[發明專利]一種基于DEM計算淤地壩淤積量的方法及系統

有效

• 申請號: 201210581782.3
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103278115A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 李團宏;計文琦;張瑞俠
• 申請（專利權）人: 北京地拓科技發展有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術領域

本發明涉及地理信息測量技術領域，具體地說，涉及一種基于DEM計算淤地壩淤積量的方法及系統

背景技術

近幾年來，將GIS技術與遙感（RS，Remote?Sensing）技術相結合，根據數字高程模型DEM提供的三維數據和遙感影像數據來預測、模擬顯示洪水淹沒與淤積場景，并進行水土流失與洪水災害評估，已成為GIS在水利水土保持方面主要研究領域。以數字高程模型DEM和RS影像為基礎，運用GIS的空間分析功能，研究試驗區洪水和泥沙淤積，流域的洪水淹沒與土壤流失情況。

在水土流失地區各級溝道中，以攔泥淤地為目的而修建的壩工建筑物,其攔泥淤成的地叫壩地。在流域溝道中，用于淤地生產的壩叫淤地壩（或生產壩），淤地壩建成以后，一般都是以淤地為主要目的，同時能夠攔蓄洪水，減輕洪澇災害，當計算出淤積量（是指淤地壩中攔蓄下泥沙，所形成的體積）還能夠計算出土壤流失情況。但是現在一般計算的時候是在地形圖上把庫區內分成幾個層，量出面積，每兩個層之間的體積近似為臺體，計算體積，讓后按照高度與體積化一條曲線，成為壩高庫容曲線，當計算淤積量的時候，量出淤積高度就可以查出淤積量，但是要研究水土流失規律，這種計算誤差太低，需要更精確的計算出淤積量。

一般在計算淤積量的時候在等高線上選擇幾條，量出面積，每兩個等高線之間的體積近似用臺體的體積去計算,然后繪制壩高與體積的關系曲線，在給定一個高程時，在曲線圖上由高程處反查出體積，由于度量的誤差、繪制曲線的誤差與反查的誤差，誤差累計就很大，另外一點在地形圖上進行量算面積也費事費力。

可見，在現有的方法中進行淤地壩設計時計算淤積量不夠準確，而且比較費時費力。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明提供一種基于DEM淤地壩淤積量的計算方法及系統，可使得計算速度與計算精度明顯提高。

本發明提供一種基于DEM淤地壩淤積量的計算方法，包括：

獲取淤地壩庫區的數字高程模型DEM數據；

對DEM進行三角化，測算淤積高度及其與DEM上相對應的高程；

在所述庫區的DEM上確定基準線，沿該基準線按照預定方向搜索淤積高程的點，得到若干三角形區域；

搜索淤積區域的邊界，直到與壩周線形成閉合多邊形為止；

基于所述三角化的DEM和淤積面計算各三角形區域以及多邊形區域的淤積量；

將所計算得到的各區域淤積量相加即得到淤地壩的淤積量。

本發明還提供一種基于DEM計算淤地壩淤積量的系統，包括：

DEM數據獲取單元，用于獲取淤地壩庫區的數字高程模型DEM數據；

DEM處理單元，用于對DEM進行三角化，測算淤積高度及其與DEM上相對應的高程；

搜索單元，在所述庫區的DEM上確定基準線，沿該基準線按照預定方向搜索淹沒高程的點，得到若干三角形；

邊界處理單元，用于搜索淹沒區域的邊界，直到與壩周線形成閉合多邊形為止；

計算單元，基于所述三角化的DEM和淤積面計算各三角形區域以及多邊形區域的淤積量，并將所計算得到的各區域淤積量相加即得到淤地壩的淤積量。

綜上所述，本發明提供的基于數字高程模型DEM計算淤地壩淤積量的方法，將DEM網格進行三角化，通過淤積高度自動在DEM上搜索淤積區域的邊界，再分別計算所述若干三角形及邊界上多邊形區域累積得到淤積量，與原來的采用的計算淤積量的方法相比，本發明提供的方法計算速度與計算精度明顯提高。

附圖說明

圖1為本發明提供的計算淤地壩淹沒面積的方法流程圖；

圖2為本發明實施方案中提供的DEM繪制成網格示意圖；

圖3為本發明實施例中對DEM進行三角化的過程示意圖；

圖4為本發明實施例中提供的淤地壩及其壩軸線示意圖；

圖5為本發明提供的DEM網格圖中基準線示意圖；

圖6為本發明的技術方案中淤積面與三角形區域的切割關系示意圖；

圖7為本發明的技術方案中淤積面與三角形區域的切割關系示意圖；

圖8為本發明的技術方案中淤積面與三角形區域的切割關系示意圖；

圖9為本發明提供的計算淤地壩淤積量的系統架構示意圖；

圖10為本發明實施例中淤積面與三角形區域的切割關系示意圖；

圖11為本發明實施例中淤積面與三角形區域的切割關系示意圖；

圖12為本發明實施例中淤積面與三角形區域的切割關系示意圖。

具體實施方式