[发明专利]一种考虑多要素的分布式水文模型子流域划分方法

权利要求书

1.一种考虑多要素的分布式水文模型子流域划分方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，以DEM数据为基础，计算待划分流域各栅格流向和汇流累积数，并基于汇流累积数采用某阈值提取模拟河网；

S2，设定一个伪河段长度阈值，使用该阈值将S1步骤提取的模拟河网中长度小于该阈值的河段删除；

S3，设定子流域划分的单点分割位置；

S4，将研究区内需要单独考虑的大面积水体进行编号，并参照模拟河网位置进行边界修改，使得大面积水体范围内的模拟河网是连通的；

S5，对模拟河网从流域出口开始依次对所述模拟河网栅格进行溯源检索，同时对各模拟河网栅格按河段进行编码，并记录各河网编码之间的上下游关系及所在大水体编号；

S6，以每一个模拟河网栅格作为起点，根据栅格流向对非模拟河网栅格进行溯源遍历，将所有汇入当前模拟河网栅格的非河网栅格的陆面编码设置为该模拟河网栅格的河网编码；模拟河网栅格位置的陆面编码等于其河网编码；

S7，对S6步骤确定的陆面编码进行翻转处理，即采用最大编码减去栅格的编码再加1，得到栅格的子流域编码，从而对整个流域进行划分，同时生成子流域上下游拓扑关系表；

步骤S1中提取模拟河网的阈值是定义某个栅格是属于模拟河网栅格或者非模拟河网栅格的汇流累积数大小，大于该阈值的栅格定义为模拟河网栅格，否则定义为非模拟河网栅格；

所述阈值通过试验从小逐渐加大，使得提取的模拟河网在源头区可以同实际河网源头相一致；

步骤S4中所述参照模拟河网位置进行边界修改的具体内容包括：当出现两个不同编号的大面积水体相临接的情况时，可通过修改所述两个大面积水体边界，使其分开或者将两个水体视做同一个水体进行处理；

步骤S6中具体包括：

从河流出口溯源遍历每一个模拟河网栅格，并以每个模拟河网栅格作为起点对所有非模拟河网栅格进行溯源遍历；

本步骤生成一个流域陆面编码的栅格图层，该编码是一个中间数据，用于S7步骤计算子流域编码，其中模拟河网栅格位置的陆面编码等于其河网编码，非模拟河网栅格的陆面编码等于其直接汇入的下游栅格的陆面编码；

河网编码只对应模拟河网栅格，陆面编码包括所有的河网栅格和非河网栅格。

2.根据权利要求1所述的考虑多要素的分布式水文模型子流域划分方法，其特征在于，S1中采用Gis软件的水文分析模块计算栅格流向和汇流累积数，具体包括：

所述栅格流向采用D8算法计算得出，即流向周边8个栅格中坡度最陡的栅格；汇流累积数是上游所有流入当前栅格的栅格数量。

3.根据权利要求1所述的考虑多要素的分布式水文模型子流域划分方法，其特征在于，

步骤S1中计算栅格流向之前，可对DEM进行修正，即将实际河网位置所在栅格高程降低，增强相应汇水能力，提高模拟河网正确性。

4.根据权利要求1所述的考虑多要素的分布式水文模型子流域划分方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

在进行提取前需要根据栅格边长大小，将伪河段长度阈值转化成栅格个数n；实际剔除过程是先剔除1个栅格长度的伪河段，再剔除2个长度的伪河段，依次类推直到剔除n个栅格长度的伪河段，这样做的原因在于防止将源头的分岔河段都剔除了。

5.根据权利要求1所述的考虑多要素的分布式水文模型子流域划分方法，其特征在于，步骤S3中：

所述单点分割位置指的是在子流域划分过程中，需要在对应位置设置控制断面，进而在模型模拟过程中可以给出该断面位置的径流过程，避免采用下游断面径流而引起误差；

所述单点分割位置包括水文站位置、山区平原区分界、水利枢纽位置、经济社会取水口位置、人为指定的其他分割位置中的一个或多个。