[發明專利]一種基于SCS模型的面向應急服務山洪災害風險制圖方法

在審

• 申請號: 202210070071.3
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114416907A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 張曉祥;張珂健;黃誠;王加虎;陳躍紅;楊濤
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 南京思宸知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32548
• 代理人: 柏夢婷

本發明公開了一種基于SCS模型的面向應急服務山洪災害風險制圖方法，包括以下步驟：步驟一：數據準備，搜集山洪災害風險相關數據，步驟二：通過改進的SCS模型計算山洪災害風險，步驟二中，改進的SCS模型包括產流結構和匯流結構，本發明通過改進SCS模型計算預報數據結果對比歷史數據結果超出的比值，從而計算得出山洪災害風險數據，所需參數少，結構簡單，提高了計算效率，通過構建前期基礎數據庫、數據處理工具和設計標準制圖模板進行山洪災害風險應急制圖，最后通過各尺度專題圖進行分析研判，輔助決策，形成“模型計算?應急制圖?輔助決策”的山洪災害風險應急制圖框架，改進后的SCS模型更加符合我國區域使用。

技術領域

本發明涉及山洪風險應急制圖技術領域，具體為一種基于SCS模 型的面向應急服務山洪災害風險制圖方法。

背景技術

傳統專題地圖編制包含地理底圖的數據搜集整理、地圖綜合、專 題要素的版式設計、符號設計與色彩設計等繁雜的工藝流程，出圖效 率與應急響應時效要求還有較大差距，從現有地圖成果來看，可用的 制圖資料包含地理國情普查成果數據、國家標準比例尺地形圖數據、 “天地圖”數據與歷史積累的掛圖、圖冊、圖集等地圖數據，這些地 圖成果在比例尺、分幅方式方面均不能滿足自然災害應急專題圖快速 制圖的需要。

但是針對山洪災害的應急制圖技術研究較為空缺，其制圖成果難 以作為模板重復利用，需要大量修改工作，現有的SCS模型是根據美 國的流域特征建立的，并不完全適合我國的自然地理狀況和水文氣象 條件，所以需要對其進行改進和調整。

發明內容

本發明提供一種基于SCS模型的面向應急服務山洪災害風險制 圖方法，可以有效解決上述背景技術中提出針對山洪災害的應急制圖 技術研究較為空缺，其制圖成果難以作為模板重復利用，需要大量修 改工作，現有的SCS模型是根據美國的流域特征建立的，并不完全適 合我國的自然地理狀況和水文氣象條件的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于SCS模型 的面向應急服務山洪災害風險制圖方法，包括以下步驟：

步驟一：數據準備，搜集山洪災害風險相關數據；

步驟二：通過改進的SCS模型計算山洪災害風險；

步驟三：構建前期基礎數據庫；

步驟四：構建數據處理工具；

步驟五：設計標準制圖模板；

步驟六：地圖制作；

步驟七：分析研判，輔助決策。

根據上述技術方案，所述步驟二中，改進的SCS模型包括產流結 構和匯流結構，在產流結構中采用了降雨-徑流反推法和引入初損比 例因子的方法，在匯流結構中采用滯后演算法；

將降雨預報數據以及CN值輸入產流結構，得到每個計算單元的 徑流量，再通過匯流結構的計算，得到一個流域出口斷面的徑流量；

在產流結構中，一次降水過程的徑流量R可由下式計算：

式中：R為總徑流量，單位mm；

P為總降雨量，單位mm；

I_a為初始土壤吸附量，單位mm，是土壤類型和前期土壤含水量 的函數；

S為土壤蓄水能力，單位mm，土壤蓄水能力通過下式計算：

采用降雨-徑流反推法，由公式(2)反推出公式(3)；

式中，CN為曲線數，無量綱；