[發(fā)明專利]一種估算無資料地區(qū)庫塘壩蓄量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910341694.8
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110110910B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐杰;馬亞楠;李致家
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F16/29;G06Q50/26;G06T17/05
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 成立珍

本發(fā)明公開了一種估算無資料地區(qū)庫塘壩蓄量的方法，屬于水文技術(shù)領(lǐng)域，利用流域DEM數(shù)據(jù)計算出口點以上每個柵格單元的匯流累積值；提取流域中的河道柵格；利用流域遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行流域水體識別，柵格化水體識別結(jié)果；計算水體柵格的水體聚集度；計算水體柵格的水體可靠度，剔除水體可靠度低于可靠度閾值的水體柵格；選取若干水體柵格作為樣本，在數(shù)字地圖中量取或估算樣本水體柵格的測量水深；基于選取的樣本水體柵格的測量水深與水體聚集度，建立水深與水體聚集度的關(guān)系曲線，逐水體柵格估算對應(yīng)的計算水深；進(jìn)行水體劃分，根據(jù)計算水深求得各水利工程的蓄量。本發(fā)明估算效率高，結(jié)果客觀合理，有利于無資料地區(qū)庫塘壩蓄量的快速估算。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水文技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種估算無資料地區(qū)庫塘壩蓄量的方法。

背景技術(shù)

我國河流眾多，流域面積200至3000km²的中小河流近9000條，洪水災(zāi)害 頻發(fā)，這些中小流域多位于山區(qū)，流域中沿岸水土條件好，耕地多，人口密集， 一旦發(fā)生洪災(zāi)，會嚴(yán)重威脅人民群眾的生命安全和財產(chǎn)安全。

目前全國中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)項目全面實施，部分新建站點已投入應(yīng) 用。水文概念模型是洪水預(yù)報研究中主要方法，多年來在我國大江大河洪水預(yù)報 研究中取得了比較豐富的成果，而中小河流洪水預(yù)報的研究與應(yīng)用則剛剛起步。

由于中小河流源短流急、站網(wǎng)偏稀，洪水具有暴雨強(qiáng)度大、歷時短、難預(yù)報、 難預(yù)防等特點。此外，流域內(nèi)修建了大量中小型水庫、塘壩等水利工程，改變了 流域下墊面情況，影響了流域降雨徑流的水文規(guī)律。目前大型水庫可獲得水位流 量關(guān)系曲線、水庫調(diào)度過程中流量數(shù)據(jù)；而中小水庫和塘壩數(shù)量多，分布廣，多 是在20世紀(jì)50-60年代修建的，受歷史條件的限制，不少較復(fù)雜的技術(shù)問題沒 有徹底解決，建壩時沒有留下技術(shù)資料，增加了洪水預(yù)報和調(diào)度的難度，甚至可 能威脅到水庫及流域的防洪安全。

近年來隨著計算機(jī)、遙感和地理信息系統(tǒng)等信息技術(shù)的發(fā)展，人們能夠較為 容易地獲取流域的空間信息，但是水庫等大型水體的地形資料精度不高。快速準(zhǔn) 確計算水庫庫容，對水庫水情管理和防洪監(jiān)測具有重要的意義。

針對無資料地區(qū)無水庫特性信息情況下，如何提取中小水庫、蓄水塘壩的蓄 量為受水庫影響的洪水預(yù)報提供數(shù)據(jù)支持，正是發(fā)明人需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種估算無資料地區(qū)庫塘壩蓄量的方法， 實現(xiàn)快速估算庫塘壩蓄量，對水庫水情管理和防洪監(jiān)測具有重要的意義。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種估算無資料地區(qū)庫塘壩蓄量的方法，包括以下步驟：

步驟1，利用流域DEM數(shù)據(jù)計算流域出口點以上的每一個柵格單元的匯流 累積值，生成匯流累積柵格；

步驟2，根據(jù)匯流累積柵格提取流域中的河道柵格；

步驟3，利用流域遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行流域水體識別，柵格化水體識別結(jié)果， 生成水體柵格；

步驟4，以每一水體柵格為中心，統(tǒng)計到該水體柵格的距離在聚集容許值范 圍內(nèi)的水體柵格，計算該中心水體柵格的水體聚集度；

步驟5，根據(jù)水體柵格的水體聚集度、水體柵格到河道柵格的最短距離計算 水體柵格的水體可靠度，剔除水體可靠度低于可靠度閾值的水體柵格；

步驟6，選取若干水體柵格作為樣本，在數(shù)字地圖中量取或估算樣本水體柵 格的測量水深；

步驟7，基于選取的樣本水體柵格的測量水深與水體聚集度，建立水深與水 體聚集度的關(guān)系曲線，根據(jù)水體聚集度，逐水體柵格估算對應(yīng)的計算水深；

步驟8，判定相互距離在一定范圍內(nèi)的水體柵格屬于同一水利工程，進(jìn)行水 體劃分，根據(jù)計算水深求得各水利工程的蓄量。