[發(fā)明專利]一維河網(wǎng)水沙生境要素?cái)?shù)學(xué)模型斷面自動(dòng)劃分方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011006482.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN112069696B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)見朝;管功勛;盧玉海;溫州;丁昌春;李軍;黃海;張磊;王大宇;蒲維維;翟正麗;劉建剛;夏茵茵;劉卉芳;郭佳樂;樂茂華;郭子揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F113/08
• 代理公司: 北京國林貿(mào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11001
• 代理人: 李瑾;李連生

本發(fā)明公開了一種一維河網(wǎng)水沙生境要素?cái)?shù)學(xué)模型斷面自動(dòng)劃分方法，包括以下步驟：自上游至下游確定河段沿河寬方向的中心點(diǎn)、河道左岸邊界點(diǎn)、河道右岸邊界點(diǎn)、確定河段中心線和左、右岸線；然后自上游至下游沿中心線L_c依次計(jì)算各中心點(diǎn)P_c,i(x_c,i,y_c,i)到河段進(jìn)口位置的第1個(gè)中心點(diǎn)P_c,1(x_c,1,y_c,1)的累積距l(xiāng)_c,i；設(shè)置河段內(nèi)需要?jiǎng)澏ǖ臄嗝婵倲?shù)N_s，計(jì)算兩相鄰斷面間距；確定第m個(gè)斷面S_m與中心線的垂足P_s,m坐標(biāo)(x_s,m,y_s,m)；確定斷面S_m所在直線的點(diǎn)斜式方程；計(jì)算斷面左、右岸端點(diǎn)平面坐標(biāo)；插值計(jì)算斷面上所有斷面內(nèi)點(diǎn)的平面坐標(biāo)：最后插值計(jì)算S_m斷面上各斷面點(diǎn)(x_s,m,i,y_s,m,i)高程z_s,m,i，計(jì)算各斷面點(diǎn)距離左岸起點(diǎn)的距離dx_i，獲得高程數(shù)據(jù)對(duì)(dx_i,z_s,m,i)。本發(fā)明解決了自動(dòng)劃分一維河網(wǎng)模型斷面的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種一維河網(wǎng)水沙生境要素?cái)?shù)學(xué)模型斷面自動(dòng)劃分方法，屬于水力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué)、水生態(tài)、水環(huán)境和水土保持學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

一維河網(wǎng)水沙生境要素?cái)?shù)學(xué)模型是求解江河湖庫和河口海岸內(nèi)水沙生境要素運(yùn)動(dòng)及轉(zhuǎn)化信息的重要工具，在水力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué)、水生態(tài)、水環(huán)境領(lǐng)域和水土保持的科學(xué)研究和工程實(shí)踐中，開展一維河網(wǎng)計(jì)算，進(jìn)行斷面劃分與插值是前提條件。現(xiàn)有技術(shù)中涉及此類的斷面劃分效率不高，目前在一維河網(wǎng)計(jì)算過程中，對(duì)于無固定斷面的河段，對(duì)斷面的劃分主要是通過人工逐斷面手動(dòng)確定斷面端點(diǎn)、斷面取向和斷面間距，這一過程耗時(shí)費(fèi)力，且主觀性很強(qiáng)，對(duì)于由幾千個(gè)斷面構(gòu)成的大型河網(wǎng)，開展斷面的人工劃分工作，往往需要幾天甚至幾周的時(shí)間，并且不同劃分人員劃分的結(jié)果是不盡相同的，難于形成標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果。本方法的提出與實(shí)現(xiàn)，可大大減少人工干預(yù)，并可顯著提高斷面劃分效率，通過編程以參數(shù)化控制斷面劃分過程，對(duì)于不同的劃分人員易于形成標(biāo)準(zhǔn)化的輸出結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出了一種一維河網(wǎng)水沙生境要素?cái)?shù)學(xué)模型斷面自動(dòng)劃分方法，擬解決自動(dòng)劃分一維河網(wǎng)模型斷面的問題。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種一維河網(wǎng)水沙生境要素?cái)?shù)學(xué)模型斷面自動(dòng)劃分方法，包括以下步驟：

步驟1自上游至下游確定河段沿河寬方向的中心點(diǎn)：設(shè)置兩相鄰河道中心點(diǎn)間距l(xiāng)_c，確定河段進(jìn)口沿河寬方向的中心點(diǎn)P_c,1且以之作為起始0點(diǎn)，自河道上游至下游每隔一個(gè)間距l(xiāng)_c確定一個(gè)沿河寬方向的中心點(diǎn)，直至河段出口，第i個(gè)中心點(diǎn)記為P_c,i，其平面坐標(biāo)(x_c,i,y_c,i)，i＝1…N_c，N_c為河段內(nèi)的中心點(diǎn)總數(shù)；

步驟2自上游至下游確定河道左岸邊界點(diǎn)：設(shè)置左岸兩個(gè)相鄰邊岸點(diǎn)間距l(xiāng)_l，確定河段進(jìn)口斷面的左岸端點(diǎn)P_l,1且以之作為起始0點(diǎn)，自河道上游至下游每隔一個(gè)間距l(xiāng)_l確定一個(gè)河段斷面的左岸端點(diǎn)，直至河段出口，第j個(gè)左岸端點(diǎn)記為P_l,j，其平面坐標(biāo)(x_l,j,y_l,j)，j＝1…N_l，N_l為河段左岸端點(diǎn)總數(shù)；