[发明专利]一种河流淹没范围的提取方法

说明书

本发明提供一种河流淹没范围的提取方法，包括提取河流中心线，还包括以下步骤：利用所述河流中心线，将缓冲区分为两部分，分别定义为河流左侧和河流右侧；将所述河流左侧和所述河流右侧分别转化为网格；将所述河流中心线平均分为长度为n米的小河段；利用断面淹没范围的起点和终点，分别查询最近的河段中心点，并计算起点到最近的河段中心点的距离；对所有河段中心点的左侧距离和右侧距离进行插值计算；分别按照左侧和右侧两个区域计算网格是否被淹没；提取淹没网格，确定最终的淹没范围。本发明提出的一种河流淹没范围的提取方法，针对两个断面的中间河段弯曲较大，利用断面的淹没水位插值得到中间河段的淹没范围。

技术领域

本发明涉及河流淹没范围提取的技术领域，特别是一种河流淹没范围的提取方法。

背景技术

河流洪水计算一般采用沿河设置断面的方法，利用水力模型计算每个断面的水位，进而得到断面处的水淹范围。在洪水淹没评价或风险预警等实际应用中，不止需要断面处的淹没范围，还需要整条河的淹没范围，目前普遍采用的方法是利用两个断面的水面进行插值的方法获得整条河的淹没范围。但很多河流形状弯曲，尤其是山区的中小河流，流向蜿蜒曲折，很难保证两个断面之间为平直河段，因此利用两个断面的淹没水面直接插值得到的结果明显不合理，无法体现两个断面之间河流弯曲的情况。

2018年4月总636期第四期《河南科技》上公开了李茜楠、鲁显赫和胡洁的题目为《基于GIS空间分析的河道淹没范围确定研究》的文章，该文章采用重庆市板桥河、河嘴河部分河段水位数据，基于GIS技术，分别实用反距离权重法（IDW）、样条函数法（TS）和普通克里金发（OK）进行空间分析，并利用t检验法对差值精度进行评估。结果表明：GIS的空间分析功能可有效应用到洪水淹没范围计算中，克里金发精度最好，但效率较低；样条函数模拟淹没范围略大于其他两种方法，对淹没范围划定更加保守、可靠。该方法是由计算断面插值得到水面，解决不了弯曲河道的问题。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提出的一种河流淹没范围的提取方法，针对两个断面的中间河段弯曲较大，利用断面的淹没水位插值得到中间河段的淹没范围。

本发明的目的是提供一种河流淹没范围的提取方法，包括提取河流中心线，还包括以下步骤：

步骤1：利用所述河流中心线，将缓冲区分为两部分，分别定义为河流左侧和河流右侧；

步骤2：将所述河流左侧和所述河流右侧分别转化为网格；

步骤3：将所述河流中心线平均分为长度为n米的小河段，其中，n5；

步骤4：利用断面淹没范围的起点和终点，分别查询最近的河段中心点，并计算起点或终点到最近的河段中心点的距离；

步骤5：对所有河段中心点的左侧距离和右侧距离进行插值计算；

步骤6：分别按照左侧和右侧两个区域计算网格是否被淹没；

步骤7：提取淹没网格，确定最终的淹没范围。

优选的是，所述提取河流中心线步骤包括利用河流中心线制作缓冲区，所述缓冲区的范围包含所有断面的淹没点。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤2包括按照一般中小河流的宽度，网格的边长在1m-5m之间为宜。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤3包括提取每个所述小河段的中心点，并从上游到下游为所述小河段顺序编号。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤4包括根据断面起点或终点所处位置将该距离作为河段中心点的左侧距离或右侧距离，所述断面起点或终点位于左侧缓冲区或右侧缓冲区内。

在上述任一方案中优选的是，如果所述断面起点或终点处于左侧缓冲区范围内，则记录为左侧距离；如果起点或终点处于右侧缓冲区范围内，则记录为右侧距离。

在上述任一方案中优选的是，所述左侧距离的插值计算公式为