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[发明专利]一种基于流域下垫面特征的分布式产流参数估算方法-CN202110245155.1有效
发明人： 童冰星;李致家;龚珺夫;张萍 -专利权人：河海大学
申请日： 2021-03-05 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于流域下垫面特征的分布式产流参数估算方法，属于水文技术领域，基于DEM数据估算土壤厚度；基于土壤质地数据估算土壤水文特性；结合土壤厚度和水文特性估算包气带蓄水容量(WM)；结合土壤厚度，水文特性和有机碳含量估算自由水蓄水容量(SM)；基于土壤水文特性和自由水蓄水容量估算壤中水出流系数(KI)和地下水出流系数(KG)；本发明既保证了计算结果的精度与可靠性，同时解决了地理特征空间分异明显的山区性中小流域的分布式产流参数估算问题；应用流域数字高程模型，有利于流域中分布式产流参数估算的快速自动执行，通过数字流域技术以简化提取步骤，促进数字水文学以及山区性中小流域山洪防治研究的深入发展。
一种基于流域下垫面特征分布式产流参数估算方法

[发明专利]基于卫星遥感数据反演的林间穿透雨计算方法-CN202310735379.X在审
发明人：陈瑜彬;冯宝飞;李玉荣;童冰星;许银山;张潇;牛文静;张涛;张晶;邱辉;邹红梅;陈芳;秦昊;邢雯慧;杨雁飞 -专利权人：长江水利委员会水文局
申请日： 2023-06-20 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G06F16/29 文献下载
摘要：基于卫星遥感数据反演的林间穿透雨计算方法，包括如下步骤：1，提取流域内卫星遥感数据反演植被指数NDVI，并在数据缺省处进行插补；2，基于植被指数NDVI数据计算植被叶面积指数LAI，并估算植被冠层截留能力Sc和植被冠层的累积截留量Icum；3，根据植被冠层的累积截留量Icum和植被冠层渗漏率Sf动态更新植被冠层蓄水量S；4，根据植被指数NDVI估算植被覆盖率flc；5，基于降雨量P、植被冠层的累积截留量Icum、植被冠层渗漏率Sf、植被冠层蓄水量S和植被覆盖率flc计算林间穿透雨IP；其中，步骤4的顺序不固定，在步骤1和步骤5之间即可。该计算方法具有数据来源稳定可靠、计算效率高、结果客观合理等优点，有利于植被冠层降雨截留的动态计算，值得推广。
基于卫星遥感数据反演林间透雨计算方法

[发明专利]一种基于实时雨情的动态水系提取方法-CN201910536025.6有效
发明人： 童冰星;李致家 -专利权人：河海大学
申请日： 2019-06-20 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于实时雨情的动态水系提取方法，步骤包括：基于DEM数据将流域划分为若干个正交的栅格单元，并且计算每一个栅格单元中的坡度，得到坡度栅格；估算流域的水系阈值，提取出流域中的水系，并提取出流域中的河源汇流单元；计算该流域的多年汛期平均逐小时降雨量，并计算在该小时降雨量下每一个栅格单元中的产流，得到汛期平均径流深栅格；结合实时逐小时降雨资料，在每一个栅格单元中进行产流计算，得到实时径流深栅格；基于水系阈值、汛期平均径流深栅格、坡度栅格以及实时径流深栅格估算逐小时变化的动态水系阈值，并根据该动态水系阈值提取逐小时变化的动态水系。该方法有利于动态发展变化的水系的快速提取。
一种基于实时雨情动态水系提取方法

[发明专利]一种时空动态优化的嵌套式自稳定汇流演算方法-CN201911110205.4有效
发明人： 童冰星;李致家 -专利权人：河海大学
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种时空动态优化的嵌套式自稳定汇流演算方法，属于水文技术领域，该方法以影响汇流演算的物理因子为基础，量化了糙率，河道底坡，上游来水对于汇流演算的影响作用，同时自动优化寻找到合适的时空步长，进而提出一种时空动态优化的嵌套式自稳定汇流演算方法。这样既保证了计算结果的精度与可靠性，同时解决了地理特征空间分异明显的山区性中小流域的河道汇流演算问题。且本方法主要应用流域数字高程模型，数据来源稳定可靠，方法中变量之间的函数关系明确，有利于流域中河道汇流演算的快速自动执行，通过数字流域技术以简化提取步骤，保证了结果的客观合理性，可以进一步促进数字水文学以及山区性中小流域山洪防治研究的深入发展。
一种时空动态优化嵌套稳定汇流演算方法

[发明专利]一种基于流域精细分类的多模型灵活架构的模拟方法-CN201811525777.4有效
发明人：刘玉环;罗赟;李致家;臧帅宏;童冰星 -专利权人：河海大学
申请日： 2018-12-13 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G06F16/29 文献下载
摘要：本发明提出一种基于流域精细分类的多模型灵活架构的模拟方法，包括以下步骤：S1、构建半湿润半干旱流域的新安江‑Green Ampt混合产流计算模型；S2、对半湿润半干旱流域进行蓄满超渗子流域划分进行精细分类；S3、构建半湿润半干旱流域的蓄满超渗空间灵活架构模型并进行计算。本发明为预报半湿润半干旱地区洪水过程提供了一种方便有效的方法，对流域进行精细分类，提出了一种较为合理可靠地模拟洪水的模拟方法，提高了水文模型计算的精度。同时解决了缺少观测资料的中小流域中山区性流域分类问题，为半湿润半干旱地区洪水预报等方面提供了重要的基础数据，增强了半湿润半干旱地区洪水预报的科学性。本发明数据来源稳定可靠、计算效率高、结果客观合理。
一种基于流域精细分类模型灵活架构模拟方法

[发明专利]一种基于空间分维理论寻找相似流域的方法-CN201910191140.4有效
发明人： 童冰星;李致家;刘墨阳 -专利权人：河海大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G06V20/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于空间分维理论寻找相似流域的方法，首先，基于DEM数据将流域划分为若干正交的栅格单元，得到每一个栅格单元中的高程，从而得到流域的高程栅格Raster_Ele，并计算得到高程分维值Fra_Ele；其次，计算每一个栅格单元中的坡度，得到流域的坡度栅格Raster_Slope，并计算得到坡度分维值Fra_Slope；接着，计算每一个栅格单元中的坡向，得到流域的坡向栅格Raster_SlopeDir，并计算得到坡向分维值Fra_SlopeDir；最后，构建分维特征空间，将流域概化成数据点，标注在分维特征空间中，并将数据点进行分类，从而认为被划分为一类的流域即为相似流域。
一种基于空间理论寻找相似流域方法

[发明专利]一种近坝区子流域单元划分方法、装置及存储介质-CN202111470624.6在审
发明人：李巧玲;邝录章;石彬;龚定;肖杨;李致家;沙永兵;王立;黄迎春;臧帅宏;童冰星;王也;伍昕;谭君;钟平晖;王义 -专利权人：河海大学;五凌电力有限公司
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种近坝区子流域单元划分方法、装置及存储介质，所述方法包括：基于DEM数据生成近坝区水系和流域；结合生成的近坝区水系和流域，基于DEM数据提取出近坝区流域的地形地貌；结合DEM数据和降雨资料绘出暴雨中心图，根据地形地貌和暴雨中心图对近坝区流域进行子流域单元划分；本发明可以清楚反映出山地和平原等不同下垫面的产汇流方式，体现暴雨中心对产汇流的影响，使子流域单元划分更加合理，方便考虑流域产汇流物理特性，洪水预报精度得到提高，保证了数据来源稳定可靠，计算结果精确合理，解决了湿润地区近坝区流域如何划分的问题，有利于子流域划分研究的深入发展。
一种近坝区子流域单元划分方法装置存储介质

[发明专利]一种基于地形与植被特征的坡面流速空间分布估算方法-CN202111385013.1在审
发明人：姚成;冯宝飞;闵智翔;童冰星;张珂;李致家;朱跃龙 -专利权人：河海大学;长江水利委员会水文局
申请日： 2021-11-22 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于地形与植被特征的坡面流速空间分布估算方法，主要包括以下步骤：基于数字高程数据计算流域中每个网格单元的坡度和汇流累积值；结合流域平均坡度和流域面积计算流域平均流速因子；根据植被覆盖类型数据估算流域内糙率空间分布；基于坡度、糙率以及平均流速因子估算坡面流速空间分布。本方法主要应用流域数字高程模型、植被覆盖类型等遥感观测数据，数据来源稳定可靠，方法中变量间的函数关系明确，有利于坡面流速空间分布估算的计算机自动化执行。同时，通过数字流域技术以简化提取步骤，保证结果的客观合理性，有利于分布式水文模型的推广应用、数字水文学研究的深入发展。
一种基于地形植被特征流速空间分布估算方法

[发明专利]一种基于降雨空间分布的临界雨量估算方法-CN201910186958.7有效
发明人： 童冰星;李致家 -专利权人：河海大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2021-04-27 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于降雨空间分布的临界雨量估算方法，首先估算水文响应单元中每一个栅格单元中的汇流流速；其次，基于每一个栅格单元中的汇流流速，从而得到流域中的汇流时间栅格；接着对站点观测的逐时段雨量数据进行空间插值，得到降雨空间分布栅格，并结合汇流时间栅格得到逐时段的动态雨量指标；统计洪水过程中洪峰发生前的累积动态雨量指标；然后统计洪水过程开始前一天的张力水含量饱和度，即初始土壤含水量饱和度；最后判断洪水是否为超警洪水，制作多次洪水的累积动态雨量指标‑初始土壤含水量饱和度散点图，并标出超警洪水对应的点，结合超警洪水对应的点画出临界雨量线。
一种基于降雨空间分布临界雨量估算方法

[发明专利]基于降雨时程分布的临界雨量进行实时山洪预警的方法-CN201910191242.6有效
发明人： 童冰星;李致家;刘墨阳 -专利权人：河海大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： G08B21/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于降雨时程分布的临界雨量进行实时山洪预警的方法，首先摘录历次洪水过程中洪峰出现前T时段内的降雨数据，并计算T时段内的累积降雨量；其次，基于洪峰出现前T时段内的降雨数据构建洛伦兹曲线，计算洛伦兹曲线的基尼系数，并依据基尼系数将洪峰出现前T时段内的降雨划分为三类；接着统计洪峰出现前T时刻的张力水含量饱和度，即初始土壤含水量饱和度；然后判断历次洪水是否为超警洪水，分别对均匀，不均匀，集中三种类别的降雨制作累积降雨量‑初始土壤含水量饱和度散点图，并标出超警洪水对应的点，结合超警洪水对应的点画出临界雨量线；最后根据临界雨量线进行实时预警。
基于降雨分布临界雨量进行实时山洪预警方法

[发明专利]一种基于下垫面特征的重配置产流模拟方法-CN201910723831.4有效
发明人：姚成;童冰星;李致家;朱跃龙 -专利权人：河海大学
申请日： 2019-08-07 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于下垫面特征的重配置产流模拟方法，属于水文技术领域，包括以下步骤:S1，封装产流计算模式，并分别对其进行编号；S2，基于流域DEM数据，计算得到地形指数栅格；S3，提取得到流域中的植被栅格与土壤栅格；S4，基于地形指数栅格，土壤栅格与植被栅格将流域划分为GX，DX，GC与FC四个区域，在不同区域中分别匹配不同的产流模式进行产流计算。本发明计算结果的精度与可靠性，解决了下垫面特征空间变异明显的山区性中小流域中的产流计算问题；主要应用流域数字高程模型，有利于流域中适用于不同产流计算方法区域的快速自动判别和基于下垫面特征的产流计算方法的直接调用，促进数字水文学以及山区性中小流域山洪防治研究的深入发展。
一种基于下垫面特征配置产流模拟方法

[发明专利]一种基于下垫面特征的重配置汇流模拟方法-CN201910723819.3有效
发明人：姚成;童冰星;李致家;朱跃龙 -专利权人：河海大学
申请日： 2019-08-07 - 公布日： 2020-10-02 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于下垫面特征的重配置汇流模拟方法，属于水文技术领域，包括以下步骤：步骤1，封装汇流计算模式，并分别对其进行编号；步骤2，基于流域DEM数据计算得到坡度栅格Raster_Slope，流向栅格Raster_Dir和汇流累计栅格Raster_Acc；步骤3，提取得到流域中的河道栅格与坡面栅格，并对河道栅格进行分级；步骤4，基于坡度栅格以及河道的分级流域中的栅格划分为KP，YP，MH与FH四个区域，在不同区域中分别匹配不同的汇流模式进行汇流计算。本发明既保证了计算结果的精度与可靠性，同时解决了下垫面特征空间变异明显的山区性中小流域中的汇流计算问题，有利于基于下垫面特征的汇流计算方法的直接调用，促进数字水文学以及山区性中小流域山洪防治研究的深入发展。
一种基于下垫面特征配置汇流模拟方法

[发明专利]一种基于动态沟道的水文响应单元出流过程的计算方法-CN201810813419.7有效
发明人： 童冰星;李致家;孔祥意 -专利权人：河海大学
申请日： 2018-07-23 - 公布日： 2020-06-09 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于动态沟道的水文响应单元出流过程的计算方法，包括：基于DEM数据提取水文响应单元；基于降雨过程中的时段降雨量计算水文响应单元中各个栅格单元的水流动能指标，并由此判别该时段中的坡面栅格和沟道栅格；估算水文响应单元中每一个栅格单元中的汇流流速；在水文响应单元中计算从每一个栅格单元出发，沿着一定的路径运动到水文响应单元出口所需要的时间，即该栅格单元的汇流时间，从而得到汇流时间栅格；基于汇流时间栅格，提取水文响应单元中的汇流单位线；对于降雨过程中的每一个时段重复步骤2到步骤5之间的操作，得到每一个时段中水文响应单元的汇流单位线，并结合降雨过程进行卷积计算，得到水文响应单元的出流过程。
一种基于动态沟道水文响应单元流过计算方法

[发明专利]基于河道断面坡度值的Mann-Kendall突变检验的河道宽度提取方法-CN201810813378.1有效
发明人：姚成;童冰星;李致家;孙明坤 -专利权人：河海大学
申请日： 2018-07-23 - 公布日： 2020-02-21 - 主分类号： G06F16/29 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于河道断面坡度值的Mann‑Kendall突变检验的河道宽度提取方法，包括以下主要步骤：基于DEM数据计算得到坡度栅格；在坡度栅格的基础上构建坡度值的点阵；数字化河道中心线；沿河道中心线布设河道断面基线；结合坡度点矩阵，在河道断面基线上进行坡度值突变检验，判定河道栅格；结合河道栅格以及断面基线与水平方向的夹角计算断面宽度。本发明具有数据来源稳定可靠、计算效率高、结果客观合理等优点，有利于流域河道宽度的快速估算和提取。
基于河道断面坡度 mann kendall 突变检验宽度提取方法

[发明专利]一种利用数字高程模型提取流域内河道宽度的方法-CN201710999986.1有效
发明人： 童冰星;李致家;邓元倩 -专利权人：河海大学
申请日： 2017-10-24 - 公布日： 2020-02-21 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用数字高程模型提取流域内河道宽度的方法，包括以下主要步骤：提取流域数字高程模型（DEM）数据；利用流域DEM数据计算出流域坡度栅格，河道栅格以及汇流累计栅格；利用坡度栅格和河道栅格取出河道附近坡度栅格；利用汇流累计栅格和河道栅格提取出河道附近汇流累计栅格；在河道附近坡度栅格的基础上进行滑块平均计算，得到滑块平均计算后的河道附近坡度栅格；结合河道附近汇流累计栅格，滑块平均计算后的河道附近坡度栅格提取出流域内河道宽度。本发明具有数据来源稳定可靠、计算效率高、结果客观合理等优点，有利于流域河道宽度的快速计算和提取。
一种利用数字高程模型提取流域河道宽度方法

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