[發(fā)明專利]一種降雨侵蝕力的計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410007111.5
• 申請(qǐng)日: 2014-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN103994965A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝云;劉剛;殷水清;趙瑩;章文波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N17/00
• 分類號(hào): G01N17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種降雨侵蝕力的計(jì)算方法，其特征在于，其實(shí)施步驟如下：

1)獲取待監(jiān)測(cè)虹吸式雨量計(jì)的自記雨量紙，對(duì)所述雨量紙進(jìn)行拍照或者掃描以形成相應(yīng)的圖片，同時(shí)將所述圖片導(dǎo)入到降雨侵蝕力處理模塊；

2)通過所述降雨侵蝕力處理模塊對(duì)所述圖片中的雨量曲線進(jìn)行坐標(biāo)設(shè)置，同時(shí)對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行賦值，其中，所述雨量曲線坐標(biāo)的橫軸設(shè)置為時(shí)間軸，所述雨量曲線坐標(biāo)的縱軸設(shè)置為雨量軸；

3)通過所述降雨侵蝕力處理模塊中的斷點(diǎn)工具模塊，對(duì)所述虹吸式雨量計(jì)的自記雨量紙中雨量曲線上的所有斷點(diǎn)進(jìn)行斷點(diǎn)雨強(qiáng)判斷，然后通過所述降雨侵蝕力處理模塊中的輸出模塊將所述雨量曲線輸出標(biāo)準(zhǔn)格式的降雨過程資料和日雨量資料，其中，所述斷點(diǎn)為自記雨量紙中雨量曲線斜率發(fā)生變化的點(diǎn)，即為雨強(qiáng)發(fā)生變化的點(diǎn)；

4)獲取翻斗式雨量計(jì)的不同時(shí)間間隔的降雨數(shù)據(jù)，通過所述降雨侵蝕力處理模塊對(duì)所述不同時(shí)間間隔的降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)系數(shù)的轉(zhuǎn)換，然后通過所述降雨侵蝕力處理模塊中的輸出模塊將所述翻斗式雨量計(jì)的降雨數(shù)據(jù)輸出降雨特征指標(biāo)和日降雨資料；

5)根據(jù)上述輸出的降雨過程資料、降雨特征指標(biāo)以及日降雨資料，并選擇相應(yīng)的資料類型，根據(jù)降雨侵蝕力指標(biāo)R＝EI₃₀計(jì)算得出相應(yīng)的降雨侵蝕力同時(shí)通過輸出模塊將所述降雨侵蝕力的結(jié)果輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降雨侵蝕力的計(jì)算方法，其特征在于，所述降雨侵蝕力處理模塊還包括信息輸入模塊，所述圖片通過所述信息輸入模塊導(dǎo)入到所述降雨侵蝕力處理模塊中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降雨侵蝕力的計(jì)算方法，其特征在于，所述資料類型包括小于5min等間隔資料、5min等間隔資料、10min等間隔資料、15min等間隔資料、30min等間隔資料、60min等間隔資料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降雨侵蝕力的計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟2)中通過所述降雨侵蝕力處理模塊對(duì)所述圖片中的雨量曲線進(jìn)行坐標(biāo)設(shè)置的詳細(xì)步驟包括：

A)通過所述降雨侵蝕力處理模塊中的坐標(biāo)工具模塊，將所述坐標(biāo)橫軸和縱軸調(diào)整至一定長(zhǎng)度，并使雨量紙時(shí)間刻度軸和坐標(biāo)橫軸平行；

B)通過所述坐標(biāo)工具模塊調(diào)整和移動(dòng)坐標(biāo)，使其橫軸和雨量紙下側(cè)的零雨量線吻合后，選擇圖片鎖定和解鎖模塊，將坐標(biāo)和圖片鎖定即完成圖片中的雨量曲線的坐標(biāo)設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降雨侵蝕力的計(jì)算方法，其特征在于，所述降雨侵蝕力指標(biāo)為R＝EI₃₀中所述E為一次降雨的總動(dòng)能，所述I₃₀為一次降雨過程中最大30分鐘的雨強(qiáng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降雨侵蝕力的計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟4)中通過所述降雨侵蝕力處理模塊對(duì)所述不同時(shí)間間隔的降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)系數(shù)的轉(zhuǎn)換具體包括：

A)對(duì)于間隔時(shí)間小于5分鐘的，不需要進(jìn)行相關(guān)系數(shù)的轉(zhuǎn)換，直接計(jì)算R＝EI₃₀；

B)對(duì)于間隔時(shí)間大于5分鐘的，則先計(jì)算相應(yīng)時(shí)段的(E)_n、(I₃₀)_n和(E)_n(I₃₀)_n，再通過相應(yīng)的系數(shù)轉(zhuǎn)換得到E、I₃₀以及R，其中，n＝5min、10min、15min、30min以及60min。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降雨侵蝕力的計(jì)算方法，其特征在于，所述降雨侵蝕力指標(biāo)R＝EI₃₀中的E具體是根據(jù)

E=Σr=1n(er·Pr)]]>

e_r＝0.29[1-0.72exp(-0.082i_r)]

計(jì)算得到一次降雨的總動(dòng)能E(MJ.hm^-2)，其中，r＝1，2，…，n表示一次降雨過程中分為n個(gè)時(shí)段，P_r為第r時(shí)段雨量(mm)，e_r是每一時(shí)段的單位降雨動(dòng)能(MJ·hm^-2·mm^-1)，i_r是第r時(shí)段雨強(qiáng)(mm/h^-1)。