[发明专利]一种流域植被水文响应的三维可视化装置

说明书

本发明提供了一种流域植被水文响应的三维可视化装置，属于植被水文监测领域，数据采集模块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；数据处理模块用于对初级数据进行去噪处理，得到二级数据；三维数据转换模块对数据进行分类处理；三维可视化计算模型接收三维数据转换模块发送的二进制数据，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；显示模块根据三维可视化计算模块输出的植被特征和水文特征进行植被三维可视化显示。该装置通过对采集到的流域植被水文数据进行处理、转换，实现了流域植被生态水文响应的三维可视化展示，有助于人们更加直观的理解流域植被水文的相关信息。

技术领域

本发明属于植被水文监测领域，具体涉及一种流域植被水文响应的三维可视化装置。

背景技术

随着社会的发展，人类活动对环境的破坏程度日剧严重，为了保护人们耐以生存的环境，近年来人们对流域植被水温响应的研究越来越关注。

植被的变化体现在地表植被的覆盖率上，植被覆盖率的变化必然能对流域的水文状态产生巨大的影响，尤其影响流域降水的汇水过程和径流的产量，而水是土壤侵蚀的载体，因此植被状况在很大程度上决定了土壤的侵蚀强度。因此，研究一个流域的植被变化对流域水文的影响，揭示众多因素之间的相互响应关系，对了解流域水文生态过程，改善区域的生态环境，对流域的生态环境可持续发展的有很大意义。

传统的研究方法主要是通过数字或二维尺度的图形图像来展现流域植被水文变化现象，这种方法的有点是直观、快捷，但是缺乏形象的描述。

因此，本申请提出一种流域植被水文响应的三维可视化装置，来解决现有技术存在的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种流域植被水文响应的三维可视化装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种流域植被水文响应的三维可视化装置，包括数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、三维数据转换模块、三维可视化计算模块和显示模块；

所述数据采集模块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；

所述数据处理模块用于接收数据采集模块发送的初级数据，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进行存储；

所述三维数据转换模块从所述数据存储模块中调取二级数据，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；

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

优选地，所述数据采集模块为地理信息系统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。

优选地，所述三维数据转换模块包括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：