基于数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)构建的数字流域是水文研究的基础设施,也是水文研究的技术平台。以DEM为基础数据源,不但可以自动提取与流域水文特性有关的各种地形地貌特征变量,如坡度、水流方向、河网密度等,也可获取流域的河网结构、流域形状等,从而可以进一步实现流域地形的自动分割,以及为分布式流域水文模型划分计算单元等。基于DEM的流域分析是数字化时代水文模拟技术发展的前沿和方向。在水文分析领域中,目前绝大部分算法是针对格网结构DEM设计的并且被集成到地理信息系统(Geographic Information System,GIS)软件和专业水文分析软件中广泛使用。不规则三角网(Triangulated Irregular Network,TIN)也是数字高程模型的主要表达方式之一,与规则格网的数字高程模型相比,TIN具有可变分辨率、地形模拟精度高等特点,TIN的矢量特性使得其在描述河网结构、流域拓扑关系等方面更具优势。本文首先系统的阐述了流域分析的内容与方法,对基于格网DEM的流域查询算法进行了归纳与总结,对基于不规则三角网分析了流域水系结构的一般模式,描述了流域河网的拓扑组织方案;其次基于水流方向和三角形边的关系,讨论了TIN中三角形边的汇流特性,并给出了相应的判断准则;最后设计了基于TIN的河网提取及子流域提取算法。对文中所提出的基于TIN的流域查询算法构建了实验分析系统,并采用了不同的数据对算法进行了验证,对算法的时间复杂度进行了分析。研究结果表明,基于TIN数据的河网提取结果及子流域提取结果与实际地形基本吻合,在处理大面积平坦区域时的算法的准确性有待进一步提高。