[发明专利]一种基于四向高程差的净雨量转栅格格式方法

说明书

本发明提出了一种基于四向高程差的净雨量转栅格格式方法，包括：步骤S1，计算每个栅格在四个方向的高程差之和，根据所述高程差之和设置权重；步骤S2，根据计算得到的每个栅格的权重，计算不同栅格净雨量的分配比例；步骤S3，根据计算得到的降雨量的分配比例，将流域的净雨量数据转栅格格式，分配到具体的每个栅格内。本发明可以解决针对水文数据降尺度时面临的地形空间异质性问题。

技术领域

本发明涉及水文数据降尺度技术领域，特别涉及一种基于四向高程差的净雨量转栅格格式方法。

背景技术

水文预报和水动力预报的耦合是水文研究的热点问题之一。耦合过程是先利用水文模型进行流域产汇流预报/模拟，再通过二维水动力学模型预报/模拟流域洪水过程，即利用水文模型模拟产汇流过程，产流计算出流域上一场降雨的净雨量(＝降雨量-下渗-蒸散发)；再利用水动力模型模拟地表洪水演进过程，水动力模型基于栅格数据可以对地形变化及地表建筑物的特征进行精细描述，因此在应用中需要将水文模型模拟得到的净雨量进行栅格化处理，转化为二维水动力模型可以使用的栅格格式数据。然而，目前尚未有成熟的流域净雨量转栅格格式方法，常用的方式为流域平均分配净雨量，此方法的缺点是未考虑流域地形上的空间异质性，会直接导致二维计算中出现较大误差，并导致计算的稳定性较差。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于四向高程差的净雨量转栅格格式方法。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种基于四向高程差的净雨量转栅格格式方法，包括如下步骤：

步骤S1，计算每个栅格在四个方向的高程差之和，根据所述高程差之和设置权重；

步骤S2，根据计算得到的每个栅格的权重，计算不同栅格净雨量的分配比例；

步骤S3，根据计算得到的不同栅格净雨量的分配比例，将流域的净雨量数据转栅格格式，分配到具体的每个栅格内。

进一步，在所述步骤S1中，采用数字高程模型DEM计算每个栅格在四个方向的高程差之和。

进一步，在所述步骤S1中，所述根据高程差之和计算权重，包括如下步骤：

当计算的高程差之和大于0时，则设置所述权重为高程差之和；

当计算的高程差之和小于0时，则设置所述权重为0。

进一步，在所述步骤S1中，采用下式计算权重，包括：

其中，W_i，j是栅格(i，j)的权重；i，j分别代表栅格x，y方向的序号；z₀是当前计算栅格内的高程；z_k(k＝1,2,3,4)是相邻四个方向栅格的高程。

进一步，在所述步骤S2中，所述计算不同栅格净雨量的分配比例，包括：

其中，W_i，j是栅格(i，j)的权重；i，j分别代表栅格x，y方向的序号；m,n为二维栅格的x，y方向的栅格总数；P_i，j为不同栅格净雨量的分配比例。

进一步，在所述步骤S3中，所述将流域的净雨量数据转栅格格式，分配到具体的每个栅格内，包括：

WG_i，j＝WE×P_i，j，

其中，WG_i，j表示净雨量的栅格值；WE为某一时刻的流域净雨量。