[发明专利]一种基于GIS的径流站点空间位置校正方法

说明书

本发明公开了一种基于GIS的径流站点空间位置校正方法，包括以下步骤：获取待校正流域所有径流站点的基本信息；利用ArcGIS工具建立径流站点的矢量文件，并添加控制面积等属性信息；利用ArcGIS工具和DEM数据，生成待校正流域的汇流累积量和栅格河网；利用ArcGIS工具建立径流站点缓冲区，提取缓冲区内的栅格河网并转为矢量点文件，并获取各矢量点对应的汇流累积量，即集水区面积；将径流站点控制面积与其缓冲区内各矢量点的集水区面积进行比较，选取面积最接近的矢量点作为校正后的径流站点。本发明涉及水文径流模拟技术领域，具有与ArcGIS工具高度融合、使用方便、计算快速和校正准确的优点，解决了径流站点位置与水文模型中的河流存在偏差的问题。

技术领域

本发明涉及水文径流模拟技术领域，具体为一种基于GIS的径流站点空间位置校正方法。

背景技术

水文模型是指用模拟方法将复杂的水文现象和过程经概化所给出的近似的科学模型，按模拟方式分为水文物理模型(实体模型、比尺模型)和水文数学模型两种基本类型，水文物理模型是具有原型(即研究对象)主要物理性质的模型，如在实验室中将一个流域按相似原理缩小，或将原土样搬到实验室所做的实验等，水文数学模型则是遵循数学表达式相似的原理来描述水文现象物理过程的模型，却不考虑原型的物理本质，如汇流，既不把河段搬到实验室，也不仿造一个人工河段进行实验，而是用一个物理本质与其不同却具有相同数学表达式的方程式表示汇流，从而描述出实际汇流的物理过程，这两种模型之间存在着密切的联系，因为物理模型的研究是数学模型的基础，而数学模型则是物理模型的有力表达方式，水文模型在水文理论研究和实践中具有重要意义。

随着GIS技术和遥感数据的发展，水文模型已成为模拟水文过程和研究水资源的重要途径，具有重要的实践意义。其中，径流站点和DEM数据是开展分布式物理水文模拟的重要基础。受到资料准确性和数据空间分辨率的影响，径流站点的实际位置常常与由DEM生成的矢量河道存在偏离，因此将径流站点校正到矢量河道上，才能顺利地开展水文模拟。在目前的研究中，当径流站点较少时，通常采用手动方式对径流站点进行位置校正；但是当研究范围较大时，人工工作量会比较繁重，因此，需要构建一种能够对径流站点位置进行批量精准校正的方法。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于GIS的径流站点空间位置校正方法，解决了径流站点位置与水文模型中的河流存在偏差的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于GIS的径流站点空间位置校正方法，具体包括以下步骤：

S1、获取待校正流域的径流站点的基本信息；

S2、利用ArcGIS工具生成径流站点的矢量文件，并添加属性信息；

S3、利用ArcGIS工具和DEM数据，生成径流站点所在地区的汇流累积量和栅格河网；

S4、利用ArcGIS工具建立径流站点缓冲区，提取缓冲区内的栅格河网并转为矢量点文件；

S5、利用ArcGIS工具和流域的汇流累积量数据，获取各矢量点对应的汇流累积量，即集水区面积；

S6、将径流站点控制面积与其缓冲区内各矢量点的集水区面积进行比较，选取面积最接近的矢量点作为校正后的径流站点。

作为发明的一种优选技术方案，所述步骤S1中的基本信息包括径流站点的站台号、空间坐标和集水区面积信息，所述获取方法是通过查阅水文统计资料。

作为发明的一种优选技术方案，所述步骤S2中的矢量文件是指径流站点的矢量点数据，所述属性信息包括站台号、空间坐标和集水区面积信息。

作为发明的一种优选技术方案，所述步骤S3中还需要进行填洼和生成流向信息，以消除洼地对流向和汇流累积量的影响。