[發明專利]城市“廠網河”拓撲關系的自動化梳理方法

有效

• 申請號: 202011602279.2
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112712441B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 田禹;張天奇;劉耀臺;李俐頻;馬麗娜;胡智超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06F16/903
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

城市“廠網河”拓撲關系的自動化梳理方法，涉及環境系統模擬預測技術領域。本發明是為了解決現有技術中依靠人工對“廠網河”拓撲關系進行梳理，導致耗時長、效率低、錯誤率高的問題。本發明將城市“廠網河”水系統的復雜連接關系抽象為二維點線拓撲結構，以深度優先遍歷算法實現數據合理性檢驗，以廣度優先遍歷算法實現拓撲結構檢查與延接，并運用智能自動化技術實現轉換過程的高效自動化。實現“管網?污水廠?河流排放口?河流”間流向關系自動構建的同時，對流向錯誤、管線斷點、河流排放口遺漏等進行自動識別與糾正，智慧貫通城市“廠網河”的水動力路徑，從而為城市“廠網河”建模與運行管理服務。

技術領域

本發明屬于環境系統模擬預測技術領域。

背景技術

由污水處理廠、管網、河流組成的城市“廠網河”水系統，負責收集、輸送和處理城市生產、生活過程中產生的雨水和污水，顯著影響著城市水環境質量和水生態安全。建立城市“廠網河”水系統水力水質模型，可模擬及評價“廠網河”排澇減災和控源截污能力，對“廠網河”的運行與管理提供科學指導，具有重要的意義。

但建立“廠網河”水系統水力水質模型的先決條件是準確構建“廠網河”間水流流向的拓撲關系。目前，城市“廠網河”拓撲關系主要依靠人工對原始數據進行目視梳理，需要針對位置、長度、標高、管徑等基礎信息綜合判斷，對管段的流向、錯接漏接和斷接情況進行梳理，耗時長、效率低，且在信息缺失情況下錯誤率較高。因此，亟需一種針對城市“廠網河”拓撲關系自動檢查、修正和智慧延伸連接的方法。

發明內容

本發明是為了解決現有技術中依靠人工對“廠網河”拓撲關系進行梳理，導致耗時長、效率低、錯誤率高的問題，現提供城市“廠網河”拓撲關系的自動化梳理方法。

城市“廠網河”拓撲關系的自動化梳理方法，包括以下步驟：

步驟一：讀取管網數據，所述管網數據包括管段數據和節點數據：

步驟二：將管段數據中小于臨界管徑的數據和孤立的節點數據刪除，對查詢不到的管段起點或終點進行節點補充，補充的節點數據為管段數據中對應字段的數據，完成管網數據的更新：

步驟三：利用深度優先遍歷算法對更新后的管網數據進行修正，并判斷修正后的管網數據是否錯誤，是則進行警告并利用人工進行修正，然后返回步驟二，否則執行步驟四：

步驟四：依據標高優先原則，判斷修正后管網數據中管段流向：

步驟五：根據節點數據識別節點特征值，所述節點特征值為：起始點、普通點、分流點、合流點、河流排放口或污水廠；

步驟六：選取節點特征值為起始點的節點所對應編號最小的管段，將該管段作為選中管段：

步驟七：從選中管段開始利用廣度優先算法遍歷所有管段，查詢管段拓撲關系：

步驟八：當查詢到選中管段的下游管段為一個時，將下游管段更新為選中管段，然后返回步驟七，

當查詢到選中管段的下游管段大于一個時，將所有下游管段中編號最小的管段更新為選中管段，然后返回步驟七，

當未查詢到選中管段的下游管段時，執行步驟九：

步驟九：判斷選中管段的終點對應節點的節點特征值是否為河流排放口或污水廠，是則執行步驟十，否則執行步驟十一；

步驟十：判斷修正后管網數據中所有管段數據是否均參與梳理，是則輸出梳理后的管網數據，否則結束對選中管段的梳理，然后返回步驟五；

步驟十一：選取無匹配管段的終點坐標作為圓心，以管段拓撲關系查詢初始半徑畫圓，所述無匹配管段為終點坐標不與任何管段起點坐標匹配的管段，