[发明专利]流域大尺度复杂河网的网格拼接方法

摘要

本发明提供一种流域大尺度复杂河网的网格拼接方法，该方法能够实现大尺度流域复杂河网区域的网格自动拼接，减小地形复杂区域网格的生成难度，满足大尺度流域复杂河网区域的网格构建需求，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.识别流域河网水系，提取流域水系边界；步骤2.将干流和支流分开绘制，同一河段在河道比较顺滑的位置进行分段，干支流交汇处单独分区，相邻两段之间要有重叠区域；步骤3.根据流域内水系特征，设定各河段网格的数目和尺寸，分别绘制干流和支流各河段网格；步骤4.对网格进行二维编码；步骤5.将干支流交汇区T形网格划分为4段，使交汇节点的网格数尽可能少；步骤6：将划分之后的网格代替原来的T形网格进行整体的网格拼接。

主权项

1.一种流域大尺度复杂河网的网格拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.流域水系识别基于数字高程模型数据和实测地形数据，识别流域河网水系，提取流域水系边界；步骤2.对流域水系进行分区根据流域水系特征，将干流和支流分开绘制，同一河段在河道比较顺滑的位置进行分段，干支流交汇处单独分区，相邻两段之间要有重叠区域；步骤3.确定流域网格生成方案根据流域内水系特征，设定各河段网格的数目和尺寸，分别绘制干流和支流各河段网格；干支流交汇处先绘制干流河段网格，根据设置好的网格方案，将支流边界沿干流方向延长至超过干流，然后再绘制支流河段网格，删掉重复区域，使干支流交汇区网格呈T形；步骤4.对网格进行二维编码以二维数组(i,j)分别对分块网格进行二维编码，所绘制的网格信息包括网格编号、网格坐标(x,y)和网格河底高程(z)；干流河段网格编码方式为：以干流河道水流方向为i方向，以垂直干流河道水流方向并指向干流河道左岸为j方向，将干流河段上游边界右岸的网格为起始网格，并编码为(1,1)，分别沿i,j方向对其余网格一次进行连续编码，沿i方向增加一个网格则i＝i+1，沿j方向增加一个网格则j＝j+1；左岸支流河段网格编码方式为：以垂直支流河道水流方向为i方向，以逆着支流河道水流方向为j方向，以河道下游边界右岸网格为起始网格，并编码为(1,1)，分别沿i,j方向对其余网格一次进行连续编码；右岸支流河段网格编码方式为：以垂直支流河道水流方向为i方向，以顺着支流河道水流方向为j方向，以河道上游边界左岸网格为起始网格，并编码为(1,1)，分别沿i,j方向对其余网格一次进行连续编码；左岸支流入汇河段网格编码方式为：以干流河道水流方向为i方向，j方向垂直干流河道水流方向指向支流，以干流上游边界右岸的网格为起始网格，并编码为(1,1)，分别沿i,j方向对其余网格一次进行连续编码；右岸支流入汇河段网格编码方式为：以干流河道水流方向为i方向，j方向垂直干流河道水流方向指向干流河道左岸，以干流上游边界右岸的网格为i方向起始网格，编码为(1，j₁)；以支流上游边界左岸网格为j方向起始网格，编码为(i₁,1)，然后分别沿i,j方向对其余网格一次进行连续编码；步骤5.划分干支流交汇区T形网格将干支流交汇区T形网格划分为4段，分别为干流上游、干流下游、支流河段和交汇节点，使交汇节点的网格数尽可能少；步骤6：将划分之后的网格代替原来的T形网格进行整体的网格拼接，包含以下子步骤：步骤6‑1.去掉分区网格之间重叠的部分，使新得到的网格空间位置连续但不互相重叠；步骤6‑2.整体网格的二维化整编，获得整体网格的二维编码(I,J)，具体为：沿着干流河道水流方向，以最上游干流河段的i＝1为起始边，整体编码I记为1，沿着i方向继续搜索，每跨过一条边，I增加1，直至干流河道最下游边界；找到右岸支流河段网格原始二维编码中的j最大的河段，以该河段j＝1为起始边，整体编码J记为1，每跨过一条边，J增加1，直至左岸支流河段最上游边界；步骤6‑3.设置流域分区网格的方向类型，具体为：大尺度流域河网复杂，在整体网格拼接时根据实际网格走向设置分区网格的方向，以I＝1为起点，将沿I正方向排列的分区网格方向设置为1，将沿J正方向排列的分区网格方向设置为2，将逆着I正方向排列的分区网格方向设置为3，将逆着J正方向排列的分区网格方向设置为4，节点的方向设置为5；步骤6‑4设置分区网格的相对位置类型，具体为：干流网格的上游网格的相对位置为1，下游网格的相对位置为2；左岸网格的上游网格的相对位置为4，下游网格的相对位置为3；右岸网格的上游网格的相对位置为3，下游网格的相对位置为4。