[发明专利]水动力模型数值模拟统一地理空间基准改化方法

权利要求书

1.水动力模型数值模拟统一地理空间基准改化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取独立坐标系下的数字高程网格数据

选取采用水动力模型进行模拟实验验证的区域，获取所述区域地理空间坐标系下的数字高程地形数据，进行投影正解计算，设定网格间距进行差分计算，得到地图投影坐标系下的数字高程网格数据；随后进行平移正变换，数据格式转换后得到独立坐标系下的数字高程网格数据；

步骤2，基于步骤1得到的独立坐标系下的数字高程网格数据，设定初始条件参数，包括流速V₀、流量Q₀和时间T₀，使用GAST水动力模型计算，得到条件参数下的模型计算数值模拟结果D₀；随后遍历时间切片数组剩余条件参数，即设定流速V_i、流量Q_i和时间T_i条件参数，i＝1，2，3，…，n，n为整数，最后得到时间切片数组所对应的GAST水动力模型数值模拟结果数组D＝[D₀,D₁,D₂,…,D_n]；

步骤3，遍历步骤2得到的GAST水动力模型数值模拟结果数组，依次进行数据格式反转换、反平移变换处理，得到地图投影坐标系下的数字水深网格数据，随后在进行投影反解，得到地理空间坐标系下的数字水深数据。

2.根据权利要求1所述的水动力模型数值模拟统一地理空间基准改化方法，其特征在于，步骤1中所述投影正解具体为公式(1)：

f(B，L，h)→F(X，Y，h)                      (1)

公式(1)中，参数B为特定地球椭球某一点的纬度，参数L为特定地球椭球某一点的经度，参数h为某一点的地表海拔高程，参数X为特定地球椭球某一点、经过地图投影变换后的纵直角坐标的平面坐标，参数Y为特定地球椭球某一点、经过地图投影变换后的横直角坐标的平面坐标。

3.根据权利要求2所述的水动力模型数值模拟统一地理空间基准改化方法，其特征在于，步骤1中所述平移正变换具体按照公式(2)进行：

X’＝X-ΔX

Y’＝Y-ΔY                      (2)

公式(2)中，参数X’与Y’为将网格点O平移后在独立坐标系中对应的网格点O’的横纵坐标，网格点O相对于网格点O’的横纵坐标的平移量为ΔX和ΔY。

4.根据权利要求3所述的水动力模型数值模拟统一地理空间基准改化方法，其特征在于，所述步骤3中反平移变换具体为公式(3)：

X＝X’+ΔX’

Y＝Y’+ΔY’                      (3)

公式(3)中，O相对于O’的反向平移量为ΔX’和ΔY’。

5.根据权利要求4所述的水动力模型数值模拟统一地理空间基准改化方法，其特征在于，步骤3所述投影反解具体为公式(4)：

F(X，Y)→f(B，L)

h’ ＝Δh+h                        (4)

公式(4)中，参数Δh为网格点O在淹没区域内的水深值，h’为该点被淹没后的水面海拔高程。