[发明专利]一种基于公里网格的浅层地下水蓄变量计算方法

说明书

本发明公开了一种基于公里网格的浅层地下水蓄变量计算方法，首先建立面向地下水需求应用的标准化公里网格，再基于标准化公里网格构建网格数据集，最后根据标准化公里网格和网格数据集计算研究区域的浅层地下水蓄变量。本发明在对区域浅层地下水蓄变量进行计算时既采用了等值线法，又考虑了水位站的实际控制面积，具有较高的计算精度；本发明通过建立标准化公里网格计算研究区域的浅层地下水蓄变量，由于公里网格的面积确定为1，因此大大减少了计算量；本发明计算得到研究区域的浅层地下水蓄变量后，研究区域内任意范围的浅层地下水蓄变量可通过查询对应的网格插值简单计算得到，便于共享，具有计算一次后可多区域查询分析，重复使用的优点。

技术领域

本发明属于地下水资源管理技术领域，具体涉及一种基于公里网格的浅层地下水蓄变量计算方法的设计。

背景技术

地下水蓄变量是指均衡区计算时段初地下水储存量与计算时段末地下水储存量的差值。均衡区可利用一年或数年中地下水位的变化计算该时段含水层中地下水的盈亏情况，当水位上升时，蓄变量增加，反之蓄变量减少。因为深层地下水蓄变量变化一般比较平缓，因此针对浅层地下水蓄变量的研究和分析更具实用性，现有常规的区域浅层地下水蓄变量的计算方法主要包括：等值线法、泰森多边形法和算术平均法。

等值线法首先在地图上绘出等值线，用求积仪量出各相邻蓄变量等值线间的面积，以A₁,A₂,…,A_n表示相邻两等值线间的面积，以B₁,B₂,…,B_n作为该面积上的平均蓄变量(即“给水度×变幅”值)，计算区域浅层地下水蓄变量的公式为：R＝A₁×B₁+A₂×B₂+…+A_n×B_n。该方法精度较高，但是每次计算都需要重绘等值线图，工作量大且繁琐，不方便数据成果共享。

泰森多边形法又称为垂直平分法，首先从地图上绘制三角网格，绘出各站点泰森多边形所占的区域面积A₁,A₂,…,A_n，量算出各个地下水站点所对应的面积权重(即“给水度×变幅”值)K₁,K₂,…,K_n，以此来计算出泰森多边形法中各个站点所对应的区域浅层地下水蓄变量R＝A₁×K₁+A₂×K₂+…+A_n×K_n。该方法虽然考虑了权重，但权重是根据水位站的控制几何面积确定的，与实际控制面积不符合，因此计算精度较低。

算术平均法是求取蓄变量数据的算术平均值其中S为区域总面积，K₁,K₂,…,K_n为个站点地下水的“给水度×变幅”值。该方法计算简单，但没有考虑各水位站的权重或看作等权重，只能粗略估计流域特定时段内的平均变幅量，计算精度同样较低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的区域浅层地下水蓄变量的计算方法无法兼顾高计算精度和低计算量的问题，提出了一种基于公里网格的浅层地下水蓄变量计算方法。

本发明的技术方案为：一种基于公里网格的浅层地下水蓄变量计算方法，包括以下步骤：

S1、建立面向地下水需求应用的标准化公里网格。

S2、基于标准化公里网格构建网格数据集。

S3、根据标准化公里网格和网格数据集计算研究区域的浅层地下水蓄变量。

进一步地，步骤S1包括以下分步骤：

S11、确定公里网格的范围和投影。

S12、对公里网格进行编码。