[发明专利]一种地表漫流等效排水管网构建方法

权利要求书

1.一种地表漫流等效排水管网构建方法，其特征在于，包括步骤如下：

S1，获取选定区的数字高程模型，确定数字高程模型的栅格边长，读取数据中每个栅格的左下角角点坐标（x_i，y_i）和栅格的高程值H_i；

S2，以每个栅格作为中心栅格，根据中心栅格和相邻栅格的高程落差，确定相邻栅格间的虚拟管道走向；

S3，计算每个栅格中虚拟管道入水口坐标（X_1i，Y_1i）；

S4，计算相邻栅格的虚拟管道入水口坐标（X_2t，Y_2t）；同时用坐标（X_2t，Y_2t）替换该相邻栅格的原入水口坐标，作为新中心栅格坐标；

S5，确定各虚拟管道的连接关系；

S6，获取各虚拟管道入水口的下底标高；

S7，为虚拟管道设置属性字段，赋予虚拟管道两端入水口的编号、下底标高、坡度和管径。

2.根据权利要求1所述的地表漫流等效排水管网构建方法，其特征在于，所述步骤S2中，将数字高程模型中任一中心栅格n_i的上、右上、右、右下、下、左下、左、左上的八个栅格当成邻域，分别设定为n_i1、n_i2、n_i3、n_i4、n_i5、n_i6、n_i7、n_i8，分别计算中心栅格n_i与其相邻的八个栅格的高程落差；

若高程落差为负值，则地表水向该方向流动；

若高程落差均为负值，则地表水向最低值的方向流动。

3.根据权利要求1所述的地表漫流等效排水管网构建方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据步骤S1获取的栅格数据起始栅格左下角角点（x_i，y_i），计算出该栅格的中心点坐标，作为虚拟管道入水口坐标，则该虚拟管道入水口坐标计算表达式为：

其中，a为栅格边长。

4.根据权利要求1所述的地表漫流等效排水管网构建方法，其特征在于，所述步骤S4中，根据虚拟管道的不同流向，对于任一中心栅格，根据步骤S2确定的水流方向，以中心栅格坐标为基准，计算虚拟管道在相邻栅格中的入水口坐标：

若流向朝正北方向，则X坐标不变，Y坐标增加一个垂直方向单位长度；

若流向朝北偏东45°，则X坐标增加一个水平方向单位长度，Y坐标增加一个垂直方向的单位长度；

若流向朝正东方向，则Y坐标不变，X坐标增加一个水平方向单位长度；

若流向朝南偏东45°，则X坐标增加一个水平方向单位长度，Y坐标减少一个垂直方向的单位长度；

若流向朝正南方向，则X坐标不变，Y坐标减少一个垂直方向单位长度；

若流向朝南偏西45°，则X坐标减少一个水平方向单位长度，Y坐标减少一个垂直方向的单位长度；

若流向朝正西方向，则Y坐标不变，X坐标减少一个水平方向单位长度；

若流向朝北偏西45°，则X坐标减少一个水平方向单位长度，Y坐标增加一个垂直方向的单位长度。

5.根据权利要求1所述的地表漫流等效排水管网构建方法，其特征在于，所述步骤S5中，以（X_1i，Y_1i）为起始点、（X_2t，Y_2t）为终止点，连接两点作有向线段，为两个坐标所在栅格间地表等效排水管道。

6.根据权利要求1所述的地表漫流等效排水管网构建方法，其特征在于，所述步骤S6中，遍历研究区DEM，读取所有DEM栅格的高程值及左下角角点坐标，计算该栅格中心点坐标，将高程值H_i赋予与DEM栅格n_i中心点坐标一致的入水口，为其上底标高U；根据实际情况设置栅格n_i深度为depth后，计算下底标高B：

同时赋予入水口和管道编号。