[发明专利]一种基于DEM计算淤地坝淤积量的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及地理信息测量技术领域，具体地说，涉及一种基于DEM计算淤地坝淤积量的方法及系统

背景技术

近几年来，将GIS技术与遥感（RS，Remote Sensing）技术相结合，根据数字高程模型DEM提供的三维数据和遥感影像数据来预测、模拟显示洪水淹没与淤积场景，并进行水土流失与洪水灾害评估，已成为GIS在水利水土保持方面主要研究领域。以数字高程模型DEM和RS影像为基础，运用GIS的空间分析功能，研究试验区洪水和泥沙淤积，流域的洪水淹没与土壤流失情况。

在水土流失地区各级沟道中，以拦泥淤地为目的而修建的坝工建筑物,其拦泥淤成的地叫坝地。在流域沟道中，用于淤地生产的坝叫淤地坝（或生产坝），淤地坝建成以后，一般都是以淤地为主要目的，同时能够拦蓄洪水，减轻洪涝灾害，当计算出淤积量（是指淤地坝中拦蓄下泥沙，所形成的体积）还能够计算出土壤流失情况。但是现在一般计算的时候是在地形图上把库区内分成几个层，量出面积，每两个层之间的体积近似为台体，计算体积，让后按照高度与体积化一条曲线，成为坝高库容曲线，当计算淤积量的时候，量出淤积高度就可以查出淤积量，但是要研究水土流失规律，这种计算误差太低，需要更精确的计算出淤积量。

一般在计算淤积量的时候在等高线上选择几条，量出面积，每两个等高线之间的体积近似用台体的体积去计算,然后绘制坝高与体积的关系曲线，在给定一个高程时，在曲线图上由高程处反查出体积，由于度量的误差、绘制曲线的误差与反查的误差，误差累计就很大，另外一点在地形图上进行量算面积也费事费力。

可见，在现有的方法中进行淤地坝设计时计算淤积量不够准确，而且比较费时费力。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供一种基于DEM淤地坝淤积量的计算方法及系统，可使得计算速度与计算精度明显提高。

本发明提供一种基于DEM淤地坝淤积量的计算方法，包括：

获取淤地坝库区的数字高程模型DEM数据；

对DEM进行三角化，测算淤积高度及其与DEM上相对应的高程；

在所述库区的DEM上确定基准线，沿该基准线按照预定方向搜索淤积高程的点，得到若干三角形区域；

搜索淤积区域的边界，直到与坝周线形成闭合多边形为止；

基于所述三角化的DEM和淤积面计算各三角形区域以及多边形区域的淤积量；

将所计算得到的各区域淤积量相加即得到淤地坝的淤积量。

本发明还提供一种基于DEM计算淤地坝淤积量的系统，包括：

DEM数据获取单元，用于获取淤地坝库区的数字高程模型DEM数据；

DEM处理单元，用于对DEM进行三角化，测算淤积高度及其与DEM上相对应的高程；

搜索单元，在所述库区的DEM上确定基准线，沿该基准线按照预定方向搜索淹没高程的点，得到若干三角形；

边界处理单元，用于搜索淹没区域的边界，直到与坝周线形成闭合多边形为止；

计算单元，基于所述三角化的DEM和淤积面计算各三角形区域以及多边形区域的淤积量，并将所计算得到的各区域淤积量相加即得到淤地坝的淤积量。

综上所述，本发明提供的基于数字高程模型DEM计算淤地坝淤积量的方法，将DEM网格进行三角化，通过淤积高度自动在DEM上搜索淤积区域的边界，再分别计算所述若干三角形及边界上多边形区域累积得到淤积量，与原来的采用的计算淤积量的方法相比，本发明提供的方法计算速度与计算精度明显提高。

附图说明

图1为本发明提供的计算淤地坝淹没面积的方法流程图；

图2为本发明实施方案中提供的DEM绘制成网格示意图；

图3为本发明实施例中对DEM进行三角化的过程示意图；

图4为本发明实施例中提供的淤地坝及其坝轴线示意图；

图5为本发明提供的DEM网格图中基准线示意图；

图6为本发明的技术方案中淤积面与三角形区域的切割关系示意图；

图7为本发明的技术方案中淤积面与三角形区域的切割关系示意图；

图8为本发明的技术方案中淤积面与三角形区域的切割关系示意图；

图9为本发明提供的计算淤地坝淤积量的系统架构示意图；

图10为本发明实施例中淤积面与三角形区域的切割关系示意图；

图11为本发明实施例中淤积面与三角形区域的切割关系示意图；

图12为本发明实施例中淤积面与三角形区域的切割关系示意图。

具体实施方式