[发明专利]基于GoogleEarth量测的小流域洪水简便计算方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于GoogleEarth量测的小流域洪水简便计算方法和系统，方法包括：步骤S1，通过GoogleEarth勾画小流域区域边界和主沟，量测获取流域面积和主沟长度；步骤S2，实地测量主沟内特征地形位置的高程数据，计算主沟的纵比降、流域特征参数，并确定汇流参数；步骤S3，计算小流域洪水流量。本发明采用GoogleEarth量测流域面积和主沟长度，可有效回避地形图获取困难的问题，不再依靠地形图来进行分析计算，大大降低了地形图获取的经济、时间成本。

技术领域

本发明涉及水文勘测技术领域，具体涉及一种基于GoogleEarth量测的小流域洪水简便计算方法和系统。

背景技术

小流域洪水计算在山丘区的工程防洪领域是常用的计算分析方法，且在无水文资料地区是目前唯一可用的分析计算方法。计算得到的洪峰流量，对防洪设施的设计及布置极其重要。

小流域洪水计算所需要的参数可以分为两部分，一部分为暴雨参数，另一部分为下垫面参数。其中，下垫面参数的获取方法可以分为两类：传统的地形图读取和数字高程模型获取。

传统的地形图读取方法常常采用1:10000、1:5000比例尺，甚至1:1000等更大比例尺的地形图来勾画小流域区域、主沟形态，量算小流域面积、主沟长度、主沟纵比降等。但地形图获取变得越来越困难，主要原因有二：1、因地形图涉密管理，很难简便、快速的获得所需范围的地形图，而往往需要耗费大量的时间、精力，甚至需要经过多重政府许可，才能获得已绘制成的地形图；2、往往小流域洪水计算关注的区域范围大于甚至远大于工程的范围，通过实测获得小流域计算范围的地形图需要耗费大量的人力、物力、财力，大大的延长工期和增加成本。

随着数字高程模型(DEM)的发展，传统的地形图方法逐渐被取代。目前流行的做法是在指定的网站上下载不同网格精度的数字高程数据，再通过专业软件(如ArcGIS、MapGIS)的操作来获取参数。虽然该方法得到了广泛的应用，但专业软件的安装需要占用10G以上的内存，且正版软件的购买费用极高，软件的操作较为复杂，一般技术人员不易掌握。由于该方法没有经过大量实践的论证分析，目前工程技术人员对该方法存在争论。

无论是传统的地形图读取还是数字地形高程模型获取的方法，都存在操作难度大、资源占用大、分析计算周期长的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种基于GoogleEarth量测的小流域洪水简便计算方法和系统，解决了目前小流域计算中地形参数获取不便的问题，能免去地形图获取、专业软件操作的麻烦，从而快速、简便的计算小流域洪水。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于GoogleEarth量测的小流域洪水简便计算方法，其特征在于，包括：

步骤S1，通过GoogleEarth勾画小流域区域边界和主沟，量测获取流域面积和主沟长度；

步骤S2，实地测量主沟内特征地形位置的高程数据，计算主沟的纵比降、流域特征参数，并确定汇流参数；

步骤S3，计算小流域洪水流量。

优选的，步骤S1中，采用GoogleEarth的量测工具去测量流域面积和主沟长度。

优选的，主沟的纵比降J计算公式为：

式中J为沿主沟的加权平均纵比降(‰)；L为主沟长度，即自分水岭沿主河道至出口断面的水平距离(单位：m)；Z₀，Z₁，Z₂，...，Z_n，自出口断面起沿流程各特征地形位置的高程(单位：m)；L₁,L₂,...,L_n，各特征地形位置点相互间的距离(单位：m)，下标0，1，2，……，n代表特征地形位置点的标号。