[发明专利]基于雨量和空间划分的降水-径流-淹没模拟方法

说明书

本发明公开了基于雨量和空间划分的降水‑径流‑淹没模拟方法，包括：S1：获取待测流域的初始降水数据，并对数据进行预处理，得到处理后的降水数据；S2：对待测流域的降水量进行情景划分，并建立待测流域的前期影响雨量与降水的关联模型；S3：建立所述前期影响雨量与径流的关联模型；S4：基于DEM对待测流域进行空间划分；S5：利用上述空间划分，实现径流‑淹没模拟；本发明能够解决在区域水文参量缺失的情况下，由降水数据快速模拟径流变化状况，并实现洪水淹没推演，对于提升洪水灾害预测预报能力有着重要的意义。

技术领域

本发明涉及水利信息技术领域，更具体的说是涉及基于雨量和空间划分的降水-径流-淹没模拟方法。

背景技术

暴雨洪涝灾害是全球极具破坏性的灾害之一，会对社会经济和生态系统造成极大地损害。我国每年发生多次暴雨事件且影响区域广泛，由暴雨致洪所造成的洪涝灾害，对人的生命财产安全及经济发展产生深远影响。

在暴雨洪涝灾害预测和评估时，准确描述“降水-径流-淹没”关系，使用合理的洪水淹没算法是灾害统计与分析的关键。在模拟洪水淹没算法设计中常见有源种子蔓延算法，应用时通常给定固定水位值，进行淹没与否的判断，未能体现洪水演进中水位信息动态变化过程；同时，有源种子蔓延算法以点单元进行递归计算，这在大区域研究时，会出现数据存储困难、算法效率较低的缺点。

因此，如何提供一种能够解决上述问题的降水-径流-淹没的模拟方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了基于雨量和空间划分的降水-径流-淹没模拟方法，实现了由降水产生到径流的模拟，再到洪水淹没的模拟过程，能够解决由降水事件发生到淹没范围模拟的整体暴雨洪涝灾害机理过程快速且较准确推演。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于雨量和空间划分的降水-径流-淹没模拟方法，包括：

S1：获取待测流域的初始降水数据以及DEM数据，并对所述初始降水数据进行预处理，得到处理后的降水数据；

S2：对待测流域的降水量进行情景划分，并建立待测流域的前期影响雨量与降水的关联模型；

S3：建立前期影响雨量与径流的关联模型；

S4：根据所述DEM数据的拓扑特征和属性特征，对待测流域进行空间划分；

S5：利用上述空间划分，实现径流-淹没模拟。

采用上述方法的有益效果为：探究前期影响雨量对于的降水-径流机理影响，结合实时降水信息，对洪水演进过程进行模拟预测，可降低输入较多水文参数的冗余工作。

优选的，所述步骤S4还包括：

S41：将DEM数据转换为矢量要素，并进行拓扑检查；

S42：进行空间划分，读取矢量要素的高程属性，并通过拓扑关系，将数个高程属性相同且邻接的要素划分为一个空间数据集，根据拓扑关系界定空间分块的层次逻辑，如果检索的空间分块与邻接边界接触，则进行标记；

S43：为空间划分后的数据集添加面积字段，获取面积属性；

S44：依次遍历空间并提取高程属性和面积属性。

优选的，所述S42还包括：

S421：对所述步骤S41得到的矢量要素结合DEM处理为规则网格结构的要素；

S422：对规则网格结构进行分块，合并高程属性相同且邻接的网格结构，得到不规则空间分块；

S423：选定溃口点，并根据溃口点空间位置结合拓扑关系界定空间划分的层次逻辑，如果检索的空间分块与邻接边界接触，则进行标记；