[发明专利]一种计算自然流域植物截流量的方法

说明书

本发明提供了一种计算自然流域植物截流量的方法，所述方法将目标流域按照自然流域划分的方法划分为几个子流域，然后通过GIS软件计算各子流域的各种植被覆盖率结合各种植被的植物截留量的经验值，采用面积加权法计算各子流域的植物截流量。采用本发明所述的方法，可以在掌握资料较少的情况下，通过较简单的操作可以单独计算出较高精度的子流域植物截留量，能够有效提高水文预报的精度。

技术领域

本发明属于水文预报技术领域，特别涉及一种计算自然流域植物截流量的方法。

背景技术

当前为进行分布式水文预报，计算各种滞蓄(如植物截留、土壤滞蓄、表面坑洼滞蓄等)对降雨产流的损失是必不可少的步骤之一。现广泛使用的计算各种滞蓄对产流的损失的方法是将这三种滞蓄(植物截留、土壤滞蓄和表面坑洼滞蓄)合并作为土壤蓄水量来处理，这种处理方法简化了流域产流损失的物理过程，计算简便，便于应用。然而三种滞蓄对产流产生影响的机制和消耗机制并不相同，当天然流域的植物截留和表面坑洼滞蓄量比较大的时候，这种将三种滞蓄量合并作为土壤蓄水量来处理的方法就会产生较大的误差，因此分别单独计算三种损失是有必要的。

发明内容

针对上述存在的问题，为了弥补这一不足，本发明提供了一种计算自然流域植物截流量的方法，将自然流域植物截留量单独进行计算，将目标流域按照自然流域划分的方法划分为几个子流域，然后依据各子流域的各植被种类植被覆盖率结合各种植被的植物截留量经验数据，采用面积加权法单独计算各子流域的植物截流量，从而提高水文预报精度。

本发明的目的的通过以下技术方案实现的：

一种计算自然流域植物截流量的方法，包括以下步骤：

S1，流域面文件的制作

收集目标流域出口断面的经纬度，将该位置点通过GIS软件点绘在图层中将其制成面文件，文件名记为OutletStation.shap；收集目标流域范围的DEM图，并将所述DEM图的文件类型转化为栅格文件类型，在GIS软件中加载GeoHMS工具条，将栅格文件通过GeoHMS工具进行水文分析，经过包括填洼、生成流向、计算累积流、定义河流、河流分段、集水区划分、集水区多边形处理、排水线处理、流域聚合、提取目标流域、给子流域赋予水文编号在内的一系列操作，得到目标流域的按照自然流域划分的流域面文件，记为subbasin315.shape；

S2，合并流域土地利用图

根据目标流域的范围，从地理环境数据云平台下载土地利用图，在GIS软件中加载该土地利用图，得到一幅包括完整目标流域的土地利用栅格图，合并后的栅格图记为MergeLU；

S3，提取目标流域的土地利用数据

将S2中得到的土地利用栅格图MergeLU，通过GIS空间分析工具，按照S1中得到的流域面文件subbasin315.shape进行提取，提取出目标流域的土地利用栅格图，记为Subbasin315LU；

S4，将栅格数据转换为矢量数据

通过GIS转换工具，将S3中得到的目标流域的土地利用栅格图转换为土地利用矢量图，记为RasterT_SubbasinLU；

S5，统计各子流域各土地利用类型

利用GIS统计工具，将S4中得到的土地利用矢量图RasterT_SubbasinLU的属性数据和S1中得到的流域面文件subbasin315.shape的属性数据进行交叉统计，得到各子流域的各土地利用类型的土地面积以及其在各子流域中所占的面积百分比，并筛选出其中与植被相关的土地面积以及其在各子流域中所占的面积百分比；

S6，计算各子流域的各种植被覆盖率

根据S5统计的各子流域中与植被相关的土地所占有的百分比，应用公式(1)-(4)计算植被覆盖率：