[发明专利]一种基于高程偏差传递的DEM水流方向计算方法

摘要

本发明提供了一种基于高程偏差传递的DEM水流方向计算方法，属于数字地形分析技术领域。其技术方案为：一种基于高程偏差传递的DEM水流方向计算方法，采用水流方向组成的水流路径接近水流在地表的真实移动路径；对数值模拟水和污染物输移过程的水文物理模型使用了DEM获取更高精度水流路径的方法。本发明的有益效果为：本发明通过使用水流到达下游单元的真实高程和下游单元中心高程的高度偏差作为传递参数校正水流方向的方法；相较于D8方法，本发明提供了水流方向组成的水流路径更接近水流在地表的真实移动路径。

主权项

1.一种基于高程偏差传递的DEM水流方向计算方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1：加载DEM数据，DEM为二维数组格式，构建3个与DEM数据尺寸相同的数组A、B、C，数组A用于保存最低相邻单元方向、数组B用于保存第二可能流动方向、数组C用于保存最终确定的流向，并且3个数组中所有位置的初始值都设为0，再构建一个能保存栅格单元三维坐标信息，并根据栅格高程从低到高依次排列的优先队列Q，以及另一个从高到低排列栅格单元三维坐标信息的优先队列T，两个优先队列中同一高程的不同单元按插入先后顺序先后排列，新插入的单元排在同一高程单元的最后；/n步骤S2：扫描DEM，将DEM中的有效地形单元加入优先队列T排序，同时将位于有效地形边缘的单元加入优先队列Q进行排序，并同时在数组A、B、C中赋予相同的流向，该流向指向DEM有效地形外侧；/n步骤S3：不断取出优先队列Q头部的单元，检索该头部单元的8个相邻单元中的未在数组A中赋予流向的有效单元，为其在数组A中赋予指向此头部单元的方向并加入队列Q，若该未赋流向值的单元高程值不高于P，还需为其在数组B与C中赋予指向此头部单元的方向；如果该单元在数组B中对应方向值为初始值0，则比较该单元邻近其最低相邻单元的另外两个相邻单元的高程，将其中较低者所在方向作为第二可能流向并存入数组B，重复此步骤至队列Q为空队列；/n步骤S4：读取优先队列T的头部单元K，若单元K在数组C中对应的流向为初始值0，则从单元K开始在最低下坡单元和第二可能方向间使用传递的高程偏差判断从K开始到某个已经具有最终流向的单元的流动路径上各单元的水流方向，然后将K从队列T中移除，重新读取队列T的头部单元以重复此步骤，直至队列T为空队列。/n