[发明专利]一种考虑湖泊水库范围的子流域划分方法

说明书

本发明公开了一种考虑湖泊水库范围的子流域划分方法，包括提取模拟河网；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；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；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；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。优点是：将湖泊水库单独作为一个子流域进行划分，使得子流域内水循环过程更加接近现实，使得水文模拟结果更加准确。

技术领域

本发明涉及水文模型技术领域，尤其涉及一种考虑湖泊水库范围的子流域划分方法。

背景技术

子流域划分是分布式水文模型构建和应用的基础，准确的子流域划分能很好的体现流域的水循环过程，然而常规的子流域划分通常忽略湖泊水库的存在，将其作为普通区域进行子流域划分，或者，将湖泊水库作为山区与常规区域一并处理；这可能导致湖泊水库被划分在多个子流域中以及子流域划分错误等问题，这就造成与实际水循环过程不符的现象，导致最终水文模拟结果出现较大误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑湖泊水库范围的子流域划分方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种考虑湖泊水库范围的子流域划分方法，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，步骤S2包括如下内容，

S21、根据情况对湖泊水库范围进行编辑；若存在同一条模拟河道出现从湖泊水库范围出去后，又再次进入同一湖泊水库的情况，则对湖泊水库范围矢量文件进行编辑，移动扩大湖泊水库边界，将范围外的模拟河道包括进去，保证同一条模拟河道在湖泊范围内是连通的；若存在两条模拟河道穿过湖泊水库范围，则对湖泊水库范围矢量文件进行编辑，移动缩小湖泊水库边界，使得只有一条模拟河道横穿湖泊水库范围；若无上述情况，则不对湖泊水库范围进行编辑；

S22、不同湖泊水库采用从1开始依次增加的自然数进行编号，以DEM栅格大小和图层边界为参数将矢量湖泊水库转成栅格格式，栅格值等于湖泊水库的编号；

湖泊、水库范围指代的是水面范围，且将湖泊和水库混合在一起进行编码。

优选的，步骤S3中的分割方式为，