[發明專利]一種流域植被水文響應的三維可視化裝置

在審

• 申請號: 201910143643.4
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109829031A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 王文川;袁秀忠;徐冬梅;李娟芳
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/904
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

本發明提供了一種流域植被水文響應的三維可視化裝置，屬于植被水文監測領域，數據采集模塊用于采集水域植被水文數據，并對數據做初步處理，得到初級數據；數據處理模塊用于對初級數據進行去噪處理，得到二級數據；三維數據轉換模塊對數據進行分類處理；三維可視化計算模型接收三維數據轉換模塊發送的二進制數據，并對數據進行柵格計算，形成網格節點，生成并輸出每個網格結點的植被特征和水文特征；顯示模塊根據三維可視化計算模塊輸出的植被特征和水文特征進行植被三維可視化顯示。該裝置通過對采集到的流域植被水文數據進行處理、轉換，實現了流域植被生態水文響應的三維可視化展示，有助于人們更加直觀的理解流域植被水文的相關信息。

技術領域

本發明屬于植被水文監測領域，具體涉及一種流域植被水文響應的三維可視化裝置。

背景技術

隨著社會的發展，人類活動對環境的破壞程度日劇嚴重，為了保護人們耐以生存的環境，近年來人們對流域植被水溫響應的研究越來越關注。

植被的變化體現在地表植被的覆蓋率上，植被覆蓋率的變化必然能對流域的水文狀態產生巨大的影響，尤其影響流域降水的匯水過程和徑流的產量，而水是土壤侵蝕的載體，因此植被狀況在很大程度上決定了土壤的侵蝕強度。因此，研究一個流域的植被變化對流域水文的影響，揭示眾多因素之間的相互響應關系，對了解流域水文生態過程，改善區域的生態環境，對流域的生態環境可持續發展的有很大意義。

傳統的研究方法主要是通過數字或二維尺度的圖形圖像來展現流域植被水文變化現象，這種方法的有點是直觀、快捷，但是缺乏形象的描述。

因此，本申請提出一種流域植被水文響應的三維可視化裝置，來解決現有技術存在的問題。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本發明提供了一種流域植被水文響應的三維可視化裝置。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種流域植被水文響應的三維可視化裝置，包括數據采集模塊、數據處理模塊、數據存儲模塊、三維數據轉換模塊、三維可視化計算模塊和顯示模塊；

所述數據采集模塊用于采集水域植被水文數據，并對數據做初步處理，得到初級數據，并將初級數據發送到數據處理模塊；

所述數據處理模塊用于接收數據采集模塊發送的初級數據，對初級數據進行去噪處理，得到二級數據，并將二級數據發送到所述數據存儲模塊進行存儲；

所述三維數據轉換模塊從所述數據存儲模塊中調取二級數據，對數據進行分類處理，并將分類后的數據轉換為二進制的形式發送到三維可視化計算模型；

所述三維可視化計算模型接收所述三維數據轉換模塊發送的二進制數據，并對數據進行柵格計算，形成網格節點，生成并輸出每個網格結點的植被特征和水文特征，將植被特征和水文特征發送到所述顯示模塊；

所述顯示模塊根據所述三維可視化計算模塊輸出的植被特征和水文特征進行植被三維可視化顯示。

優選地，所述數據采集模塊為地理信息系統GIS和衛星地圖RS，所述地理信息系統GIS和衛星地圖RS獲取選取的流域空間分布的植被信息和水文信息，所述植被信息和水文信息包括流域內的水系、植被、土壤特征、土地利用狀況、淺層地下水流和深層土壤水量。

優選地，所述三維數據轉換模塊包括Topmodel模型、SWAT模型和SVAT模型；

所述Topmodel模型用來對流域內的水文數據進行處理和轉化，模型的基本方程如下：