[发明专利]一种城镇化下平原区分布式产流计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种城镇化下平原区分布式产流计算方法。

背景技术

产流是指降水量扣除损失(植物截留、下渗、填洼和蒸发等)形成的净雨。产流计算是水文计算中重要内容，产水量可以在一定程度上反映区域洪水情势；其也是水文模型中重要的一部分，为汇流模块提供输入。

对于产流计算的方法，常见的有初损常数法、SCS曲线法和SMA法(Soil Moisture Accuting)。对于平原区产流而言，一般根据不同下垫面类型进行分别计算，比如余晓珍(1990)将下垫面分为水面、水田、旱地、非耕地等四种模式 (余晓珍.太湖流域产流计算初步研究.河海大学学报(自然科学版), 1990(6):41-47.)。对于人类活动影响较大的区域，由于下垫面变化剧烈，高俊峰和闻余华(2002)提出了基于不同土地利用类型的产流计算方法，分析了太湖流域整体以及水利分区的产流(高俊峰,闻余华.太湖流域土地利用变化对流域产水量的影响.地理学报,2002,57(2):194-200.)。

现有技术方法多是通过统计资料从整体上来进行产流计算，没有很好地结合区域遥感、降雨等数据。因此，如何基于遥感、地形等空间数据，结合实际雨量站点数据，在区域上分布式计算各子单元的产水量，可以在空间上更精确的计算区域产水量，并且可以有效的为分布式水文模型提供产流输入。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出一种城镇化下平原区分布式产流计算方法，可简便实现平原区月产流量计算。

一种城镇化下平原区分布式产流计算方法，方法步骤如下：

S1：采用ArcGIS软件划分子产水单元；

S2：采用ArcGIS软件统计每个子产水单元中不同土地利用类型的面积；

S3：采用MATLAB软件计算每个子产水单元中不同土地利用类型的产流量。

优选地，所述S1中，通过ArcGIS将降雨站点和区域边界进行叠加。

优选地，所述降雨站点通过泰森多边形确认区域的划分，所述区域边界为子流域边界或行政区边界。

优选的，所述S2中土地利用类型包括水面、水田、旱地与非耕地、及城镇建设用地。

优选的，所述S3中MATLAB的计算所需数据包括降雨量数据、土地利用类型数据、系数。

优选的，所述系数包括水面蒸发系数、陆地蒸发系数、水稻需水系数、蒸发量、月降雨日数。

优选的，所述S3中MATLAB的计算结果包括各子产水单元月产水量，各区域、各类土地利用类型年产水量。

本发明提出的一种城镇化下平原区分布式产流计算方法，该方法包括以下具体步骤：

(1)进行子产水单元划分

首先根据雨量站点左边创建点要素，通过ArcGIS 10.3工具Creates Thiessen polygons创建雨量站点泰森多边形，然后再叠加(Identity工具)子流域(或者其他需要进行统计的矢量数据，如行政区)，从而得到子产水单元，并添加属性 Value,值为1、2、3…，并通过矢量转栅格工具(Polygon to Raster)将划分的子产水单元数据转换为栅格数据，Value Field选择子产水单元数据Value字段；

(2)子产流单元各土地利用面积统计

对获取到土地利用数据(栅格数据)进行重分类及编码，其中1、2、3、4 分别表示水面、水田、旱地及城镇用地。然后通过ArcGIS中栅格计算器工具 (Raster Calculator)对子产水单元数据和土地利用数据进行运算，公式为：

A＝R*10+LULC (1)

上式中，R代表子产水数据，LULC代表土地利用数据，A代表栅格运算后数据。