[发明专利]一种考虑湖泊水库范围的子流域划分方法

权利要求书

1.一种考虑湖泊水库范围的子流域划分方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1、以DEM数据为基础，计算流域内各栅格流向和汇流累积量，并基于设定的河网阈值提取模拟河网；

S2、根据情况对湖泊水库范围进行编辑，并根据湖泊水库的范围对湖泊水库进行编号；

S3、对每个湖泊水库进行处理，根据湖泊水库内的模拟河网将湖泊水库范围分割成数目不等的部分，每一部分相连通且由模拟河网分割开；

S4、以模拟河网出口栅格所在位置为起点，沿模拟河网栅格向上进行溯源遍历，按河段对流域进行子流域划分，并在遇到湖泊水库栅格时，对湖泊水库周围的非河网栅格以及上游流入的河网栅格进行子流域划分并赋值子流域编号；

S5、对子流域编号进行翻转处理获取新的子流域编号，并根据各子流域的上下游关系生成子流域上下游属性表；

步骤S3中的分割方式为，

S31、将湖泊水库内的模拟河网栅格所在位置设置为0，非模拟河网栅格区域设置为-1；

S32、对湖泊水库进行逐栅格遍历，若栅格值不为-1，则不做处理，若栅格值为-1，则将栅格值赋值为当前累积分区序号加1；所述分区序号为从1开始的自然数；

S33、以新赋值的栅格为起点，对其横向和竖向的一共4个相邻栅格进行递归处理赋值，直到遇到河网栅格或者非湖泊水库栅格结束，各栅格的栅格值都等于相应栅格的分区序号；

S34、重复步骤S32-S33，直到湖泊水库范围内所有栅格都遍历结束且拥有分区序号，使得湖泊水库被模拟河网分割开的几部分分别拥有不同的分区序号；

步骤S4具体包括如下内容，

S41、以模拟河网出口栅格所在的位置为起点，沿模拟河网栅格向上进行溯源遍历，按河段对流域进行子流域划分，并为每个子流域赋值为一个从1开始的唯一的自然数作为子流域编号；

S42、当遇到湖泊水库栅格，则将湖泊水库区域设置为一个子流域，该湖泊水库范围内所有栅格赋值为一个子流域编号，假设子流域编号为N，并标记该子流域为河道子流域属性；

S43、以湖泊水库范围内所有非河网栅格为起点，对湖泊水库周围的非河网栅格进行溯源遍历，将流入湖泊水库非河网栅格的上游非湖泊水库栅格的子流域编码设置为N+x，并标记该子流域为坡面子流域属性；x表示最终流入的湖泊非河网栅格的分区序号；

S44、对湖泊水库周围所有非河网栅格遍历结束后，再对湖泊水库上游流入的河网栅格进行遍历处理，即将所有流入湖泊水库的河网栅格，按汇流累积量大小，取最大的作为干流，其他的作为支流处理；

步骤S4中按河段对子流域进行划分的具体过程为，

沿河网栅格向上进行溯源遍历，直到遇到人为分割点、分岔河道、湖泊水库栅格结束，将遍历到的所有河网栅格作为一个河段，对该河段赋值一个唯一子流域编号；

以该河段每个河网栅格为起点，溯源遍历流入当前河网栅格的坡面栅格，直到无上游栅格流入或者上游流入栅格为湖泊水库栅格结束；

将所有流入该河段的坡面栅格赋值当前河段的子流域编号，并将该子流域标记为河道子流域属性。

2.根据权利要求1所述的考虑湖泊水库范围的子流域划分方法，其特征在于：栅格流向采用D8算法计算得出，即将该栅格流向周边8个栅格中坡度最陡的栅格的流向作为该栅格的流向；栅格的汇流累积量即为上游所有流入当前栅格的栅格数量之和。

3.根据权利要求1所述的考虑湖泊水库范围的子流域划分方法，其特征在于：河网阈值用于定义各个栅格是属于河网栅格或坡面栅格，当栅格的汇流累积量大于河网阈值，则将该栅格定义为河网栅格，否则将该栅格定义为坡面栅格；所有的所述河网栅格构成模拟河网，所述河网阈值须保证提取的模拟河网在源头区与实际河网源头一致。