[发明专利]流域复杂地形的网格处理方法

摘要

本发明提供一种流域复杂地形的网格处理方法，能够实现复杂地形的网格规范化、合理化和简单化处理，其特征在于，包括：(1)干支流入汇口处的网格处理方法：对研究范围内的河道关系进行识别，划分出主干支流河道、并对河道进行分段处理；按河段分别绘制流域范围内干流与支流的二维网格，得到每个河段的二维网格数据；再根据地形走势及其入汇处的相邻关系，判定拼接位置并实现干支流入汇口网格的流畅拼接；(2)河道急剧收缩处的网格处理方法；(3)葫芦形河道处的网格处理方法；(4)直角牛耳湖带枝杈入汇处的网格处理方法：对研究范围内的网格绘制局部丁字形网格以相互拼接。

主权项

1.一种流域复杂地形的网格处理方法，其特征在于，包括：(1)干支流入汇口处的网格处理方法对研究范围内的河道关系进行识别，划分出主干支流河道、并对河道进行分段处理；利用网格绘制工具，按河段分别绘制流域范围内干流与支流的二维网格，得到每个河段的二维网格数据；再根据地形走势及其入汇处的相邻关系，判定拼接位置并实现干支流入汇口网格的流畅拼接；具体包括如下子步骤：步骤1‑1.干支流分别生成网格：利用网格绘制工具分别绘制干支流河段的二维规则矩形网格，用L表示网格整体密度，m和n分别代表i和j方向的网格数，则干流和支流的n应相同，并且干支流交汇处的网格必须完全重叠；步骤1‑2.检验网格正交性：画好网格后，点击贴合边界使网格与边界吻合，然后点击网格属性→正交化网格以检验网格正交性，正交性用余弦值来衡量，对应有支流入汇处的边界处1‑2排网格的余弦值不宜超过0.05，其余网格的余弦值应小于0.02；若网格正交性不符合要求，则点击编辑→正交化网格来提高网格正交性，若仍未达到要求，则返回步骤1‑1通过微调线重新生成网格，直到网格满足要求为止；步骤1‑3.干支流网格拼接：通过对照实际地形查看来判别枝杈是连接在干流上还是支流上，以确定增补网格的方向，直到绘制的网格将实际河道全部覆盖，利用增补网格→粘贴旧网格至新网格，将干支流网格接在一起，并检验干支流网格线是否完全重合，并对未重合的网格进行相应调整；(2)河道急剧收缩处的网格处理方法根据河道地形对研究范围内的河道关系进行识别，利用网格绘制工具实现网格绘制、拼接和精修处理；具体包括如下子步骤：步骤2‑1.根据地形生成网格：根据实际地形沿着干支流方向绘制线，根据纵横正交的线利用网格生成工具生成网格，并对网格进行修改调整检验正交性直到网格相交线的余弦值小于0.02，再将网格文件附上地形资料生成地形结果文件，利用tecplot软件打开生成的地形结果文件，对比tecplot中打开的地形结果文件，对Delft3d中的网格进行删补，直到边界全部被网格所覆盖并且河道外网格不超过2排；步骤2‑2.局部收缩处网格疏化：收缩处的网格应当尽可能的稀疏其大致成正方形，点击操作→疏化网格将网格局部疏化，应当特别注意河道转弯处的网格不能过密，不得严重变形成长矩形，长宽比不宜超过1.5，以防拖累程序运算速度；步骤2‑3.支流枝杈网格拼接：将河道急剧增宽的地方视为支流枝杈的入汇口，选取入汇口处疏密程度相似的网格，沿着这部分选好的网格的边界线绘制线，再生成网格，生成的网格数要与选取的网格数相同，调整生成的网格与选取的网格完全重合后通过粘贴工具实现拼接。(3)葫芦形河道处的网格处理方法根据河道地形对研究范围内的网格进行绘制、局部疏化或加密、精修处理；具体包括如下子步骤：步骤3‑1.根据地形生成网格：在起初绘制线再生成网格的时候，需要绘制一根线在河道最收缩的地方，两侧的2块正交的线呈扇形分布，然后生成网格，调整线的位置以调整网格，使得靠近中心的网格为长比宽不超过1.5的矩形并注意与上下网格的过渡衔接；步骤3‑2.收缩处网格的疏化：葫芦形河道的中间部分以及河道转弯处的网格不能过密，需进行局部疏化处理，点击操作→疏化网格将网格局部疏化，使得网格局部放大后长宽比不超过1.5；步骤3‑3.分段网格的拼接：以两段网格的一条重合线为基准，选取入汇口处网格大小大致相等的网格，沿着这部分选好的网格的边界线绘制线再生成网格，生成的网格数要与选取的网格数相同，调整生成的网格与选取的网格完全重合后通过粘贴工具实现拼接；(4)直角牛耳湖带枝杈入汇处的网格处理方法根据河道实际地形对研究范围内的网格绘制局部丁字形网格以相互拼接，从而实现网格整体上的均匀化和规范化；具体包括如下子步骤：步骤4‑1.支流与枝杈分别生成网格：采用丁字形相接法分别生成网格，即沿主河道方向和牛耳湖直角入汇方向画两组线，使其相互正交，将实际地形情况概化为一个丁字形，再统一生成网格；步骤4‑2.局部网格的疏化：河流弯道处网格不能过于密集，点击操作→疏化网格将网格局部疏化，使得网格局部放大后长宽比不超过1.5；步骤4‑3.分段网格的拼接：以两段网格的一条重合线为基准，选取入汇口处疏密程度相似的网格，沿着这部分选好的网格的边界线绘制线，再生成网格，生成的网格数要与选取的网格数相同，调整生成的网格与选取的网格完全重合后通过粘贴工具实现拼接。