[发明专利]基于排水管网数字高程模型的城市汇水区划分方法及系统

权利要求书

1.基于排水管网数字高程模型的城市汇水区划分方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:获取城市排水管网数据，并将城市排水管网数据中的排口编号数据记录于排口编号集合Outfall；

步骤S2:搜寻排口编号O_i的上游第一根管段的检查井编号Y_i；

步骤S3:根据步骤S2得到的上游第一根管段的检查井编号Y_i，进一步搜寻将Y_i作为下游检查井编号的管段；

步骤S4:判断步骤S3的搜寻结果是否为空值，若为空值则转至步骤S6，若不为空值则转至步骤S5；

步骤S5:记录管段的上下游检查井编号(Ys_i,Ye_i)于集合List，并更新Y_i；

步骤S6:根据集合List记录的上下游检查井编号搜索对应管段,为管段赋值排口编号O_i；

步骤S7:判断集合Outfall中的排口编号是否均搜索完成，若搜索完成则转至步骤S8，若未搜索完成则转至步骤S2并更新O_i，同时清空集合List；

步骤S8:输出管网搜寻结果，并将输出的管网结果转换为栅格数据；

步骤S9:根据栅格数据，进一步基于水流数据完成汇水区划分；

所述步骤S5具体为：记录管段的上下游检查井编号(Ys_i,Ye_i)于集合List,List可由式(2)表示，并根据式(3)更新Yi

List＝{(Ys₁,Ye₁),(Ys₂,Ye₂),(Ys₃,Ye₃),…,(Ys_n,Ye_n)}     (2)

Y_i＝Y_i+1           (3)

式中，Ys_i表示管段上游检查井编号，Ye_i表示管段下游检查井编号；

所述步骤S7根据式4更新O_i，同时清空集合List：

O_i＝O_i+1        (4)；

所述步骤S9具体为：

步骤S91:采用最大距离权落差法计算数字高程模型中各网格与领域8个网格的距离权落差值；

步骤S92:设置流向网格a_ij,并进行水流运动轨迹计算；

步骤S93:判断流向网格a_ij是否已记录有流域编号，若是则转至步骤S92，并重新赋值a_ij，若否则转至步骤S94；

步骤S94:根据流向栅格Flowdirection计算水流沿网格a_ij运动至的下一网格a^*，并将同一水流运动轨迹的网格记录于集合W中；

步骤S95:根据步骤S8得到的管道栅格数据，判断水流沿网格a_ij运动至的下一网格a^*是否为管道栅格或是否已有流域编号，若是则转至步骤S96，若否则转至步骤S92；

步骤S96:将集合W中的所有网格记录a^*的流域编号或管道对应的排口编号；

步骤S97:判断流向栅格Flowdirection是否均计算完成，若是则转至步骤S98，若否则转至步骤S92并清空集合W，并重新赋值a_ij；

步骤S98:输出计算完成的子流域成果；

所述步骤S91具体为:各中心网格利用1、2、4、8、16、32、64、128编码进行方向编号,生成水流流向栅格，水流流向栅格可由式6表示；

式中，Slope(i,j+1)是行数为i,列数为j处地形网格与行数为i，列数为j+1处地形网格的距离权落差值；H(i,j)和H(i,j+1)分别为相应位置网格的高程；D(i,j+1)为两栅格间的距离；Flowdirection表示流向栅格，a_ij表示流向栅格中的流向编码，由1、2、4、8、16、32、64、128表示；

所述步骤S93中重新赋值具体为:

a_ij＝a_ij+1 or a_ij＝a_i+1j        (7)；

所述W表示为：

W_initial＝{a_ij},W＝append(a^*)       (8)。

2.基于排水管网数字高程模型的城市汇水区划分系统，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，具体执行如权利要求1所述的基于排水管网数字高程模型的城市汇水区划分方法。