[发明专利]面向SWMM建模与顾及多要素的城市区域子流域自动划分方法

摘要

本发明涉及面向SWMM建模与顾及多要素的城市区域子流域自动划分方法，包括，步骤S1：使用待划分区域的DEM数据、基础地理数据、土地利用/覆盖数据以及雨水管网数据进行该区域的子流域自动建模；步骤S2：遵循地形得出河网出水口子流域；步骤S3：得出河网出水口子流域分割单元；步骤S4：划分得到雨水井子流域；步骤S5：将河网出水口子流域分割单元的雨水井子流域合并后进行拓扑检查与局部修正得到待划分区域子流域的最终几何形态；步骤S6：设置待划分区域子流域的属性信息，进行面向SWMM建模的子流域属性信息的自动计算。本发明考虑地形、水系、道路、人工建筑设施和雨水管网等多要素对城市地表雨水汇流过程的影响，实现城市区域内的子流域自动划分。

主权项

1.面向SWMM建模与顾及多要素的城市区域子流域自动划分方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：使用待划分区域的DEM数据、基础地理数据、土地利用/覆盖数据以及雨水管网数据进行该区域的子流域自动建模；步骤S2：对待划分区域的DEM数据做填洼处理，确定水流流向，遵循地形得出河网出水口子流域；步骤S3：从待划分区域的基础地理数据中提取得到道路线和河流边线，与所述河网出水口子流域叠加，做分割处理，得出河网出水口子流域分割单元；步骤S4：基于所述河网出水口子流域分割单元、DEM数据、基础地理数据以及雨水管网数据划分得到所有河网出水口子流域分割单元内的雨水井子流域；步骤S5：将所述河网出水口子流域分割单元的雨水井子流域合并后进行拓扑检查与局部修正得到待划分区域子流域的最终几何形态；步骤S6：基于待划分区域的DEM数据、基础地理数据、土地利用/覆盖数据设置待划分区域子流域的属性信息，进行面向SWMM建模的子流域属性信息的自动计算；其中，所述步骤S4包括以下步骤：步骤S41：提取出每个河网出水口子流域分割单元对应的地形分水线；步骤S42：提取出每个河网出水口子流域分割单元对应的建筑分水线；步骤S43：从雨水管点数据中筛选出雨水井并提取出每个河网出水口子流域分割单元对应的雨水井；步骤S44：利用所述地形分水线、所述建筑分水线以及所述雨水井，划分得到每个河网出水口子流域分割单元内的雨水井子流域；所述步骤S6的面向SWMM建模的子流域属性信息的计算流程如下：步骤S601：建立X‑Coord、Y‑Coord和Area属性，使用GIS矢量图形几何计算工具循环完成每一子流域的X‑Coord、Y‑Coord和Area属性的自动计算；步骤S602：建立Width属性，采用计算公式：Width＝Area/MaxLenth循环完成每一子流域Width属性值的自动计算；所述MaxLenth的值根据基于DEM的水文分析工具计算得出；步骤S603：建立Slope属性，将DEM数据与子流域图层进行叠加，利用GIS矢量图形几何计算工具中坡度提取工具，计算得出每一子流域的slope属性值；步骤S604：建立Imperv属性，分别将每一土地利用/覆盖数据图层与子流域图层进行叠加分析，计算得出每一种地表覆盖类型在该子流域的所占面积，再将所有地表覆盖类型根据其自身的透水性和不透水性划分为两类，分别为透水地表覆盖类型和不透水地表覆盖类型，最后结合每一地表覆盖类型在每一子流域的所占面积，计算出每一子流域Imperv属性值；步骤S605：建立N‑Imperv属性，完成N‑Imperv属性的自动计算与赋值；步骤S606：建立N‑Perv属性，完成N‑Perv属性的自动计算与赋值；步骤S607：建立Dstore‑Imperv属性，分别将每一土地利用/覆盖数据图层与子流域图层进行叠加分析，计算每一子流域中不透水区域中主要的地表覆盖类型对应的蓄水能力，即为Dstore‑Imperv属性值；步骤S608：建立Dstore‑Perv属性，分别将每一土地利用/覆盖数据图层与子流域图层进行叠加分析，计算每一子流域中透水区域中主要的地表覆盖类型对应的蓄水能力，即为Dstore‑Perv属性值；步骤S609：建立Zero‑Imperv属性，基于土地利用/覆盖数据图层与子流域图层进行叠加分析，分析出不透水区域中具有蓄水能力的地表覆盖类型在该子流域的面积占比，从而计算得出每一子流域Zero‑Imperv属性值；步骤S610：建立Subarea Routing属性。