【CN110110391A】一种基于区域划分的缺实测径流资料流域的洪水估算方法【专利】
一种大区域洪水淹没范围快速提取的分块种子蔓延算法 -回复
一种大区域洪水淹没范围快速提取的分块种子蔓延算法-回复如何利用分块种子蔓延算法快速提取大区域洪水淹没范围。
第一步：介绍背景和问题在自然灾害中，洪水是一种常见且具有严重破坏力的灾害。
在防洪工作中，了解洪水的淹没范围是至关重要的。
然而，传统的洪水淹没范围提取方法往往需要耗费大量的时间和人力，因为它们需要对整个区域进行详细的分析和计算。
因此，为了提高洪水淹没范围的提取效率，我们需要一种快速且高效的方法。
第二步：介绍分块种子蔓延算法分块种子蔓延算法是一种基于种子点和区域扩展的方法，它可以在大规模区域上快速提取洪水淹没范围。
这种算法首先将区域划分为多个小块，然后选择一些种子点作为起始点，通过蔓延算法将洪水范围逐渐扩展到整个区域。
这种方法的优势在于可以并行处理多个小区域，从而大大提高了计算效率。
第三步：详细说明分块种子蔓延算法的步骤1. 区域划分：将待提取洪水淹没范围的区域划分为多个小块，每个小块的大小可以根据需求进行调整。
通常情况下，小块的大小应该是能够满足计算资源和存储资源的限制条件的最优值。
2. 种子点选择：在每个小块中选择一个或多个种子点作为起始点。
种子点应该位于容易被洪水淹没的区域，并且能够代表整个小块的特征。
种子点可以通过人工选择或自动提取的方式得到。
3. 蔓延算法：从每个种子点开始蔓延算法，将洪水范围逐渐扩展到整个小块。
蔓延算法通常使用泛洪填充方法，即从种子点开始，按照一定规则和条件向周围的像素传播洪水。
传播的规则和条件可以根据实际需要进行调整，以得到更精确的洪水范围。
4. 区域合并：当每个小块的洪水范围提取完成后，将所有小块的洪水范围进行合并，得到整个区域的洪水淹没范围。
区域合并通常使用空间索引结构或图论算法进行，以确保合并的结果是正确且完整的。
第四步：案例分析与实验为了验证分块种子蔓延算法的有效性，我们进行了一系列的实验。
我们选择了一个大规模的区域，并利用分块种子蔓延算法提取了洪水淹没范围。
一种大区域洪水淹没范围快速提取的分块种子蔓延算法 -回复
一种大区域洪水淹没范围快速提取的分块种子蔓延算法-回复洪水是一种自然灾害，给人们的生活和财产造成了巨大的损失。
当洪水发生时，准确地了解洪水范围对于灾区救援和灾后重建工作至关重要。
为了快速提取大区域洪水淹没范围，一种高效的分块种子蔓延算法应运而生。
首先，让我们来了解一下分块种子蔓延算法的基本原理和步骤。
1. 分块：将待处理的大区域划分为若干个小块，每个小块都有一个中心点作为种子点。
2. 种子点初始化：根据洪水预测模型或实时观测数据，选择区域内可能受到洪水影响的点作为种子点，并进行初始化。
3. 种子点扩散：从种子点开始，按照一定的扩散规则，将洪水淹没范围逐步扩散至周围区域。
4. 分块合并：将相邻的小块的洪水边界进行合并，得到整个大区域的洪水淹没范围。
接下来，我们会详细介绍每个步骤的具体操作和注意事项。
第一步，分块。
将大区域划分为多个小块，可以使用网格方式进行分割，每个小块的大小应根据实际情况选择，一般来说，小块的大小应该能够覆盖到洪水可能扩散的范围。
第二步，种子点初始化。
选择合适的种子点是非常关键的，可以借助历史洪水数据、地形地貌分析和降雨量预测等信息来选取种子点，以提高初始化的准确性。
第三步，种子点扩散。
种子点初始化后，按照事先定义好的扩散规则进行种子点的扩散，一般情况下，种子点会向周围点进行蔓延，直到达到一定条件停止扩散。
扩散规则可以根据具体需求定义，可以考虑洪水淹没的速度、地形地貌对水流传播的影响以及周围水系的情况等。
在种子点扩散过程中，需要考虑数据更新的问题。
因为洪水是动态的，随着时间的推移，洪水淹没范围会不断变化。
为了保证准确性，需要及时更新洪水淹没模型或观测数据，并对种子点进行相应的调整和更新。
第四步，分块合并。
当每个小块的洪水边界确定后，就可以将相邻的小块进行合并，得到整个大区域的洪水淹没范围。
在合并的过程中，需要考虑边界的平滑和消除重叠的问题，同时保留洪水蔓延的形态特征。
除了基本步骤之外，还有一些值得注意的问题。
基于DEM的资料短缺地区设计洪水推求
基于DEM的资料短缺地区设计洪水推求张婷;冯平【摘要】In this paper, the northern mountainous area of Fuzhou City which is an ungauged basin has been taken for example to discuss the method of design flood calculation by means of combining the DEM ( digital elevation model) and the Xin' anjiang model (three components). The problem of estimating the parameters of the runoff model has been solved by using the parameters of the reference station. In the convergence calculation, the isochrones are obtained by DEM which helps to avoid the cumbersome work of drawing them on the map. With the establishment of the digital elevation model throughout the country, it is practically significant to use it in the hydro-logical estimation.%以缺少径流资料的福州市北部山区流域为例,通过数字高程模型(DEM)技术与新安江三水源模型相结合的方法,探讨了资料短缺地区设计洪水的计算方法.通过参证站水文模型参数的移用,解决了流域内其他子流域的产汇流参数的估算问题.在汇流计算中,通过DEM推求等流时线,避免了在地图上勾绘等流时线的繁琐工作.随着全国各地数字高程模型的建立,将其运用到水文计算当中有重要的现实意义.【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2011(013)012【总页数】6页(P68-73)【关键词】资料短缺地区;设计洪水;数字高程模型(DEM);等流时线【作者】张婷;冯平【作者单位】天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TV122+.31 前言资料短缺地区的水文研究从20世纪90年代开始逐步被全球的水文工作者所重视［1］。
设计洪水估算方法的比较研究
设计洪水估算方法的比较研究一、本文概述洪水是一种具有极大破坏力的自然灾害，对人类社会和自然环境造成严重影响。
准确估算设计洪水对于防洪减灾、水资源管理、水利工程建设等领域具有重要意义。
本文旨在对不同的设计洪水估算方法进行比较研究，分析各方法的优缺点，以提高洪水估算的准确性和可靠性。
本文将首先介绍设计洪水估算的基本概念和重要性，阐述洪水估算在防洪减灾、水资源管理等领域的应用。
随后，将详细介绍几种常用的设计洪水估算方法，包括经验公式法、水文比拟法、概率分析法和数值模拟法等。
通过对这些方法的原理、步骤和适用范围进行阐述，为后续的比较研究奠定基础。
在比较研究中，本文将重点分析各方法的优缺点，比较其在不同情况下的适用性和准确性。
通过实例分析和案例研究，验证各方法的实际效果，并提出改进建议。
本文还将探讨不同方法之间的结合与融合，以进一步提高洪水估算的准确性和可靠性。
本文将对设计洪水估算方法的发展趋势进行展望，提出未来研究的方向和建议。
通过本文的研究，旨在为相关领域提供有益的参考和借鉴，推动设计洪水估算方法的不断完善和发展。
二、设计洪水估算的基本方法频率分析法：该方法主要基于历史洪水数据的统计分析。
通过对已知洪水频率和相应洪峰流量的关系进行统计分析，可以推求出未知频率下的设计洪水。
常用的频率曲线有线性矩法、皮尔逊型曲线等。
地区综合法：这种方法适用于缺乏长序列历史洪水资料的地区。
它通过对相似流域的洪水资料进行综合分析，利用流域特征参数（如流域面积、平均坡度等）进行地区性综合，进而估算设计洪水。
暴雨径流法：该方法首先估算出流域可能发生的最大暴雨，然后根据流域的暴雨径流关系推求出设计洪水。
这种方法的关键在于准确估算暴雨特性和暴雨径流关系。
单位线法：单位线法是一种基于流域暴雨径流关系的洪水估算方法。
它通过单位时段（如单位面积、单位时间）的暴雨径流关系，结合流域特性，推求出设计洪水过程线。
水文学比拟法：该方法通过对比和分析具有相似流域特性的已知流域和待估流域的洪水资料，根据两者之间的相似性，推求出待估流域的设计洪水。
缺乏实测年径流资料的设计径流的计算
Ｌ ２ ％ Ｉ Ｉ ｍ Ｉ－ 竹 ｔ ％ ｌ Ｉ ｍ Ｉ Ｔ ∞
年份
列 统 计 参数 已经 基 本稳 定 ， 长 系列 比较 ， 与 均值 相
对 误差 小 于 ３ ％。
圈 ｌ 各 站 年径 流量 对 照 图
资料 ， 绘 参 证 站加 音塔 拉水 库 站 、 依 加勒 水 文 点 玛 站年径 流量 过 程线对 照 图 ， 图 １ 从 图 中可看 出 ， 见 。
各 站径 流量 年 际 变化 趋 势基 本一 致 ，各 站 年径 流 具 有 较好 的一 致性 和相 似形 。因此 ， 用 玛依 加勒 选
下 垫 面 季节 性 积 雪融水 和降雨 组 合 形成 春 汛 。其
特 征 是 水量 变 化 缓慢 ． 量相 对 比较 稳定 ， 水 受太 阳
辐 射 、 温 和融 雪 强度 影 响 。 给河 流具 有 连续 性 气 补
和时 间性 。春 汛过后 即进 入漫 长 的平 水期 ， 流 主 河
要 靠 降 雨 和泉 水 补给 ，其 中雨水 补 给河 流 主要 发
缺 乏实测 年径 流资 料 的设计 径流 的计 算
高 萍
２１年 ｏ ０１ ９月
水 补 给量 分 别 采用 和 布克 赛 尔县 降 水量 、蒸 发 量
水 泥渠 ４ １ — Ｏ月 水 量 ：． ７９ ２ ４ ８ ０ ＝ ００ ｘ １ ｘ ６４ ｏ ０
１ ６０ ７８ ； ４ ６ ．４ ｍ３
由于受 降水 和 地形 影 响 ，中高 山地 带 是径 流 的高 值 区 ．低 山丘 陵及 平原 地 区是 径 流 的低 值 区 和径 流散 失 区 。进 入径 流散 失 区后 ，灌 溉期 ５ —８ 月水 量 大部 分 引 入灌 区和牧 区利 用 ，剩余 水 量 沿 坡度 平缓 的河 槽下 泄 ， 终 汇入 和布克 赛 尔水库 。 最
一种基于地理信息数据的流域单元用水量划分方法[发明专利]
![一种基于地理信息数据的流域单元用水量划分方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/eebccf60d0d233d4b04e6915.png)
专利名称：一种基于地理信息数据的流域单元用水量划分方法专利类型：发明专利
发明人：赵铜铁钢,陈泽鑫
申请号：CN202011627663.8
申请日：20201230
公开号：CN112700137A
公开日：
20210423
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种基于地理信息数据的流域单元用水量划分方法，包括以下步骤：S1：输入地理信息数据；S2：裁剪栅格数据：提取每个区域的Polygon数据，并对土地利用栅格数据和人口密度栅格数据进行掩膜裁剪操作；分别计算行政区内各流域的人口比例和各类土地利用面积比例；S3：输入统计数据：输入行政区的城镇与农村人口统计数据以及各项用水量数据；S4：划分用水量：计算各流域的当前城镇人口和农村人口数量；计算行政区内各流域的各项用水量，从而将用水量按照流域单元划分。
本发明提供一种基于地理信息数据的流域单元用水量划分方法，解决了目前测算行政区域在流域内的用水量的主要手段是经验性的方法，还未形成一种通用的方法的问题。
申请人：中山大学
地址：510275 广东省广州市海珠区新港西路135号
国籍：CN
代理机构：广州粤高专利商标代理有限公司
代理人：张金福
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基于SCS模型的资料缺乏地区小流域设计洪水计算方法研究
文章编号:1006—2610(2020)06—0057—04基于SCS模型的资料缺乏地区小流域设计洪水计算方法研究戴荣，王琦(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安710065)摘要:文章利用ArcGIS软件，依据数字高程模型(DEM)、土地利用、土壤类型等遥感数据确定SCS模型产、汇流参数,根据设计暴雨资料对研究流域设计洪水进行模拟，并用地区综合法进行结果验证。
结果表明:SCS模型计算结果可靠，对解决资料缺乏地区小流域设计洪水计算具有参考价值。
关键词:SCS模型;设计暴雨;设计洪水;资料缺乏中图分类号:TV122+.3文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-2610.2020. 06. 012Study on Calculation Method of Design Flood for Small River Basinin Areas Lacking Hydrological Data based on SCS ModelDAI Rong,WANG Qi(PowerChina Northwest Engineering Corporation Limited,Xi'an710065,China)Abstract:The article adopts ArcGIS software to determine the output and confluence parameters of the SCS model based on remote sensing data such as digital elevation model(DEM),land use and soil type,simulates the design flood in the study basin based on the design rainstorm data,and uses the regional comprehensive method to verify the results.The results show that the calculation results of the SCS model are reliable and are of reference value for design flood calculation of small river basin in areas with insufficient data.Key words:SCS model；design storm；design flood；lack of hydrological data0前言水利水电工程附近经常分布有小流域,这些小流域常会突发暴雨洪水，该类洪水具有陡涨陡落,汇流时间短等特点,对工程危害性极大，因此，必须进行设计洪水计算，修建防洪工程。
一种山洪灾害人口损失评估模型的构建方法及其应用[发明专利]
![一种山洪灾害人口损失评估模型的构建方法及其应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/40319cdf112de2bd960590c69ec3d5bbfd0ada69.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910687115.5(22)申请日 2019.07.29(71)申请人 北京师范大学地址 100875 北京市海淀区新街口外大街19号(72)发明人 王瑛 刘天雪 张国明 陈宇 许映军 (74)专利代理机构 北京正理专利代理有限公司11257代理人 张雪梅(51)Int.Cl.G06F 30/20(2020.01)G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/26(2012.01)(54)发明名称一种山洪灾害人口损失评估模型的构建方法及其应用(57)摘要本发明提供一种山洪灾害人口损失评估模型的构建方法，该方法包括获取待评估区域地形参数、土壤参数、土地资源参数、区域水文特征参数和人口分布数据；获取该待评估区域单次历史山洪灾害的气象参数和死亡人口分布数据；基于以上参数确定该次历史山洪灾害的最大淹没深度分布、最大流速分布和最大冲击力分布，计算得到最大分布乘积数据；根据最大分布乘积数据的数值大小将待评估区域划分为多个山洪影响区；确定各个山洪影响区的人口死亡率；根据各个山洪影响区的最大分布乘积数据和人口死亡率，通过拟合构建该待评估区域山洪灾害人口损失评估模型。
该模型兼顾考虑了水深、流速和冲击力三种因素共同对山洪灾害导致的人口死亡的影响，精度较高。
权利要求书2页 说明书12页 附图7页CN 112380662 A 2021.02.19C N 112380662A1.一种山洪灾害人口损失评估模型的构建方法，该方法包括：获取待评估区域地形参数、土壤参数、土地资源参数、区域水文特征参数和人口分布数据；获取该待评估区域单次历史山洪灾害数据，包括气象参数和山洪死亡人口分布数据；基于所述地形参数、土壤参数、土地资源参数、区域水文特征参数和气象参数，确定该次历史山洪灾害的最大淹没深度分布、最大流速分布和最大冲击力分布；计算该次历史山洪灾害的最大淹没深度分布、最大流速分布和最大冲击力分布的乘积，得到最大分布乘积数据；根据最大分布乘积数据的数值大小将待评估区域划分为多个山洪影响区；分别确定各个山洪影响区的人口总数、死亡人口数和人口死亡率；根据各个山洪影响区的最大分布乘积数据和人口死亡率，通过拟合构建该待评估区域山洪灾害人口损失评估模型。
【CN110134907A】一种降雨缺失数据填补方法、系统及电子设备【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910373908.X(22)申请日 2019.05.07(71)申请人 中国科学院深圳先进技术研究院地址 518055 广东省深圳市南山区深圳大学城学苑大道1068号申请人 深圳市气象局(72)发明人 李晴岚 卢晓雄 陈申鹏 李磊 李广鑫 黄典 (74)专利代理机构 深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙) 44316代理人 吴乃壮(51)Int.Cl.G06F 17/10(2006.01)(54)发明名称一种降雨缺失数据填补方法、系统及电子设备(57)摘要本申请涉及一种降雨缺失数据填补方法、系统及电子设备。
包括：步骤a：根据经纬度信息计算待填补站点与各个临近站点之间的距离，并根据距离计算结果对各个临近站点进行由近至远的排序；步骤b：基于地区的高程信息，根据各个临近站点的距离排序结果依次对各个临近站点进行筛选，确定至少一个临近站点作为待填补站点的降雨填补参考站点；步骤c：根据所述至少一个降雨填补参考站点的降雨数据对待填补站点进行降雨数据填补。
本申请基于高程信息和距离筛选出与待填补站点位于山体同侧且距离最近的k个邻近站点，对待填补站点进行k次降雨数据填补，使得填补后的数据相比大多统计算法更加准确，改善现阶段降雨数据填补的精确度。
权利要求书2页 说明书8页 附图4页CN 110134907 A 2019.08.16C N 110134907A1.一种降雨缺失数据填补方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a：根据经纬度信息计算待填补站点与各个临近站点之间的距离，并根据距离计算结果对各个临近站点进行由近至远的排序；步骤b：基于地区的高程信息，根据各个临近站点的距离排序结果依次对各个临近站点进行筛选，确定至少一个临近站点作为待填补站点的降雨填补参考站点；步骤c：根据所述至少一个降雨填补参考站点的降雨数据对待填补站点进行降雨数据填补。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910305713.1
(22)申请日 2019.04.16
(71)申请人 清华大学
地址 100084 北京市海淀区清华大学水利
系
(72)发明人 杨汉波 杨文聪 杨大文
(74)专利代理机构 北京瀚仁知识产权代理事务
所(普通合伙) 11482
代理人 宋宝库
(51)Int.Cl.
G06F 17/50(2006.01)
(54)发明名称
一种基于区域划分的缺实测径流资料流域
的洪水估算方法
(57)摘要
本申请提供一种基于区域划分的缺实测径
流资料流域洪水估算方法，包括步骤A、获取预定
地域中，多个第一流域在第一时间范围内的历史
洪水事件数据；B、构造预定地域内的流域复杂网
络；C、利用群集识别算法，对预定地域内的流域
进行区域划分；D、建立区域内洪水估算模型；E、
采用区域内洪水估算模型，对该预定区域内的第
二流域进行设计洪水估算。
本发明通过洪水并发
特征将洪水季节性相同的流域进行归类，保证了
区域内流域洪水特征同质性，使得区域洪水模型
更可靠；采用群集识别算法，无需人为设定流域
分类数量，且分类结果能够过滤掉流域数量小的
类别(如只含1个流域的类别)，保证了大类别内
流域的同质性。
权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 110110391 A 2019.08.09
C N 110110391
A
1.一种基于区域划分的流域洪水估算方法，包括步骤：
A、获取预定地域中，多个第一流域在第一时间范围内的历史洪水事件数据；
B、构造预定地域内的流域复杂网络；
C、利用群集识别算法，对预定地域内的流域进行区域划分；
D、建立区域内洪水估算模型；
E、采用区域内洪水估算模型，对该预定区域内的第二流域进行设计洪水估算；
其中，所述多个第一流域为在第一时间范围内具有实测径流数据、气象数据、地理信息数据的流域。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤A中，在预定地域中，第一流域特定时间范围内，获取每个流域的2N个最大日径流深，作为洪水事件；
其中，发生时间在14天以内的两个日径流视为同一场洪水事件，只取其中较大的日径流值；
优选的，第一流域已有的水文资料的时间范围不少于连续N年，N为自然数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤B中包括子步骤，
B1、确定不同流域之间的洪水并发比例，
B2、将每个流域概化为一个节点，如果两个流域洪水事件的并发比例大于阈值，则在两个节点之间构造一条边。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤C中，
通过最大化流域网络的模块度M进行区域划分，
其中l c 是群集c内部的边数，d c 是群集c所有节点所拥有的总边数，n c 是群集数，m是网络的总边数，模块度M是代表群集划分效果的指标。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤D中，包括子步骤
D1、采用广义帕累托分布推求各流域不同重现期的洪水；
D2、针对每个区域，采用采用随机森林模型建立k年一遇的洪水R k (k的取值为2、5、10、20、50、100)与流域的面积Area(km 2)、面平均高程Elev(m)、面平均年均径流系数以及k 年一遇的日降水P k (mm)的关系。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤E中，对于第二流域，若位于步骤C所划定的某个区域内，则采用该区域的洪水预测模型，由该流域的面积Area、面平均高程Elev、面平均年均径流系数以及k年一遇的日降水P k (mm)求该第二流域的k年一遇的洪水R k 。
7.一种基于区域划分的流域洪水估算系统，包括：
数据获取模块，用于获取预定地域中，多个第一流域在第一时间范围内的历史洪水事件数据；流域复杂网络构造模块，用于构造预定地域内的流域复杂网络；
权 利 要 求 书1/2页2CN 110110391 A。