一种流域河网结构的提取及存储方法技术

本发明专利技术公开了一种流域河网结构的提取及存储方法，首先对流域栅格流向数据进行首次遍历，获取并存储与每个栅格单元直接相连的上下游紧邻栅格信息；在确定流域出口栅格之后，自下而上对栅格流向数据进行第二次遍历，向上游逐层定位当前处理层内各个栅格的上游紧邻栅格，并在多层分叉树数据结构的下一层存储所有当前处理层内栅格的上游紧邻栅格；当多层分叉树所有层内的栅格全部判断完毕后，完成流域河网结构的提取及存储。该方法可直接根据栅格流向确定各个栅格在河网中的上下游关系，进而通过高效的栅格遍历获取流域单流向河网的水流路径，并以分层多叉树存储河网结构，提高数据提取效率和利用的便捷性。

【技术实现步骤摘要】
一种流域河网结构的提取及存储方法
本专利技术涉及水文学
，尤其涉及一种流域河网结构的提取及存储方法。
技术介绍
流域河网是流域水文建模的主要参数，在水文学、地理信息和水土保持的科学研究和工程实践中，获取流域河网是准确计算坡长因子、沟谷线、沟缘线等流域特征的基础条件，流域河网可以通过河网提取算法获得的，例如可以通过检测地形图像上的特殊点，例如山顶、凹点、山脊、山涧等来提取简单的河道。现有技术中利用栅格流向数据提取流域河网的方案较多，也是目前提取流域河网的主流方法。这些方法提取流域河网的过程为栅格流向判断→集水面积汇流计算→河段识别。这些方法在栅格流向判断中进行了不同尝试，如采取单流向法、多流向法或者结合其他手段改进流向判断的方法；或是在河段识别中，改进集水面积阈值的确定方法或同时以集水面积阈值结合地貌参数等手段来识别河段。总体来讲，现有技术在提取流域河网的过程中，需要根据汇流分析的结果判断每个栅格是否属于河道，在确定了河道栅格后，再搜索确定出水口栅格，之后向上游遍历河道栅格的同时以栅格模型或矢量模型记录水文地貌要素空间数据，并进行水文网络拓扑关系的描述，主要记录包括节点(水文节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流域河网结构的提取及存储方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、对流域栅格流向数据进行首次遍历，基于栅格流向获取与每个栅格单元直接相连的上游紧邻栅格Ui和下游紧邻栅格D，并存储当前栅格的上、下游紧邻栅格信息；其中，Ui表示当前栅格的第i个上游紧邻栅格，单流向河网中下游紧邻栅格有且仅有1个，以D表示；步骤2、对所述流域栅格流向数据进行第二次遍历，以提取并在分层多叉树内存储流域河网拓扑结构，并在遍历伊始选取流域内任一栅格作为遍历的起始栅格，以之作为待处理的当前栅格C；步骤3、根据步骤1存储的当前栅格C的下游紧邻栅格信息，定位到当前栅格的下游紧邻栅格D；步骤4、判断步骤3定位到的下游紧邻栅格...

【技术特征摘要】
1.一种流域河网结构的提取及存储方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、对流域栅格流向数据进行首次遍历，基于栅格流向获取与每个栅格单元直接相连的上游紧邻栅格Ui和下游紧邻栅格D，并存储当前栅格的上、下游紧邻栅格信息；其中，Ui表示当前栅格的第i个上游紧邻栅格，单流向河网中下游紧邻栅格有且仅有1个，以D表示；步骤2、对所述流域栅格流向数据进行第二次遍历，以提取并在分层多叉树内存储流域河网拓扑结构，并在遍历伊始选取流域内任一栅格作为遍历的起始栅格，以之作为待处理的当前栅格C；步骤3、根据步骤1存储的当前栅格C的下游紧邻栅格信息，定位到当前栅格的下游紧邻栅格D；步骤4、判断步骤3定位到的下游紧邻栅格D是否位于流域出口，如果不是，则选取该下游紧邻栅格D作为新的当前栅格，并返回步骤3进行迭代处理；如果是，则将流域出口栅格信息存储于分层多叉树的第1层，并选定分层多叉树的第1层作为当前处理层LC，之后进入步骤5；步骤5、选中当前处理层LC中一个未被处理过的栅格作为当前栅格C，判断该当前栅格C是否为源头栅格，如果不是则进入步骤6，如果是则进入步骤7；步骤6、根据步骤1存储的当前栅格C的上游紧邻栅格信息，获取当前栅格C的各个上游紧邻栅格Ui，并将各个上游紧邻栅格Ui存储于分层多叉树数据存储结构的下一层LN内，之后进入步骤7；其中，若当前处理层LC的层号为n，则下一层LN的层号为n+1；步骤7、判断当前处理层LC内的所有栅格是否全部判断完毕，如果不是，则返回步骤5继续...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志兴，温州，程玉珍，戴春胜，张勇，朱颖斌，卢玉海，王大宇，管功勋，丁昌春，王天祎，于勇军，
申请(专利权)人：黑龙江省水利水电勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23