基于Priority-Flood的内流流域提取方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Priority‑Flood的内流流域提取方法，采用先漫水示踪法，通过模拟水流注满洼地并溢出的过程，获取洼地内正确的汇流方向并同时获得水溢出每个洼地时的“出水口点”以及该洼地的面积；然后根据洼地面积大小筛选符合要求的洼地；根据流向数据，将流向出水口点的所有栅格归并为一个区域，即完成内流流域的划分与提取。本发明专利技术适用于基于DEM进行内流区的流域提取，无需填充洼地，且只需对所有栅格遍历一次，能够自动化、高效的提取内流流域，为下一步内流流域的地形地貌和水文分析奠定重要的基础。

The extraction method of watershed flow Flood based on Priority

The invention discloses an extraction method of Priority Flood based on the river flow, the water diffuse tracer method, through the simulation of the flow and fill the depressions of the overflow, obtaining correct flow direction in the depression and also get the water overflow when the outlet point of each depression \and the depression area; then according to the depression the size of the screening to meet the requirements of the depression; according to the flow data, will flow to the outlet point of all grid merge into a regional, division and extraction is completed within the stream basin. The invention is applicable to the river flow region of the DEM based on the extraction, without filling depressions, and only need to traverse all grid once, river flow can be extracted and efficient automation, lay an important basis for the analysis of watershed topography and hydrological flow within the next step.

【技术实现步骤摘要】
基于Priority-Flood的内流流域提取方法
本专利技术涉及一种内流流域提取方法，特别是一种基于Priority-Flood的内流流域提取方法。
技术介绍
内流区指的是它的集水区与外部海洋环境没有水文联系的流域，内流区域占地球表面的20％，分布范围广泛，是地球地貌、地表生态环境的重要组成部分。针对内流流域自身的地形、水文特点，进行流域单元的划分和提取，是研究内流区及内流流域的水文过程、地貌发育、生物演化等特征重要基础。基于数字高程模型(DEM)的水文分析方法是目前流域划分提取和研究分析的常用方法。其中流向模型算法是首要步骤且是最重要的基础部分，目前有单流向算法和多流向算法。D8(Deterministiceight-neighbors)作为典型的单流向算法，将水流方向可能性抽象为平面上的八个方向，限制了对水流实际上无穷多种运动方向的描述精度。后续也提出来诸如Rho8、Rho4、DEMON和Dinf等诸多改进方法，但单流向算法将所有水量汇入统一下游单元的设计必然导致它不适合模拟在地势平坦的坡面上水流散漫流动的情况，在平面区域会出现大量不合理的平行河网。为解决该问题，人们提出来多流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Priority‑Flood的内流流域提取方法，其特征在于包含以下步骤：步骤一：定义存储数据及判断栅格访问顺序的三个队列及流向栅格：包括平地队列、洼地队列、坡地队列，以及用来存储流向结果的栅格数据；步骤二：将所有边界栅格压入坡地队列中：首先选取DEM数据的边界栅格，然后根据制定的边界栅格流向规则计算每一个栅格的流向，并将流向栅格对应位置赋以相应的流向编码，然后将边界栅格标记为已处理，最后将所有栅格压入坡地队列中；步骤三：循环处理三个队列中的元素，直到三个队列都为空：根据元素选取顺序决策规则，从三个队列中选择弹出一个元素进行处理：循环处理弹出栅格所有未处理的邻域栅格；步骤四：根据高程判断...

【技术特征摘要】
1.一种基于Priority-Flood的内流流域提取方法，其特征在于包含以下步骤：步骤一：定义存储数据及判断栅格访问顺序的三个队列及流向栅格：包括平地队列、洼地队列、坡地队列，以及用来存储流向结果的栅格数据；步骤二：将所有边界栅格压入坡地队列中：首先选取DEM数据的边界栅格，然后根据制定的边界栅格流向规则计算每一个栅格的流向，并将流向栅格对应位置赋以相应的流向编码，然后将边界栅格标记为已处理，最后将所有栅格压入坡地队列中；步骤三：循环处理三个队列中的元素，直到三个队列都为空：根据元素选取顺序决策规则，从三个队列中选择弹出一个元素进行处理：循环处理弹出栅格所有未处理的邻域栅格；步骤四：根据高程判断待处理栅格所属类型：通过比较待处理栅格高程与溢出高程的大小，确定邻域栅格所属的队列；步骤五：根据待处理栅格类型选择不同的流向计算方法：通过比较待处理栅格高程与中心栅格高程的大小，根据不同的情况选择相应的流向计算方法，然后将流向栅格对应位置赋以相应的流向编码；步骤六：判断待处理栅格点是否为洼地出水口点：确立洼地出水口的特征，判断待处理栅格是否为洼地出水口点，若是，标记此栅格点；更新洼地面积：判断待处理栅格是否为洼地，若是，更新其所属洼地面积大小，然后将其压入所属的队列中，并将待处理栅格标记为已处理；步骤七：筛选洼地，归并流域：选择合适的洼地面积阈值，筛选出符合要求的洼地及其洼地出水口点，然后递归处理将所有流向出水口点的栅格标记为同一流域。2.按照权利要求1所述的基于Priority-Flood的内流流域提取方法，其特征在于：所述步骤一中三个栅格要素队列包括平地队列为普通的先进先出队列、洼地队列也为普通的先进先出队列和坡地队列为最小优先队列。3.按照权利要求1所述的基于Priority-Flood的内流流域提取方法，其特征在于：所述步骤二中，边界栅格流向规则为：按照D8编码顺序遍历该边界栅格的邻域栅格，找到第一个在边界外的或者值为NoData的栅格，边界栅格即流向该栅格。4.按照权利要求1所述的基于Priority-Flood的内流流域提取方法，其特征在于：所述步骤三中...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢庆辉，陶菲，汤国安，段家朕，蒋如乔，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32