[發明專利]一種面向河長制信息化應用的河網關系表達方法

在審

• 申請號: 202011125091.3
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112287052A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 任東宇;董先敏;周啟;羅浩
• 申請（專利權）人: 自然資源部第三地理信息制圖院
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/901;G06F30/18
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種面向河長制信息化應用的河網關系表達方法，本專利提出的河網數據表達方法，綜合河網拓撲關系的構建和行政單元分級管理，建立河流、河段、水利附屬對象和河長對象的強耦合關系，實現面向行政管理單元以河流為主體的水體對象信息化表達。實現了任意河流的精準定位標識、河網關系的多視角表達以及河系的分級制圖；可以任意瀏覽目標河段的上下游、左右岸情況，服務于河流的上下游、左右岸統籌管理；基于信息編碼實現了任意河流或流域上的所有水利專題對象的查閱。應用本專利提出的表達方法，建設河長制一張圖基礎數據庫，較好地支撐了四川省河長制基礎信息平臺的建設，為河長制工作的開展提供了智慧化信息科學管理手段。

技術領域

本發明涉及一種河流編碼技術，尤其涉及一種面向河長制信息化應用的河網關系表達方法。

背景技術

現有的兩種編碼技術均側重于單方面應用。分析河網拓撲關系的河流編碼體系穩定性與擴展性不足，無法實現與排污口、水文站等其他水資源對象的關聯，不利于進行水資源對象的統一管理。分析河網屬性的河流編碼體系無法實現以行政區劃為管理單元進行水資源對象的綜合管理。

Pfafstetter等編碼體系以集水面積為原則確定流域內的干流，若集水區發生變化，則編碼需重新進行，穩定性弱。以流域，無法實現。受十進制編碼方法的限制，子流域的個數不能超過九個。NHD等編碼體系以具有相同水文特征的地表水體為單元采用動態分段技術進行編碼，由于未考慮到水文行政管理單元，因此無法滿足水資源對象行政分級管理。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種面向河長制信息化應用的河網關系表達方法。用于描述面向行政管理單元的河網拓撲關系，以解決現有技術中河網關系與行政管理單元的弱耦合性問題，實現河網屬性信息的行政分級屬性化管理。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

本發明包括以下步驟：

S1：建立主流判別規則如下：

S2：建立岸別判別規則：

構建匯入點的弧段向量，基于向量叉乘的正負值予以判別，河道V₂,V₃所在河流為主流，河道V₁₅,V₃岸別判斷原則如下：

(1)若則河道V₁₅,V₃位于左岸；

(2)若則河道V₁₅,V₃位于右岸；

S3：構建河網有向圖：

將區域內的河流實體基于匯入點打散為拓撲河道，建立有向河網圖結構G＝(V,E)；V表征節點集合{v₀,v₁,v₂,…,v_x}，E表征河道集合{e₀,e₁,e₂,…,e_y}；節點記錄節點編號、出度和入度信息；河源是出度為1，入度為0的節點，河口是出度為0，入度為1的節點，匯入點是出度為1，入度不小于1的節點；河道記錄編號、流域、河流、河流類型、通航性質語義信息和河道長度、河道方位角度量信息；

S4：迭代構建河網關系：

通過主干抽離法迭代構建河網橫向關系與縱向關系：首先從河口逆流溯源，根據主流判別規則，獲取河網的干流即第一級河流，同時在搜索過程時，根據岸別判別規則，獲取干流的左右分支；然后將干流從河網中抽離，形成若干子河網有向圖，遞歸完成河口逆流溯源，從而獲取河網的下一等級的河流，直至最后子河網有向圖中的河道集為空，停止搜索。