[發明專利]流域大尺度復雜河網的網格拼接方法

有效

• 申請號: 201711117910.8
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107944102B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 張萬順;夏晶晶;王永桂;彭虹
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

1.一種流域大尺度復雜河網的網格拼接方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.流域水系識別

基于數字高程模型數據和實測地形數據，識別流域河網水系，提取流域水系邊界；

步驟2.對流域水系進行分區

根據流域水系特征，將干流和支流分開繪制，同一河段在河道比較順滑的位置進行分段，干支流交匯處單獨分區，相鄰兩段之間要有重疊區域；

步驟3.確定流域網格生成方案

根據流域內水系特征，設定各河段網格的數目和尺寸，分別繪制干流和支流各河段網格；干支流交匯處先繪制干流河段網格，根據設置好的網格方案，將支流邊界沿干流方向延長至超過干流，然后再繪制支流河段網格，刪掉重復區域，使干支流交匯區網格呈T形；

步驟4.對網格進行二維編碼

以二維數組(i,j)分別對分塊網格進行二維編碼，所繪制的網格信息包括網格編號、網格坐標(x,y)和網格河底高程(z)；

干流河段網格編碼方式為：以干流河道水流方向為i方向，以垂直干流河道水流方向并指向干流河道左岸為j方向，將干流河段上游邊界右岸的網格為起始網格，并編碼為(1,1)，分別沿i,j方向對其余網格一次進行連續編碼，沿i方向增加一個網格則i＝i+1，沿j方向增加一個網格則j＝j+1；

左岸支流河段網格編碼方式為：以垂直支流河道水流方向為i方向，以逆著支流河道水流方向為j方向，以河道下游邊界右岸網格為起始網格，并編碼為(1,1)，分別沿i,j方向對其余網格一次進行連續編碼；

右岸支流河段網格編碼方式為：以垂直支流河道水流方向為i方向，以順著支流河道水流方向為j方向，以河道上游邊界左岸網格為起始網格，并編碼為(1,1)，分別沿i,j方向對其余網格一次進行連續編碼；

左岸支流入匯河段網格編碼方式為：以干流河道水流方向為i方向，j方向垂直干流河道水流方向指向支流，以干流上游邊界右岸的網格為起始網格，并編碼為(1,1)，分別沿i,j方向對其余網格一次進行連續編碼；

右岸支流入匯河段網格編碼方式為：以干流河道水流方向為i方向，j方向垂直干流河道水流方向指向干流河道左岸，以干流上游邊界右岸的網格為i方向起始網格，編碼為(1，j₁)；以支流上游邊界左岸網格為j方向起始網格，編碼為(i₁,1)，然后分別沿i,j方向對其余網格一次進行連續編碼；

步驟5.劃分干支流交匯區T形網格

將干支流交匯區T形網格劃分為4段，分別為干流上游、干流下游、支流河段和交匯節點，使交匯節點的網格數盡可能少；

步驟6：將劃分之后的網格代替原來的T形網格進行整體的網格拼接，包含以下子步驟：

步驟6-1.去掉分區網格之間重疊的部分，使新得到的網格空間位置連續但不互相重疊；

步驟6-2.整體網格的二維化整編，獲得整體網格的二維編碼(I,J)，具體為：沿著干流河道水流方向，以最上游干流河段的i＝1為起始邊，整體編碼I記為1，沿著i方向繼續搜索，每跨過一條邊，I增加1，直至干流河道最下游邊界；

找到右岸支流河段網格原始二維編碼中的j最大的河段，以該河段j＝1為起始邊，整體編碼J記為1，每跨過一條邊，J增加1，直至左岸支流河段最上游邊界；

步驟6-3.設置流域分區網格的方向類型，具體為：

大尺度流域河網復雜，在整體網格拼接時根據實際網格走向設置分區網格的方向，以I＝1為起點，將沿I正方向排列的分區網格方向設置為1，將沿J正方向排列的分區網格方向設置為2，將逆著I正方向排列的分區網格方向設置為3，將逆著J正方向排列的分區網格方向設置為4，節點的方向設置為5；

步驟6-4設置分區網格的相對位置類型，具體為：

干流網格的上游網格的相對位置為1，下游網格的相對位置為2；

左岸網格的上游網格的相對位置為4，下游網格的相對位置為3；

右岸網格的上游網格的相對位置為3，下游網格的相對位置為4。