[發明專利]一種基于公里網格的淺層地下水蓄變量計算方法

在審

• 申請號: 202211446533.3
• 申請日: 2022-11-18
• 公開（公告）號: CN115687883A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 劉杰;王卓然;孫龍;盧洪健;周揚;章雨乾
• 申請（專利權）人: 水利部信息中心
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06Q50/06
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 劉方正

本發明公開了一種基于公里網格的淺層地下水蓄變量計算方法，首先建立面向地下水需求應用的標準化公里網格，再基于標準化公里網格構建網格數據集，最后根據標準化公里網格和網格數據集計算研究區域的淺層地下水蓄變量。本發明在對區域淺層地下水蓄變量進行計算時既采用了等值線法，又考慮了水位站的實際控制面積，具有較高的計算精度；本發明通過建立標準化公里網格計算研究區域的淺層地下水蓄變量，由于公里網格的面積確定為1，因此大大減少了計算量；本發明計算得到研究區域的淺層地下水蓄變量后，研究區域內任意范圍的淺層地下水蓄變量可通過查詢對應的網格插值簡單計算得到，便于共享，具有計算一次后可多區域查詢分析，重復使用的優點。

技術領域

本發明屬于地下水資源管理技術領域，具體涉及一種基于公里網格的淺層地下水蓄變量計算方法的設計。

背景技術

地下水蓄變量是指均衡區計算時段初地下水儲存量與計算時段末地下水儲存量的差值。均衡區可利用一年或數年中地下水位的變化計算該時段含水層中地下水的盈虧情況，當水位上升時，蓄變量增加，反之蓄變量減少。因為深層地下水蓄變量變化一般比較平緩，因此針對淺層地下水蓄變量的研究和分析更具實用性，現有常規的區域淺層地下水蓄變量的計算方法主要包括：等值線法、泰森多邊形法和算術平均法。

等值線法首先在地圖上繪出等值線，用求積儀量出各相鄰蓄變量等值線間的面積，以A₁,A₂,…,A_n表示相鄰兩等值線間的面積，以B₁,B₂,…,B_n作為該面積上的平均蓄變量(即“給水度×變幅”值)，計算區域淺層地下水蓄變量的公式為：R＝A₁×B₁+A₂×B₂+…+A_n×B_n。該方法精度較高，但是每次計算都需要重繪等值線圖，工作量大且繁瑣，不方便數據成果共享。

泰森多邊形法又稱為垂直平分法，首先從地圖上繪制三角網格，繪出各站點泰森多邊形所占的區域面積A₁,A₂,…,A_n，量算出各個地下水站點所對應的面積權重(即“給水度×變幅”值)K₁,K₂,…,K_n，以此來計算出泰森多邊形法中各個站點所對應的區域淺層地下水蓄變量R＝A₁×K₁+A₂×K₂+…+A_n×K_n。該方法雖然考慮了權重，但權重是根據水位站的控制幾何面積確定的，與實際控制面積不符合，因此計算精度較低。

算術平均法是求取蓄變量數據的算術平均值其中S為區域總面積，K₁,K₂,…,K_n為個站點地下水的“給水度×變幅”值。該方法計算簡單，但沒有考慮各水位站的權重或看作等權重，只能粗略估計流域特定時段內的平均變幅量，計算精度同樣較低。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的區域淺層地下水蓄變量的計算方法無法兼顧高計算精度和低計算量的問題，提出了一種基于公里網格的淺層地下水蓄變量計算方法。

本發明的技術方案為：一種基于公里網格的淺層地下水蓄變量計算方法，包括以下步驟：

S1、建立面向地下水需求應用的標準化公里網格。

S2、基于標準化公里網格構建網格數據集。

S3、根據標準化公里網格和網格數據集計算研究區域的淺層地下水蓄變量。

進一步地，步驟S1包括以下分步驟：

S11、確定公里網格的范圍和投影。

S12、對公里網格進行編碼。