[發明專利]一種城市匯水潛力區識別方法

在審

• 申請號: 201910370565.1
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110175370A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 成玉寧;謝明坤
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F16/29;G06Q50/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種城市匯水潛力區識別方法。先建立項目所在區域數字高程模型，在數字高程模型基礎上利用水文工具劃分匯水潛力區；統計匯水潛力區面積并進行編碼；對匯水潛力區下墊面分類，運用SWMM城市雨洪管理模型模擬不同降雨重現期匯水量，估算每個匯水潛力區水量，識別匯水潛力區不同降雨重現期匯水范圍，同時結合Civil3D軟件進行校驗。該方法以城市海綿系統收水?用水的動態平衡為導向，以街區為單元劃分城市匯水潛力區，通過構建場地三維模型，對場地水文特征進行提取，利用雨洪管理模型和Civil3D軟件對場地產流、匯流條件進行計算和校驗。為海綿城市規劃設計提供了輔助工具，提高了海綿城市規劃設計的科學性和工作效率。

技術領域

本發明屬于海綿城市規劃建設領域，具體涉及一種城市匯水潛力區識別方法。

背景技術

在海綿城市規劃設計過程中，海綿系統調蓄規模的確定是其設計合理性與否的關鍵步驟之一，而其中又涉及到子匯水潛力區的劃分、設計降雨量確定、子匯水潛力區水量計算等步驟，城市建成環境下墊面條件較之于自然環境有較大不同，其匯水潛力區劃分也更為復雜，依靠平面二維地形圖在復雜的城市條件下進行分水線提取、匯水區劃分等操作存在效率低，易產生誤差等不足。

另一方面，現有城市匯水區劃分主要為城市給排水管網系統設計提供依據和參考，以城市雨水流域匯水區、城市雨水出水口匯水區和城市雨水管段匯水區三級匯水區劃分為目標，對海綿城市規劃設計作用有限。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術的缺陷，本發明公開了一種城市匯水潛力區識別方法，通過對城市匯水潛力區的提取及水量計算，為水綠耦合的海綿城市規劃實施提供量化依據和技術支撐，減少海綿城市規劃設計過程中的主觀性和模糊性，提高規劃設計的科學性和精準性。

技術方案：本發明所述的一種城市匯水潛力區識別方法，包括如下步驟：

(1)獲取項目所在區域帶有高程屬性的地形矢量圖像數據；

(2)利用帶有高程屬性的地形矢量圖像數據建立項目所在區域數字高程模型，依據數字高程模型利用最大距離權落差法進行流域匯水潛力區的劃分；

(3)在流域匯水潛力區基礎上疊加城市用地、城市道路、城市街區基本信息，以街區為單元細分子匯水潛力區；

(4)利用地理信息系統對細分后的各子匯水潛力區進行編碼；

(5)獲取細分后的各子匯水潛力區下墊面種類屬性；

(6)獲取項目所在區域基本降雨數據；

(7)利用SWMM城市雨洪管理模型對匯水潛力區匯水量進行模擬計算，結合Civil3D對匯水分區進行校驗；

(8)確定各匯水潛力區不同重現期匯水量規模，劃定不同重現期匯水潛力區范圍。

其中，所述步驟(2)中建立數字高程模型包括生成不規則三角網模型，并將不規則三角網模型轉規則格網柵格數據。具體的，將所述高程屬性矢量數據導入Arcmap，然后通過3DAnalystTools生成所述不規則三角網模型。

所述步驟(2)中根據數字高程模型進行流域匯水潛力區劃分的步驟包括水流方向確定、DEM洼地填充以及匯水潛力區劃定。

具體的，所述水流方向確定采用最大距離權落差法，通過將中心柵格8個領域柵格編碼，計算中心柵格與鄰域柵格最大距離權落差來確定水流方向；所述DEM洼地填充是對原始DEM柵格數據進行填洼處理，得到無洼地DEM柵格數據；所述匯水潛力區劃定是利用水流方向確定所有相互連接并處于同一流域的柵格區域，以劃定各匯水潛力區。

所述步驟(3)中，疊加所述基本信息時，在Arcmap中將提取后街區面要素圖層與子匯水潛力區范圍面要素圖層疊加。