[发明专利]一种利用数字高程模型提取流域内河道宽度的方法

权利要求书

1.一种利用数字高程模型提取流域内河道宽度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，提取目标流域的DEM栅格数据；

步骤2，利用目标流域DEM栅格数据计算出目标流域的坡度栅格Grad、河道栅格River以及汇流累计栅格Acc；

步骤3，利用坡度栅格Grad和河道栅格River提取出河道附近坡度栅格；

步骤4，利用汇流累计栅格Acc和河道栅格River提取出河道附近汇流累计栅格；

步骤5，在河道附近坡度栅格的基础上进行滑块平均计算，得到滑块平均计算后的河道附近坡度栅格；

步骤6，结合河道附近汇流累计栅格、滑块平均计算后的河道附近坡度栅格提取出目标流域内河道宽度；

步骤6.1，统计滑块平均后的河道附近坡度栅格MeanS中像元的最大值MaxS；

步骤6.2，统计河道附近汇流累计栅格MaskA中像元的最大值MaxA；

步骤6.3，计算滑块平均后的河道附近坡度栅格MeanS中，每一个位于河道位置的像元的值S与MaxS的比值RatioS；

RatioS＝S/MaxS (2)

步骤6.4，计算河道栅格中每一个像元的河宽：

式中：B为河道栅格中每一个像元的河宽，A为河道附近汇流累计栅格中位于河道位置上的像元的值，T为设置的汇流阈值，采用栅格数来表示，μ为河宽比例因子，β为河宽基础因子。

2.根据权利要求1所述的利用数字高程模型提取流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤1中提取目标流域的DEM栅格数据，具体包括以下步骤：

步骤1.1，填洼；

步骤1.2，计算流向；

步骤1.3，计算汇流流量；

步骤1.4，确定流域出口站点；

步骤1.5，提取目标流域。

3.根据权利要求2所述的利用数字高程模型提取流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤2中利用目标流域DEM栅格数据计算出流域坡度栅格、河道栅格以及汇流累计栅格，具体包括以下步骤：

步骤2.1，由目标流域DEM栅格数据计算得到坡度栅格Grad；

步骤2.2，由目标流域DEM栅格数据经过填洼、计算流向、计算汇流得到汇流累计栅格Acc；

步骤2.3，由目标流域DEM栅格数据经过填洼、计算流向、计算汇流，设置汇流阈值T，按阈值分类得到目标流域的河道栅格River。

4.根据权利要求3所述的利用数字高程模型提取流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤3中利用坡度栅格Grad和河道栅格River提取出河道附近坡度栅格的步骤包括：

步骤3.1，逐次访问河道栅格River中的每一个像元，寻找到每一个像元周围3*3领域范围内的像元，以寻找到的所有像元为掩膜范围Mask；

步骤3.2，选择步骤3.1中Mask范围内的坡度栅格中的像元；

步骤3.3，将步骤3.2中选择的坡度栅格中所有的像元合并，作为河道附近坡度栅格MaskS。

5.根据权利要求4中所述的利用数字高程模型提取流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤4中利用汇流累计栅格Acc和河道栅格River提取出河道附近汇流累计栅格的步骤包括：

步骤4.1，以步骤3.1中Mask为掩膜范围，选择该范围内的汇流累计栅格中的像元；

步骤4.2，将步骤4.1中选择的汇流累计栅格中所有的像元合并，作为河道附近汇流累计栅格MaskA。

6.根据权利要求5中所述的利用数字高程模型提取流域内河道宽度的方法，其特征在于，所述步骤5中在河道附近坡度栅格的基础上进行滑块平均计算，得到滑块平均计算后的河道附近坡度栅格的步骤包括：

访问坡度栅格中的每个像元，并且计算每一个像元3*3邻域范围内像元数据的均值α_均，根据α_均得到滑块平均后的河道附近坡度栅格MeanS：

式中：α_均为每一个像元3*3邻域范围内像元数据的均值，i为3*3邻域范围内像元的编号，α_i为像元内的值。

7.根据权利要求6所述的利用数字高程模型提取流域内河道宽度的方法，其特征在于，河宽比例因子μ取值100，河宽基础因子β取值10。