[发明专利]一种计算自然流域表面坑洼滞蓄量的方法

说明书

本发明提供了一种计算自然流域表面坑洼滞蓄量的方法，获取研究流域DEM图以及土地利用图；将DEM图加载到GIS软件中，剪切原DEM图为本流域的DEM图，按照自然流域的划分方法将研究流域划分为多个自然子流域，给每个子流域赋予水文识别号，编辑流域面文件，将其分割成各子流域面文件；通过GIS的空间分析工具生成流域的坡度图，通过再分类工具将流域坡度按照1度进行重分类，计算各坡度的流域面积，通过GIS统计工具计算各子流域对应的各坡度的流域面积；再计算各子流域的平均坡度以及各子流域的不透水率，依据流域不透水率、平均坡度与流域表面坑洼滞蓄量的经验关系，计算各子流域的表面坑洼滞蓄量，从而有效提高水文预报的精度。

技术领域

本发明属于水文预报技术领域,特别涉及一种计算自然流域表面坑洼滞蓄量的方法。

背景技术

当前为进行分布式水文预报，计算各种滞蓄(如植物截留、土壤滞蓄、表面坑洼滞蓄等)对降雨产流的损失是必不可少的步骤之一。现广泛使用的计算各种滞蓄对产流的损失的方法是将这三种滞蓄(植物截留、土壤滞蓄和表面坑洼滞蓄)合并作为土壤蓄水量来处理，这种处理方法简化了流域产流损失的物理过程，计算简便，便于应用。然而三种滞蓄对产流产生影响的机制和消耗机制并不相同，当天然流域的植物截留和表面坑洼滞蓄量比较大的时候，这种将三种滞蓄量合并作为土壤蓄水量来处理的方法就会产生较大的误差，因此分别单独计算三种损失是有必要的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明将自然流域表面坑洼滞蓄量单独进行计算，提供了一种计算自然流域表面坑洼滞蓄量的方法，将研究流域按照自然流域划分的方法划分为几个子流域，然后依据各子流域的平均坡度和不透水率计算该子流域的表面坑洼滞蓄量，目的在于提高水文预报精度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种计算自然流域表面坑洼滞蓄量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1，资料的收集与处理

收集所研究流域DEM图，通过GIS软件加载该DEM图，将其文件类型转化为栅格文件类型，在GIS软件中加载GeoHMS工具条，对DEM栅格文件进行水文分析，通过包括填洼、生成流向、计算累积流、定义河流、河流分段、集水区划分、集水区多边形处理、排水线处理、流域聚合、提取目标流域在内的操作，提取出按照自然流域划分法划分子流域的研究流域面文件；

S2，生成流域坡度图

对S1中生成的研究流域面文件，通过GIS空间分析工具进行坡度分析，得到流域坡度图；

S3，计算流域中各坡度所占的流域面积

对S2中所生成的流域坡度图，通过GIS空间分析工具中的重分类工具按照坡度1度的标准进行重分类，得到坡度重分类栅格图，打开该图的属性表，可查询流域上各坡度所对应的栅格数以及栅格尺寸，计算出流域上每个坡度所对应的流域面积；

S4，各子流域坡度数据属性表的获取

将S3中生成的坡度重分类栅格图转化为坡度重分类矢量图，通过GIS统计分析工具中的“tabulate intersection”功能，合并研究流域面文件的属性以及坡度重分类矢量图的属性，生成各子流域的坡度数据属性表；

S5，计算研究流域的各子流域的平均坡度

通过GIS工具箱格式转换工具，将S4得到的各子流域的坡度数据属性表转化为EXCEL表格，在该EXCEL表中，计算子流域的平均坡度

S6，计算研究流域的各子流域的不透水率

在GIS软件中加载土地利用数据，查询各子流域中各种不同的土地利用类型的土地所占有的面积，计算不透水率PctIMP；

S7，计算研究流域的各子流域的表面坑洼滞蓄量