GBHM(Geomorphology-Based Hydrological Model）)模型由杨大文开发，是一个建立在DEM及GIS基础上的，以山坡为基本单元的分布式水文模型。模型由四个主要部分组成，见图1。
（1）流域空间信息库
流域空间信息库是模型的支撑模块，首先是利用ArcGIS中的GRID工具，按照D8方法（O’Callaghan, 1984）从DEM生成河网水系并进行子流域划分，然后提取描述流域地形地貌的参数，包括汇流面积、汇流长度、平均坡度和河网密度，并由此计算面积方程和宽度方程等。结合相关的下垫面地理信息数据，如土壤类型、土地利用方式及植被类型等，构建一个流域空间信息库。依据下垫面属性的空间变化，将流域在空间上离散为一系列山坡单元，并附给每个单元的地形参数、土地利用、植被和土壤类型等参数，这样形成一个流域空间上格网系统。最后利用生成的河网系统并结合相应的河道测量数据和水库参数，形成山坡――河网产汇流系统。
（2）流域水文计算模块
在上述山坡－－河网系统中每个离散的计算单元内，先进行基本的山坡水文模拟计算，包括：降水截留、洼蓄、下渗、蒸散发和坡面汇流等。然后依据这些计算单元与所在子流域河系之间的拓扑关系，进行汇流计算得到各子流域出口的流量。最后进行河网汇流演算，从而得到整个流域的径流。流域水文计算模块是整个分布式水文模型的核心。
（3）模型输入模块
模型的输入主要是气象数据，包括降水（雨和雪）、气温、平均风速、相对湿度和日照时间等。由于目前的气象数据都是来源于气象站点，因此需要采用一定的空间插值方法将点的观测数据展布到每个离散的计算单元上。
（4）模型输出模块
模型输出的结果，除了包括各子流域和干流的河道流量过程线以外，还可以输出每一时步、各计算单元水文要素的状态量：包括土壤水分、地表产流量、坡面滞蓄量、地下水位、实际蒸散发量等，这些状态量以空间分布的栅格数据形式输出。
GBHM自1998年开发完成以来，已经在多个流域成功应用，其中，在中国的应用包括：
（1）黄河流域
Cong, ZT, DW Yang, B Gao, HB Yang, and HP Hu (2009), Hydrological trend analysis in the Yellow River basin using a distributed hydrological model, Water Resources Research, 45, W00A13, doi:10.1029/2008WR006852.
杨大文，李 翀，倪广恒，胡和平，分布式水文模型在黄河流域的应用，地理学报，59(1)，143-154, 2004.
（2）长江流域
Xu, JJ, DW Yang, ZD Lei, J Chen & WJ Yang (2008), Spatial and temporal variation of runoff in the Yangtze River basin during the past 40 years. Quaternary International, 186: 32-42, doi:10.1016/j.quaint.2007.10.014.
许继军，杨大文，雷志栋，刘志雨（2007），长江上游大尺度分布式水文模型的构建及应用，水利学报，38(2)，182-190.
李明亮，杨大文，陈劲松 (2011). 基于采样贝叶斯方法的洪水概率预报研究，水力发电学报，30(3): 27-33.
（3）海河流域
Ma Huan, Dawen Yang, Soon Keat Tan, Bing Gao, Qingfang Hua (2010). Impact of climate variability and human activity on streamflow decrease in the Miyun Reservoir catchment. Journal of Hydrology, 389, 317–324.
Tang, LH, DW Yang, HP Hu, B Gao (2011), Detecting the effect of land-use change on streamflow, sediment and nutrient losses by distributed hydrological simulation. Journal of Hydrology, 409:172-182.
（4）其它小流域
高冰, 杨大文, 刘志雨, 朱传保 (2008), 雅鲁藏布江流域的分布式水文模拟及径流变化分析, 水文, 第28卷第3期, 40-44.
