[发明专利]基于任意断面构建洪水预报方案的方法

权利要求书

1.一种基于任意断面构建洪水预报方案的方法，其特征在于：包括以下步骤：S01)、指定任意的预报断面作为流域出口，在地图上任意位置点击，根据点击位置的坐标和河流河道的坐标，判断其是否在河流上，如果在河流上，点击的位置即为预报断面的位置，如果不在河流上，则找到与点击位置最近的河流位置，把寻找到的河流位置作为预报断面；

S02）、根据DEM自动提取河网，包括以下子步骤：S21）、DEM预处理；S22）、确定水流方向；S23）、提取汇流累积量；S24）、提取河网；

S03）、自动圈画产汇流流域，根据提取的河网自动生成汇流流域，包括集水区的生成和流域的划分两部分；

S04）、自动提取雨量站并计算权重，根据流域范围筛选位于流域范围的雨量站，并通过计算泰森多边形，得到流域内雨量站的权重，并保存到数据库中。

2.根据权利要求1所述的基于任意断面构建洪水预报方案的方法，其特征在于：DEM预处理时，首先对原始DEM数据进行洼地填充，得到无洼地的DEM。

3.根据权利要求2所述的基于任意断面构建洪水预报方案的方法，其特征在于：洼地填充的具体步骤为：在ArcGIS中通过洼地提取和洼地深度计算得到填挖阈值，然后利用hydrology中的fill工具实现填挖；如果分析时对下陷点没有要求，则全部填挖，不需要进行阈值设置。

4.根据权利要求1所述的基于任意断面构建洪水预报方案的方法，其特征在于：确定水流方向时，首先确定水流在每个栅格单元格内的流动方向，在ArcGIS中通过将中心栅格的8个邻域栅格编码，水流方向以其中的某一值来确定。

5.根据权利要求1所述的基于任意断面构建洪水预报方案的方法，其特征在于：在地表径流模拟过程中，汇流累积量是基于水流方向数据计算而来的，在ArcGIS中通过FillAccumulation工具确定所有流入本单元格的累积上游单元格数目来生成流域汇流能力栅格图，从每个栅格单元格出发依次扫描水流方向矩阵，沿水流方向追踪直到DEM边界，当整个水流方向矩阵扫描完毕，就可以得到流域汇流能力的栅格分布图，汇流栅格上每个单元格的值代表上游汇流区内流入该单元格的上游栅格单元格的总数NIP，NIP值较大者，可视为河谷，NIP值等于零则是较高的地方，视为流域的分水岭。

6.根据权利要求1所述的基于任意断面构建洪水预报方案的方法，其特征在于：利用reclassfy工具进行河网的提取，将河网分为两类，并设定阈值，将小于阈值的数据归为NoData，将其他数据归为1；通过重分类生成河网，然后通过Streamlink的计算，即得到每一个河网弧段的起始点和终止点。

7.根据权利要求1所述的基于任意断面构建洪水预报方案的方法，其特征在于：使用hydrology工具中的watershed工具生成集水区，具体步骤为：先确定一个出水点，也就是该集水区的最低点，然后结合水流方向数据，分析搜索出该出水点上游所有流过该出水口的栅格，直到所有该集水区的栅格都确定了位置，也就是搜索到流域的边界—分水岭的位置，也就确定了集水区。

8.根据权利要求1或7所述的基于任意断面构建洪水预报方案的方法，其特征在于：利用集水区栅格描绘、集水区矢量化命令进行子流域划分，在河网提取时通过设置不同的阈值可以得到不同尺度的河网，然后利用watershed工具生成集水区，即可以得到不同细化的集水区域，通过对比可以得到适合的流域划分结果。