角面构建技术和流量聚合技术。首先，结合经典D∞方向来判定其切线曲率大的下坡单元方向，并以该方向为直角平分线来灵活构建三角面，随后则采用此三角面坡向和D∞方向的均值作为最终局部水流方向。以该局部水流方向为基础，以入流流向和集水面积为权重将每个单元上的离散入流聚合至单元内一点并集中向下游演算，从而得到连续的水流路径。
研究在多种理想地形上对比了新算法和已有单流向算法（D8、D8-LTD、iGD8）提取水流路径和单宽集水面积的精度。可视化评价和数值评价的结果都显示，新算法提取的水流路径与理论流径间吻合度最高，提取路径精度比已有算法平均提升14%，是最适合还原理论流径的算法。
一直以来，该团队聚焦于山坡水文规律的发掘和模拟工作，建设了浙江和睦桥实验基地和西藏夺底沟实验基地，积累了大量实验数据和原创算法。今年以来，团队已先后在《Water Resources Research》、《Hydrology and Earth System Sciences》、《Journal of Hydrology》等水文学知名刊物发表相关研究成果。