[發明專利]面向SWMM建模與顧及多要素的城市區域子流域自動劃分方法

有效

• 申請號: 201611048834.5
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106708944B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 楊祺琪;張書亮;王一梅;戴強
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 任媛

1.面向SWMM建模與顧及多要素的城市區域子流域自動劃分方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：使用待劃分區域的DEM數據、基礎地理數據、土地利用/覆蓋數據以及雨水管網數據進行該區域的子流域自動建模；

步驟S2：對待劃分區域的DEM數據做填洼處理，確定水流流向，遵循地形得出河網出水口子流域；

步驟S3：從待劃分區域的基礎地理數據中提取得到道路線和河流邊線，與所述河網出水口子流域疊加，做分割處理，得出河網出水口子流域分割單元；

步驟S4：基于所述河網出水口子流域分割單元、DEM數據、基礎地理數據以及雨水管網數據劃分得到所有河網出水口子流域分割單元內的雨水井子流域；

步驟S5：將所述河網出水口子流域分割單元的雨水井子流域合并后進行拓撲檢查與局部修正得到待劃分區域子流域的最終幾何形態；

步驟S6：基于待劃分區域的DEM數據、基礎地理數據、土地利用/覆蓋數據設置待劃分區域子流域的屬性信息，進行面向SWMM建模的子流域屬性信息的自動計算；

其中，所述步驟S4包括以下步驟：

步驟S41：提取出每個河網出水口子流域分割單元對應的地形分水線；

步驟S42：提取出每個河網出水口子流域分割單元對應的建筑分水線；

步驟S43：從雨水管點數據中篩選出雨水井并提取出每個河網出水口子流域分割單元對應的雨水井；

步驟S44：利用所述地形分水線、所述建筑分水線以及所述雨水井，劃分得到每個河網出水口子流域分割單元內的雨水井子流域；

所述步驟S6的面向SWMM建模的子流域屬性信息的計算流程如下：

步驟S601：建立X-Coord、Y-Coord和Area屬性，使用GIS矢量圖形幾何計算工具循環完成每一子流域的X-Coord、Y-Coord和Area屬性的自動計算；

步驟S602：建立Width屬性，采用計算公式：Width＝Area/MaxLenth循環完成每一子流域Width屬性值的自動計算；所述MaxLenth的值根據基于DEM的水文分析工具計算得出；

步驟S603：建立Slope屬性，將DEM數據與子流域圖層進行疊加，利用GIS矢量圖形幾何計算工具中坡度提取工具，計算得出每一子流域的slope屬性值；

步驟S604：建立Imperv屬性，分別將每一土地利用/覆蓋數據圖層與子流域圖層進行疊加分析，計算得出每一種地表覆蓋類型在該子流域的所占面積，再將所有地表覆蓋類型根據其自身的透水性和不透水性劃分為兩類，分別為透水地表覆蓋類型和不透水地表覆蓋類型，最后結合每一地表覆蓋類型在每一子流域的所占面積，計算出每一子流域Imperv屬性值；

步驟S605：建立N-Imperv屬性，完成N-Imperv屬性的自動計算與賦值；

步驟S606：建立N-Perv屬性，完成N-Perv屬性的自動計算與賦值；

步驟S607：建立Dstore-Imperv屬性，分別將每一土地利用/覆蓋數據圖層與子流域圖層進行疊加分析，計算每一子流域中不透水區域中主要的地表覆蓋類型對應的蓄水能力，即為Dstore-Imperv屬性值；

步驟S608：建立Dstore-Perv屬性，分別將每一土地利用/覆蓋數據圖層與子流域圖層進行疊加分析，計算每一子流域中透水區域中主要的地表覆蓋類型對應的蓄水能力，即為Dstore-Perv屬性值；

步驟S609：建立Zero-Imperv屬性，基于土地利用/覆蓋數據圖層與子流域圖層進行疊加分析，分析出不透水區域中具有蓄水能力的地表覆蓋類型在該子流域的面積占比，從而計算得出每一子流域Zero-Imperv屬性值；

步驟S610：建立Subarea Routing屬性。

2.根據權利要求1所述的面向SWMM建模與顧及多要素的城市區域子流域自動劃分方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下步驟：

步驟S21：對待劃分區域的DEM數據做填洼處理，得到無洼地的DEM數據；

步驟S22：依照地形地勢分析區域內的河網分布，確定水流流向，得出河網出水口；

步驟S23：提取各河網出水口對應子流域的外界輪廓；

步驟S24：對比排水管網節點與河道單元空間位置，建立兩者之間的空間拓撲關系，進而劃分得到河網出水口子流域。