[發(fā)明專利]控制性大型水庫(kù)空間布局確定方法、裝置、設(shè)備和介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210665195.6
• 申請(qǐng)日: 2022-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114969939A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李臻;楊偉韜;楊晴;張夢(mèng)然;張維蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/13
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/13;G06T17/05
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種國(guó)家水網(wǎng)控制性大型水庫(kù)空間布局確定方法，其特征在于，包括：

S1：預(yù)先獲取流域數(shù)字高程模型DEM地形數(shù)據(jù)和遙感影像數(shù)據(jù)；

S2：基于DEM地形數(shù)據(jù)獲取多個(gè)滿足水庫(kù)成庫(kù)條件的壩址特征點(diǎn)；

S3：對(duì)任意一個(gè)壩址特征點(diǎn)，假定壩高參數(shù)，計(jì)算水庫(kù)庫(kù)容；

S4：判斷水庫(kù)庫(kù)容是否滿足大型水庫(kù)庫(kù)容要求，如果滿足，則執(zhí)行步驟S5；否則，返回步驟S3，對(duì)該壩址特征點(diǎn)，重新假定壩高參數(shù)，計(jì)算水庫(kù)庫(kù)容；

S5：利用流域地形表面對(duì)水庫(kù)壩頂高程對(duì)應(yīng)的參考平面進(jìn)行裁切，得到水庫(kù)空間布局邊界，并結(jié)合預(yù)先獲取的遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行淹沒(méi)范圍地類(lèi)目讀解譯；

S6：判斷該壩址特征點(diǎn)是否滿足水庫(kù)淹沒(méi)要求，如果滿足，則記錄該壩址特征點(diǎn)及其空間布局邊界，并返回步驟S3，繼續(xù)下一個(gè)壩址特征點(diǎn)，直至遍歷所有壩址特征點(diǎn)，得到流域內(nèi)所有大型水庫(kù)空間布局；否則，直接返回步驟S3，繼續(xù)下一個(gè)壩址特征點(diǎn)，直至遍歷所有壩址特征點(diǎn)，得到流域內(nèi)所有大型水庫(kù)空間布局。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定方法，其特征在于，步驟S1中所述DEM地形數(shù)據(jù)是從30m全球DEM地形數(shù)據(jù)或預(yù)先存檔的DEM地形數(shù)據(jù)中獲取的，所述遙感影像數(shù)據(jù)是衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)或航空遙感影像數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S21：對(duì)DEM地形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取滿足預(yù)先給定的水庫(kù)控制流域面積的河網(wǎng)柵格；

S22：對(duì)DEM地形數(shù)據(jù)進(jìn)行坡度分析計(jì)算，并采用鄰域分析，計(jì)算每個(gè)河網(wǎng)柵格的平均坡度，并從河網(wǎng)柵格中選擇臨近柵格平均坡度大于10度的河網(wǎng)柵格，作為選擇的水庫(kù)壩址特征點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的確定方法，其特征在于，所述步驟S21包括：

S211：預(yù)先設(shè)定一個(gè)流域面積180平方千米；

S212：考慮到DEM地形數(shù)據(jù)的最小柵格的面積為長(zhǎng)30米×寬30米＝900平方米，則滿足流域面積要求的區(qū)域至少有N＝180×1000×1000/900＝20萬(wàn)個(gè)；

S213：利用ArcGIS軟件中的SpatialAnalys工具——地圖代數(shù)——柵格計(jì)算器，輸入Con(″流量″＞＝200000，1)，保存為輸出河網(wǎng)柵格。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的確定方法，其特征在于，所述步驟S22包括：

S221：利用ArcGIS軟件的空間分析中的表面分析中的“坡度”工具，計(jì)算所有河網(wǎng)柵格的坡度；

S222：利用ArcGIS軟件的空間分析中的鄰域分析中的“塊統(tǒng)計(jì)”工具，計(jì)算河網(wǎng)柵格的平均坡度；

S223：在ArcGIS中疊加所述河網(wǎng)柵格，以及平均坡度，從河網(wǎng)柵格中選擇臨近柵格平均坡度大于10度的河網(wǎng)柵格，作為選擇的水庫(kù)壩址特征點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

對(duì)任意一個(gè)壩址特征點(diǎn)，預(yù)先假定壩高參數(shù)，考慮水庫(kù)壩址點(diǎn)高程，確定水庫(kù)壩頂高程，并以該壩頂高程選取參考平面，計(jì)算流域地形表面到參考平面之間的體積，得到為水庫(kù)庫(kù)容。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的確定方法，其特征在于，所述對(duì)任意一個(gè)壩址特征點(diǎn)，預(yù)先假定壩高參數(shù)，考慮水庫(kù)壩址點(diǎn)高程，確定水庫(kù)壩頂高程，并以該壩頂高程選取參考平面，計(jì)算流域地形表面到參考平面之間的體積，得到為水庫(kù)庫(kù)容，具體包括：

S31：假定任意一個(gè)壩址特征點(diǎn)的高程為Z0，壩高參數(shù)為H，則水庫(kù)壩頂高程Z1＝Z0+H；

S32：利用ArcGIS的3D分析中的功能性表面中的“表面體積”工具，分析以高程為Z1的參考平面至DEM地形表面之間的體積，即為水庫(kù)庫(kù)容。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定方法，其特征在于，步驟S6中所述判斷該壩址特征點(diǎn)是否滿足水庫(kù)淹沒(méi)要求，包括：

根據(jù)遙感影像數(shù)據(jù)，在水庫(kù)空間布局邊界內(nèi)如果沒(méi)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)及以上的政府所在地，則判斷該壩址特征點(diǎn)滿足水庫(kù)淹沒(méi)要求；如果有鄉(xiāng)鎮(zhèn)及以上的政府所在地，則判斷不滿足水庫(kù)淹沒(méi)要求。