[发明专利]基于六边形格网的多流向流域特征提取方法

权利要求书

1.一种基于六边形格网的多流向流域特征提取方法，其特征在于：以球面六边形格网作为基础格网表达地形，分解每个六边形格网为三角形，根据与邻近六边形格网的高程差确定水流流向，根据高程差比例计算流量；

所述多流向流域特征提取方法，包括以下步骤：

S1：基于六边形格网的DEM构建，包括以下子步骤：

S11：根据规则格网DEM分辨率，确定球面六边形格网剖分层次，按照Snyder等积投影，生成正二十面体六边形格网；

S12：根据规则格网DEM范围，确定参与计算的六边形格网；

S13：利用双线性插值法，计算六边形格网顶点高程；

S14：根据六边形格网顶点高程均值获得格网中心点高程；

S15：基于六边形格网的DEM的区域预处理，即对区域洼地进行填洼处理；

S2：水流多流向计算，包括以下子步骤：

S21：连接每个格网的中心点和顶点，形成三角形格网；

S22：根据顶点插值，计算每个三角形格网的高程值；

S23：计算每个三角形与邻近六边形格网的高程差，记为Δ_i＝E_△-E_Hex；

S24：当Δ_i＜0时，水流方向为当前三角形单元指向邻近格网；

S3：流量分配；

假设当六边形格网与其邻近格网间存在高程差时，六边形格网中的水流量全部流向其高程值较小的邻格网中；设每个格网单元的水流量为F_o，流入格网单元的水流量为F_in，每个格网单元水流出阈值为ε，流出格网单元的水流总量为F_out＝F_o+F_in-ε；根据每个格网单元的流向和高程差分配流入邻近格网的水流量；

S31：根据多流向计算方法，统计Δ_i＜0的个数，即为六边形格网的出水口总数，记为N；

S32：当N＝1时，表示仅有一个出水口，则六边形格网水流总量F_out全部流入对应邻近格网；

S33：当N≠1时，表示六边形格网存在多个出水口，根据每个出水口高程差Δ_i确定水流量；

首先，归一化Δ_i，计算公式如式(1)所示：

其次，按比例分配水流量，计算公式如式(2)所示：

F_{out_i}＝F_out×λ_i                   (2)

S34：更新邻近六边形格网水量总量，F_in＝F_in+F_{out_i}；

S4流域路径跟踪；

使用广度优先遍历法则，逐格网遍历，判定水流方向，计算水流量，跟踪流域路径。