[發(fā)明專利]水動(dòng)力模型數(shù)值模擬統(tǒng)一地理空間基準(zhǔn)改化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010053187.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN111274742B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王峰;侯精明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/28
• 分類號(hào): G06F30/28;G06F113/08
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 張皎

1.水動(dòng)力模型數(shù)值模擬統(tǒng)一地理空間基準(zhǔn)改化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取獨(dú)立坐標(biāo)系下的數(shù)字高程網(wǎng)格數(shù)據(jù)

選取采用水動(dòng)力模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的區(qū)域，獲取所述區(qū)域地理空間坐標(biāo)系下的數(shù)字高程地形數(shù)據(jù)，進(jìn)行投影正解計(jì)算，設(shè)定網(wǎng)格間距進(jìn)行差分計(jì)算，得到地圖投影坐標(biāo)系下的數(shù)字高程網(wǎng)格數(shù)據(jù)；隨后進(jìn)行平移正變換，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后得到獨(dú)立坐標(biāo)系下的數(shù)字高程網(wǎng)格數(shù)據(jù)；

步驟2，基于步驟1得到的獨(dú)立坐標(biāo)系下的數(shù)字高程網(wǎng)格數(shù)據(jù)，設(shè)定初始條件參數(shù)，包括流速V₀、流量Q₀和時(shí)間T₀，使用GAST水動(dòng)力模型計(jì)算，得到條件參數(shù)下的模型計(jì)算數(shù)值模擬結(jié)果D₀；隨后遍歷時(shí)間切片數(shù)組剩余條件參數(shù)，即設(shè)定流速V_i、流量Q_i和時(shí)間T_i條件參數(shù)，i＝1，2，3，…，n，n為整數(shù)，最后得到時(shí)間切片數(shù)組所對(duì)應(yīng)的GAST水動(dòng)力模型數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)組D＝[D₀,D₁,D₂,…,D_n]；

步驟3，遍歷步驟2得到的GAST水動(dòng)力模型數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)組，依次進(jìn)行數(shù)據(jù)格式反轉(zhuǎn)換、反平移變換處理，得到地圖投影坐標(biāo)系下的數(shù)字水深網(wǎng)格數(shù)據(jù)，隨后在進(jìn)行投影反解，得到地理空間坐標(biāo)系下的數(shù)字水深數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水動(dòng)力模型數(shù)值模擬統(tǒng)一地理空間基準(zhǔn)改化方法，其特征在于，步驟1中所述投影正解具體為公式(1)：

f(B，L，h)→F(X，Y，h)??????????????????????(1)

公式(1)中，參數(shù)B為特定地球橢球某一點(diǎn)的緯度，參數(shù)L為特定地球橢球某一點(diǎn)的經(jīng)度，參數(shù)h為某一點(diǎn)的地表海拔高程，參數(shù)X為特定地球橢球某一點(diǎn)、經(jīng)過地圖投影變換后的縱直角坐標(biāo)的平面坐標(biāo)，參數(shù)Y為特定地球橢球某一點(diǎn)、經(jīng)過地圖投影變換后的橫直角坐標(biāo)的平面坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水動(dòng)力模型數(shù)值模擬統(tǒng)一地理空間基準(zhǔn)改化方法，其特征在于，步驟1中所述平移正變換具體按照公式(2)進(jìn)行：

X’＝X-ΔX

Y’＝Y(jié)-ΔY??????????????????????(2)

公式(2)中，參數(shù)X’與Y’為將網(wǎng)格點(diǎn)O平移后在獨(dú)立坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格點(diǎn)O’的橫縱坐標(biāo)，網(wǎng)格點(diǎn)O相對(duì)于網(wǎng)格點(diǎn)O’的橫縱坐標(biāo)的平移量為ΔX和ΔY。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水動(dòng)力模型數(shù)值模擬統(tǒng)一地理空間基準(zhǔn)改化方法，其特征在于，所述步驟3中反平移變換具體為公式(3)：

X＝X’+ΔX’

Y＝Y(jié)’+ΔY’??????????????????????(3)

公式(3)中，O相對(duì)于O’的反向平移量為ΔX’和ΔY’。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水動(dòng)力模型數(shù)值模擬統(tǒng)一地理空間基準(zhǔn)改化方法，其特征在于，步驟3所述投影反解具體為公式(4)：

F(X，Y)→f(B，L)

h’?＝Δh+h????????????????????????(4)

公式(4)中，參數(shù)Δh為網(wǎng)格點(diǎn)O在淹沒區(qū)域內(nèi)的水深值，h’為該點(diǎn)被淹沒后的水面海拔高程。