[发明专利]面向洪涝灾害风险评估的城市地表空间自适应离散方法

说明书

本发明涉及洪涝灾害风险评估技术领域，公开一种面向洪涝灾害风险评估的城市地表空间自适应离散方法，包括：根据目标区域的高程数据，确定高程信息；对高程信息进行填洼及伪洼地处理，获得目标高程信息；基于目标高程信息构建水流方向矩阵和汇流累积量矩阵；基于汇流累积量矩阵确定天然河网；根据水流方向矩阵和天然河网，对目标区域进行空间离散，获得宏观空间离散结果；根据第一预设筛选规则，确定宏观空间离散结果中的目标宏观空间离散单元；通过目标宏观空间离散单元的主干管道网和主干道路网对其进行中观空间离散，获得中观空间离散结果。旨在实现对不同的复杂城市地表空间的自适应离散，提升复杂城市地表空间单元离散的效率。

技术领域

本发明涉及洪涝灾害风险评估技术领域，特别是涉及一种面向洪涝灾害风险评估的城市地表空间自适应离散方法。

背景技术

近年来，城市洪涝灾害频发，严重威胁到人们的生命及财产安全。城市洪涝灾害风险评估作为洪涝灾害防控的有效措施，基于城市降雨径流过程评估不同情景下城市的洪涝灾害风险，能精准描述洪涝灾害影响及后果。城市洪涝风险受到区域内降雨径流过程与地表自然要素与人文要素空间上的不均匀性，通常需要在洪涝灾害风险评估时将城市复杂地表空间进行离散，即将整个风险评估区域分割成较小的空间单元，空间离散是洪涝灾害风险评估的首要步骤，也是洪涝灾害风险评估的重要基础。

不同的空间离散结果会对同一区域风险评估结果产生直接影响，城市地表空间自适应离散为城市精细化的洪涝灾害风险评估以及灾害风险管理提供有效指导，具有重要的理论价值与现实意义。现阶段大多数空间离散方法采用水文分析与手动修正相结合的半自动化划分方法或基于泰森多边形的全自动生成方法。虽然基于泰森多边形的自动生成方法简单高效，但其离散过程未考虑地形、道路、河流、土地利用及各类人工设施的影响，离散结果很难精准刻画复杂城市空间的水文过程和灾害影响过程。而如果使用半自动化方法离散较大的区域，需要消耗的大量的人力物力，且缺乏考虑对不同的城市地表空间进行自适应的离散，难以用于城市复杂地表的精细化洪涝灾害风险评估。由于人类活动的加剧，相比于自然环境中的地表汇流过程，城市中的水文过程极具复杂性。它不仅受自然地形的影响，而且受到建筑物、道路、人工排水设施等多个要素的作用。

综上，目前的城市地表空间离散方法缺乏对城市复杂地表空间中多要素的全面考虑及准确表达，缺少根据城市地表要素的复杂情况实现地表空间的自适应离散，并用于精细化的洪涝灾害风险评估。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种面向洪涝灾害风险评估的城市地表空间自适应离散方法，旨在实现对不同的复杂城市地表空间的自适应离散，提升复杂城市地表空间单元离散的效率。

本发明提供了一种面向洪涝灾害风险评估的城市地表空间自适应离散方法，所述方法包括：

根据目标区域的高程数据，确定所述目标区域的高程信息；

通过对所述高程信息中满足设定条件的栅格进行填洼及伪洼地处理，获得目标高程信息；

根据所述目标高程信息，构建与所述目标高程信息对应的水流方向矩阵，以及根据获得的所述水流方向矩阵，构建与所述水流方向矩阵对应的汇流累积量矩阵；

根据所述汇流累积量矩阵，确定所述目标区域的天然河网；

根据所述目标区域的水流方向矩阵和所述目标区域的天然河网，对所述目标区域进行空间离散，将河流分水线作为宏观空间离散单元的边界，获得所述目标区域的宏观空间离散结果；

根据第一预设筛选规则，确定所述宏观空间离散结果中的目标宏观空间离散单元；

通过目标宏观空间离散单元中的主干管道网和主干道路网对所述目标宏观空间离散单元进行中观空间离散，获得中观空间离散结果。

可选地，所述通过目标宏观空间离散单元中的主干管道网和主干道路网对所述目标宏观空间离散单元进行中观空间离散，获得中观空间离散结果，包括：