[发明专利]一种流域植被水文响应的三维可视化装置

权利要求书

1.一种流域植被水文响应的三维可视化装置，其特征在于，包括数据采集模块(1)、数据处理模块(2)、数据存储模块(3)、三维数据转换模块(4)、三维可视化计算模块(5)和显示模块(6)；

所述数据采集模块(1)用于采集水域植被水文数据，并对数据做初步处理，得到初级数据，并将初级数据发送到数据处理模块(2)；

所述数据处理模块(2)用于接收数据采集模块(1)发送的初级数据，对初级数据进行去噪处理，得到二级数据，并将二级数据发送到所述数据存储模块(3)进行存储；

所述三维数据转换模块(4)从所述数据存储模块(3)中调取二级数据，对数据进行分类处理，并将分类后的数据转换为二进制的形式发送到三维可视化计算模型；

所述三维可视化计算模型接收所述三维数据转换模块(4)发送的二进制数据，并对数据进行栅格计算，形成网格节点，生成并输出每个网格结点的植被特征和水文特征，将植被特征和水文特征发送到所述显示模块(6)；

所述显示模块(6)根据所述三维可视化计算模块(5)输出的植被特征和水文特征进行植被三维可视化显示。

2.根据权利要求1所述的流域植被水文响应的三维可视化装置，其特征在于，所述数据采集模块(1)为地理信息系统GIS和卫星地图RS，所述地理信息系统GIS和卫星地图RS获取选取的流域空间分布的植被信息和水文信息，所述植被信息和水文信息包括流域内的水系、植被、土壤特征、土地利用状况、浅层地下水流和深层土壤水量。

3.根据权利要求2所述的流域植被水文响应的三维可视化装置，其特征在于，所述三维数据转换模块(4)包括Topmodel模型、SWAT模型和SVAT模型；

所述Topmodel模型用来对流域内的水文数据进行处理和转化，模型的基本方程如下：

其中，A为流域面积，为为流域内的平均流量，D_i为流域内每一点的缺水量与流量的关系，为地形指数，α为单位等值线内的上坡汇水面积，tanβ为网格的平均坡度，Te为土壤导水系数，To为土壤刚饱和时的传到度，m为土壤下渗率呈指数衰减的速率参数，Ln是指网格的平均坡度，所述地理信息系统GIS可自动生成数字河网；

所述SWAT模型，利用GIS和RS技术获取的空间信息，模拟复杂大流域中多种不同的水温物理过程，包括水、沙、化学物质的转移和转化过程；

所述SVAT模型，用来模拟大气水、植被水、地表水、土壤水和地下水的相互作用和相互关系。

4.根据权利要求1所述的流域植被水文响应的三维可视化装置，其特征在于，所述三维可视化计算模块(5)包括水文数据计算单元、植被数据计算单元和地形数据计算单元。

5.根据权利要求2所述的流域植被水文响应的三维可视化装置，其特征在于，所述植被信息包括植被类型、植被高度以及植被密度。