[发明专利]基于水文连通结构指数的灾情预警方法及系统

说明书

本发明提供的一种基于水文连通结构指数的灾情预警方法及系统，将目标区域划分成多个栅格区域，再通过测量每个栅格区域表层土壤的体积含水率和非毛管孔隙度获得每个栅格区域对应的相对体积含水率；根据各个栅格区域对应的相对体积含水率获得至少一个连通区域，计算所有连通区域的总面积与目标区域的总面积的比值，作为第一目标指数；对于任意一个连通区域，将该连通区域中每两个栅格区域之间的距离进行加和，获得该连通区域对应的总距离，将所有连通区域对应的总距离进行加和，获得第二目标指数；根据第一目标指数和第二目标指数对目标区域进行灾情预警。该方法及系统能够对水文连通结构进行量化，从而基于水文连通结构指数进行准确地灾情预警。

技术领域

本发明涉及流域管理技术领域，更具体地，涉及一种基于水文连通结构指数的灾情预警方法及系统。

背景技术

水文连通是水文学研究的一个新概念和新方法，其是对水或以水为介质的物质流动和能量循环过程的描述。水文连通结构是指与水或以水为介质的物质运移和能量流动过程中相关的多个空间单元本的连接结构，其对解释径流对降雨的响应，以及由径流导致的土壤侵蚀、营养元素流失和污染物运移等与水文过程有着重要意义。

然而，目前在实际应用中，水文连通结构还未被纳入监测体系，其原因是缺乏一个成熟可行的水文连通结构量化方法。若能够对水文连通结构进行量化，获得水文连通结构指数，则水文连通结构指数将能够对流域的有效监测、政策制定以及潜在灾情预警等提供有效依据。

有鉴于此，亟需提供一种能够对水文连通结构进行量化，并根据量化获得的水文连通结构指数进行灾情预警的方法及系统。

发明内容

本发明为了克服现有技术中缺乏对水文连通结构进行量化的方法，导致难以根据流域的水文连通结构进行有效灾情预警的问题，提供一种基于水文连通结构指数的灾情预警方法及系统。

一方面，本发明提供一种基于水文连通结构指数的灾情预警方法，包括：

将目标区域进行栅格划分，获得多个栅格区域，对于任意一个栅格区域，测量该栅格区域表层土壤的体积含水率和非毛管孔隙度，根据体积含水率和非毛管孔隙度获得该栅格区域对应的相对体积含水率；

根据各个栅格区域对应的相对体积含水率获得至少一个连通区域，计算所有连通区域的总面积与目标区域的总面积的比值，作为目标区域的第一目标指数；

对于任意一个连通区域，将该连通区域中每两个栅格区域之间的距离进行加和，获得该连通区域对应的总距离，将所有连通区域对应的总距离进行加和，获得目标区域的第二目标指数；

根据第一目标指数和第二目标指数对目标区域进行灾情预警。

优选地，根据各个栅格区域对应的相对体积含水率获得至少一个连通区域，具体为：

对于任意一个栅格区域，若该栅格区域对应的相对体积含水率大于预设参考值，则将该栅格区域赋值为第一数值，若该栅格区域对应的相对体积含水率不大于预设参考值，则将该栅格区域赋值为第二数值；

将赋值为第一数值且相邻的栅格区域组合成连通区域，获得至少一个连通区域。

优选地，根据第一目标指数和第二目标指数对目标区域进行灾情预警，具体为：

若第一目标指数大于第一预设阈值和/或第二目标指数大于第二预设阈值，则对目标区域进行第一灾情预警；

若第一目标指数小于第三预设阈值和/或第二目标指数小于第四预设阈值，则对目标区域进行第二灾情预警。

优选地，根据第一目标指数和第二目标指数对目标区域进行灾情预警，之前还包括：

获取目标区域对应的第一历史记录，第一历史记录包含以往第一灾情发生时目标区域的第一目标指数和第二目标指数，根据第一历史记录确定第一预设阈值和第二预设阈值；