一种城市暴雨内涝积水深度提取方法技术

本发明专利技术为一种城市暴雨内涝积水深度提取方法，包括建立城市地形模型、获取城市洼地积水贡献区、建立城市降雨模型和城市排水模型、获取地表总径流量、建立城市地表积水模型，获取积水深度。本发明专利技术的优点是：对原始数字高程模型进行纠正能够反映真实的城市地形；以洼地贡献区为基本水文单元，可以更加真实的反映水流在复杂城市地表的扩散过程，提高模拟精度；将降雨的蒸发，渗透和下水道系统排水过程简化使模型易于运行并快速计算得到积水信息。

A Method for Extracting Water Depth from Urban Rainstorm Waterlogging

The invention provides a method for extracting the depth of urban rainstorm waterlogging, including establishing urban topographic model, obtaining the contribution area of urban depression water accumulation, establishing urban rainfall model and urban drainage model, obtaining total surface runoff, establishing urban surface water accumulation model and obtaining the depth of urban water accumulation. The advantages of the present invention are as follows: correcting the original digital elevation model can reflect the real urban topography; taking the contribution area of depression as the basic hydrological unit, it can more truly reflect the diffusion process of water flow on the complex urban surface and improve the simulation accuracy; simplifying the evaporation of rainfall, infiltration and drainage process of sewerage system to make the model easy to operate and quickly calculate the information of water accumulation. Interest.

【技术实现步骤摘要】
一种城市暴雨内涝积水深度提取方法
本专利技术涉及防洪防涝
，尤其涉及一种城市暴雨内涝积水深度提取方法。
技术介绍
随着全球气候变化和快速城市化进程，自然灾害的频率和强度也因自然和人为因素之间的交互作用而增加。城市扩张带来的问题日益突出，尤其是汛期强降雨带来的城市内涝和内涝积水已成为大多数城市亟待解决的问题。城市内涝是最严重的灾害之一，可能造成巨大的人类和社会经济损失。如2012年7月21日至22日的北京特大暴雨灾害，这次事件造成至少79人死亡，190多万人受灾。因此，近年来城市洪水和洪水问题引起了越来越多的关注。在暴雨期间预测城市的淹没区域和深度对城市发展和政府决策是至关重要的，然而传统的实地调查方法需要花费大量时间来调查和测量淹没程度及财产损失。因此，有效的城市内涝模拟预测模型就显得尤为重要。城市内涝积水模拟模型可以为政府等决策部门提供有用的信息，以促进救灾过程及灾害管理，包括基础设施，社区和自然资源的有效分配等。常见的城市暴雨模拟模型包括IHDM模型、SWMM模型、SWAT模型等。其中，由美国环境保护局设计的SWMM模型是典型的城市暴雨洪水水文模型，它可以模拟整个城市降雨径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市暴雨内涝积水深度提取方法，其特征是：包括以下步骤：S1：建立城市地形模型；S2：获取城市洼地积水贡献区；S3：建立城市降雨模型和城市排水模型；S4：获取地表总径流量；S5：建立城市地表积水模型，获取积水深度。

【技术特征摘要】
1.一种城市暴雨内涝积水深度提取方法，其特征是：包括以下步骤：S1：建立城市地形模型；S2：获取城市洼地积水贡献区；S3：建立城市降雨模型和城市排水模型；S4：获取地表总径流量；S5：建立城市地表积水模型，获取积水深度。2.根据权利要求1所述的一种城市暴雨内涝积水深度提取方法，其特征是：所述步骤S1中建立城市地形模型，包括以下步骤：S01：获取城市的数字高程地形数据、高分辨率遥感影像和城市行政边界数据；S02：利用行政边界数据对城市数字高程地形数据进行裁剪得到研究区数字高程模型；S03：利用研究区高分辨率遥感影像，获取城市的建筑、道路边界以及水网信息；S04：利用获取的城市建筑及水网信息对研究区数字高程模型进行修正，得到修正后的城市地形模型，建筑修正公式为：Dij＝Oij+A*Cij(i＝1,2,…n；j＝1,2,…m)其中i和j分别代表数字高程模型中的行号和列号，其中Dij为修正后的城市地形模型的像元值，Oij代表原始的城市地形模型中的像元值，A代表城市建筑高度，Cij代表城市建筑的二元栅格图。3.根据权利要求1所述的一种城市暴雨内涝积水深度提取方法，其特征是：所述步骤S2中获取城市洼地积水贡献区，包括以下步骤：S11：以修正后的城市地形模型为基础，以从左向右、从上到下的顺序计算研究区的每个栅格的下降方向，获得栅格水文流向图；S12：以获得的栅格水文流向图为基础，提取洼地栅格；S13：对获得的栅格流向数据和洼地栅格进行叠加分析，后利用种子算法计算出洼地贡献区。4.根据权利要求1所述的一种城市暴雨内涝积水深度提取方法，其特征是：所述步骤S3中建立城市降雨模型，包括以下步骤：S21：分析研究区多年降雨站点的统计数据，获得暴雨强度公式；S22：基于城市洼地贡献区，统计各个洼地贡献区的降雨量，计算公式如下：Pw＝Aw×∫0tidt其中Pw为洼地贡献区w的降雨总量，Aw为洼地贡献区w的面积，i为暴雨强度，t为降雨历时。5.根据权利要求1所述的一种城市暴雨内涝积水深度提取方法，其特征是：所述步骤S3中建立城市降雨模型，包括以下步骤：S31：利用空间插值方法模拟降雨的空间分布状况；S32：利用空间统计方法计算每个洼地贡献区的总降雨量。6.根据权利要求1所述的一种城市暴雨内涝积水深度提取方法，其特征是：所述步骤S3中建立城市排水模型，包括以下步骤：S41：获取城市的所有排水管网数据，利用研究区行政边界对排水管网数据进行裁剪，保留行政边界内及刚好处在边界上的排水管网口；S42：确定排水管网口径与排水能力之间的关系，并对管网进行等级划分；S43：获取各个排水管网对应的排水能力值；S44：以城市洼地积水贡献区为单位对排水管网口进行空间统计；S45：计算每个洼地贡献区的总排水能力，获取整个研究区的排水能力图，其计算公式如下：其中，Qpipe是某一个贡献区的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡潭高，李瑶，张路，沈黎达，陈燕，管昱，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33