[发明专利]一种基于出水口重定位的流域提取方法

说明书

本申请提供一种基于出水口重定位的流域提取方法，包括：基于给定出水口确定缓冲区，根据流向数据对缓冲区内的局部累积流进行迭代计算并输出全局累积流；基于全局累积流和流向数据确定出干流网络，将给定出水口坐标重定位至干流网络；将出水口坐标重定位至干流的支流上；根据干流重定位结果和支流重定位结果确定基准出水口，根据基准出水口提取流域。本申请中的出水口重定位算法对预设参数不敏感、适用于大批量提取不同面积的流域，并且仅使用流向和给定出水口坐标作为输入。该算法为大数据时代的水文模拟提供了一种自动提取大量流域的工具。

技术领域

本发明涉及流域提取技术领域，特别涉及一种基于出水口重定位的流域提取方法。

背景技术

流域是指降水集中并排入一个共同出水口的区域。在大量的地球系统数据可用的大数据时代，快速提取众多流域边界已成为水文分析的基本需求。过去，流域边界一般是根据地形等高线提取的。随着遥感和地理信息系统的发展，出现了许多基于数字高程模型提取流域的技术。

但是，现有的流域提取技术(例如ArcGIS)存在两个费时的手动过程：(i)通过试错法确定累积流阈值以获得数字河网；(ii)手动地将给定的出水口坐标重新定位到正确的数字河网上。基于目前的流域提取技术，其需要根据用户对出水口的了解，将出水口重定位到河网上，这对于提取大量流域来说可能不切实际。

因此，如何解决上述问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种基于出水口重定位的流域提取方法，至少能够解决上述问题。

本申请的实施例第一方面提供了一种基于出水口重定位的流域提取方法，包括：基于给定出水口确定缓冲区，根据流向数据对缓冲区内的局部累积流进行迭代计算并输出全局累积流；

基于全局累积流和流向数据确定出干流网络，将给定出水口重定位至干流网络；

将出水口坐标重定位至所述干流的支流上；

至少根据干流重定位结果和支流重定位结果确定基准出水口，根据所述基准出水口提取流域。

一些实施例中，所述缓冲区包括多个累积流区域；其中，根据流向数据对多个累积流区域内的局部累积流进行计算，以分别输出全局累积流。

一些实施例中，所述缓冲区包括多个累积流区域；其中，根据流向数据对多个累积流区域内的局部累积流进行计算，以分别输出全局累积流，包括：

多个累积流区域至少包括第一累积流区域和第二累积流区域；其中，将所述缓冲区的最高局部累积流值作为第一累积流区域的第一出水口，计算第一累积流区域内的所有流入所述第一出水口的局部累积流对应的全局累积流；

将所述缓冲区的第一区域外的最大的局部累积流值作为第二出水口，计算第二累积流区域内的所有流入所述第二出水口的局部累积流对应的全局累积流。

一些实施例中，将所述干流上全局累积流中最大的第一累积流作为干流的重定位结果；其中，所述干流重定位结果用于提取干流，第一累积流具有稳定和无错误的特点。

一些实施例中，所述第一累积流具有稳定特点，包括：

与干流上的全局累积流相比，所述第一累积流靠近所述给定出水口；和/或

所述第一累积流存在距离所述给定出水口更远的相邻的上游河段；和/或

所述第一累积流的相邻的上游河段的长度不小于所述缓冲区的边长。

一些实施例中，所述缓冲区呈矩形；

具有稳定特点的第一累积流，其相邻上游河段的长度不小于所述缓冲区的1/10-1/2边长。

一些实施例中，所述第一累积流具有无错误特点，包括：