洪水淹没范围的确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种洪水淹没范围的确定方法及装置，其中，该方法包括：基于预设的洪水水位值，在待分析区域的地形网格内确定多个可能淹没的网格点；根据多个可能淹没的网格点，基于种子蔓延算法，确定多个实际淹没网格点，其中，多个实际淹没网格点之间相互连接；将多个实际淹没网格点连接而成的区域确定为洪水淹没范围。本发明专利技术可以减轻种子蔓延算法的递归深度和迭代次数，提高计算效率，进而提高洪水淹没范围的提取效率。

【技术实现步骤摘要】
洪水淹没范围的确定方法及装置
本专利技术涉及洪水淹没范围提取
，特别涉及一种洪水淹没范围的确定方法及装置。
技术介绍
在洪水淹没范围提取中，根据是否考虑连通性，可以分为有源淹没范围提取和无源淹没范围提取。无源淹没范围提取不考虑连通性，有源淹没范围提取考虑了连通性，连通性是指淹没点与洪水源头是否可以连通。无源淹没范围提取方法只考虑降水作为洪水源，适用于整个区域内的降水均匀，且没有发生大范围的水体流动的地形地势，所以不考虑洪水随地形地势的变化而互相流动的因素，即不考虑连通性，在实际应用中，由于地形地势的复杂性和洪水淹没的不确定性，使得无源淹没范围提取方法难以满足实际应用需求。有源淹没范围提取的情况比较复杂，要在高程因素的基础上，考虑淹没区域内部的连通性。在有源淹没范围提取时，一般基于种子蔓延算法，赋予待分析区域种子点一定的属性，然后在待分析区域内按照八邻域或者四邻域的方向进行扩散，找到周围满足条件的点的集合，这些点的集合所组成的连续平面，得到有源淹没范围。在通过种子蔓延算法进行连通性的判断时，必须遍历待分析区域中每个种子点的四邻域或八邻域网格，进行计算和连通性判断，而待分析区域中大部分种子点并不是实际淹没点，造成了大量的不必要的计算和连通性判断，由于种子蔓延算法是一种递归算法，需要通过递归条件不断调用函数，在堆栈和判断操作重复较多时，容易造成堆栈溢出，程序报错的现象，使得计算效率较低。针对上述问题，目前尚未提出有效解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种洪水淹没范围的确定方法，用以提高洪水淹没范围提取的效率，该方法包括：基于预设的洪水水位值，在待分析区域的地形网格内确定多个可能淹没的网格点；根据多个可能淹没的网格点，基于种子蔓延算法，确定多个实际淹没网格点，其中，多个实际淹没网格点之间相互连接；将多个实际淹没网格点连接而成的区域确定为洪水淹没范围。本专利技术实施例提供一种洪水淹没范围的确定装置，用以提高洪水淹没范围提取的效率，该装置包括：待淹没点确定模块，用于基于预设的洪水水位值，在待分析区域的地形网格内确定多个可能淹没的网格点；实际淹没点确定模块，用于根据多个可能淹没的网格点，基于种子蔓延算法，确定多个实际淹没网格点，其中，多个实际淹没网格点之间相互连接；洪水淹没范围确定模块，用于将多个实际淹没网格点连接而成的区域确定为洪水淹没范围。本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述洪水淹没范围的确定方法。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行上述洪水淹没范围的确定方法的计算机程序。本专利技术实施例通过：基于预设的洪水水位值，在待分析区域的地形网格内确定多个可能淹没的网格点；根据多个可能淹没的网格点，基于种子蔓延算法，确定多个实际淹没网格点；将多个实际淹没网格点连接而成的区域确定为洪水淹没范围。本专利技术在多个可能淹没的网格点的基础上基于种子蔓延算法确定洪水淹没范围，减少了不必要的计算和连通性判断，减轻了种子蔓延算法的递归深度和迭代次数，提高了计算效率，进而提高了洪水淹没范围的提取效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本专利技术实施例中洪水淹没范围的确定方法流程的示意图；图2为本专利技术实施例中多个可能淹没的网格点的示意图；图3为本专利技术实施例中基于种子点搜索实际淹没网格点的示意图；图4为本专利技术实施例中多个实际淹没网格点的示意图；图5为本专利技术实施例中洪水淹没范围的确定方法具体实施例示意图；图6为本专利技术实施例中待分析区域的DEM数据图；图7为本专利技术实施例中提取到的洪水淹没范围的示意图；图8为本专利技术实施例中提取到的洪水淹没范围边界的示意图；图9为本专利技术实施例中提取到的洪水淹没范围网格灰度的示意图；图10为本专利技术实施例洪水淹没范围的确定装置结构的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在介绍本专利技术实施例之前，首先介绍专利技术人发现技术问题，提出洪水淹没范围的确定方法的思路。在洪水淹没范围提取中，根据是否考虑连通性，可以分为有源淹没范围提取和无源淹没范围提取。无源淹没范围提取不考虑连通性，有源淹没范围提取考虑了连通性。连通性是指淹没点与洪水源头是否可以连通，不仅需要对种子点本身高程水位进行判断，还需要考虑种子点与相邻点之间高程水位的关系。无源淹没范围提取时，利用洗澡盆方法建立无源淹没范围提取模型应用较为广泛，由满足公式(1)的DEM网格覆盖区域组成：即在给定水位的条件下，利用DEM栅格格网数据的特点，遍历完DEM数据的所有栅格单元，找出栅格内的高程低于给定水位值的所有地形格网，完成后，统计所得到的淹没格网集合即构成分析区域内无源淹没的淹没范围。FloodExtent＝{grid:Zgrid<Zfloodlevel,grid∈Q}(1)式中，grid为DEM网格，Zgrid为DEM网格的高程值，Zfloodlevel为给定的洪水水位值，Q为DEM网格集合。无源淹没范围提取的实现较简单，即利用洗澡盆方法遍历所有栅格单元，找出低于给定水位的栅格即可。但是，无源淹没范围提取方法并没有充分考虑到洪水淹没网格的连通性，在实际应用中，由于地形地势的复杂性和洪水淹没的不确定性，使得无源淹没范围提取方法难以满足实际应用需求。有源淹没范围提取时，在高程因素的基础上，还要考虑淹没区域内部的连通性。比如环形山围成的洼地，无源淹没时，环形山内外的洼地都可能将被洪水淹没，而有源淹没时，若洪水水位小于山顶高程，水就可以被阻隔在环形山外，即使环形山内的地势再低，也只能在环形山外形成淹没区域。有源淹没范围提取方法由满足公式(2)的DEM网格覆盖区域组成：FloodExtent＝{grid:Zgrid<Zfloodlevel∧gridconnectwithpoint,grid∈Q,point∈P,P∈Q}(2)式中，grid为DEM网格，Zgrid为DEM网格的高程值，Zfloodlevel为给定的洪水水位值，point为被洪水淹没的种子网格，Q为DEM网格集合，P为从DEM中已知的淹没种子网格集合。种子蔓延算法是一种基于种子属性和区域空间特征的探测算法，其核心思想是赋予种子点一定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种洪水淹没范围的确定方法，其特征在于，包括：/n基于预设的洪水水位值，在待分析区域的地形网格内确定多个可能淹没的网格点；/n根据所述多个可能淹没的网格点，基于种子蔓延算法，确定多个实际淹没网格点，其中，所述多个实际淹没网格点之间相互连接；/n将所述多个实际淹没网格点连接而成的区域确定为洪水淹没范围。/n

【技术特征摘要】
1.一种洪水淹没范围的确定方法，其特征在于，包括：
基于预设的洪水水位值，在待分析区域的地形网格内确定多个可能淹没的网格点；
根据所述多个可能淹没的网格点，基于种子蔓延算法，确定多个实际淹没网格点，其中，所述多个实际淹没网格点之间相互连接；
将所述多个实际淹没网格点连接而成的区域确定为洪水淹没范围。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于预设的洪水水位值，在待分析区域的地形网格内确定多个可能淹没的网格点，包括：
将地形网格内各个网格点的高程值分别与预设的洪水水位值进行比较；
将高程值小于或等于预设的洪水水位值的网格点确定为可能淹没的网格点。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多个可能淹没的网格点，基于种子蔓延算法，确定多个实际淹没网格点，包括：
初始化堆栈，将多个可能淹没的网格点进行标记；
循环执行如下操作直至堆栈为空且不存在已标记的可能淹没的网格点为止，确定多个实际淹没网格点：
在多个已标记的可能淹没的网格点中选择一个网格点作为种子点压入堆栈；
根据堆栈栈顶的网格点，搜索与该网格点相邻的八个网格点中是否存在可能淹没的网格点；
在与该网格点相邻的八个网格点中存在可能淹没的网格点时，确定该网格点为实际淹没网格点，将该网格点推出堆栈并取消标记；
将与该网格点相邻的八个网格点中存在的可能淹没的网格点压入堆栈。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
在与该网格点相邻的八个网格点中不存在可能淹没的网格点时，将该网格点推出堆栈并取消标记。


5.一种洪水淹没范围的确定装置，其特征在于，包括：
待淹没点确定模块，用于基于预设的洪水水位值，在待分析区域的地形网格内确定多个可能淹没的网格点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王景致，杜黎明，袁嘉彬，尹海兵，高磊，
申请(专利权)人：国网通用航空有限公司，国网浙江省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11