一种河流分类系统的制作方法
【专利摘要】本发明为一种河流分类系统，其包括：一DEM数据获取模块、一河网水系提取模块、一分类单元确定模块、一分类指标计算模块和一分类模块；所述DEM数据获取模块获取DEM数据；所述河网水系提取模块采用地表径流漫流模型计算获取河网水系；所述分类单元确定模块以DEM提取的河网水系图为基础，对河流水系进行分段；所述分类指标计算模块计算分类的指标并确定分类标准；所述分类模块根据所述分类标准对河流进行分类。这样，能够快速进行河流分类。
【专利说明】一种河流分类系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生态规划【技术领域】，具体涉及一种河流分类系统。
【背景技术】
[0002]河流分类指根据分类准则把河流划分为特征相对相似的河流类型的过程。目前， 河流系统出现了许多严重的生态问题，河流分类对于当前河流修复、河流保护以及河流管 理有重要的意义。
[0003]当前，河流分类的方法有很多，但是存在工作量大、考虑因素不全面以及推广性不 高的问题，因此急需建立一个快速的河流分类方法，能反应河流结构差异、满足多个分类目 的、适应所有河流类型、为河流功能管理服务。
[0004]另外，目前河网水系的数据均为自于美国太空总署、国防部国家测绘局以及德 国与思大利航天机构共冋测绘完成的数据，缺少一种可以获取DEM (Digital Elevation Model,数字高程模型））数据的装置。
[0005] 鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和试验终于提出了河流分类系 统。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于用以克服上述技术缺陷，提供一种河流分类系统。
[0007]为实现上述目的，本发明米用的技术方案在于：提供一种河流分类系统，其包括： 一 DEM数据获取模块、一河网水系提取模块、一分类单元确定模块、一分类指标计算模块和 一分类模块；所述DEM数据获取模块获取DEM数据；所述河网水系提取模块采用地表径流 漫流模型计算获取河网水系形成河网水系图；所述分类单元确定模块以所述河网水系图为 基础，对所述河流水系进行分段；所述分类指标计算模块计算分类的指标并确定分类标准； 所述分类模块根据所述分类标准对河流进行分类。
[0008] 较佳的，所，DEM数据获取模块为一数据采集仪，所述数据采集仪包括一数据采 集子模块；所述数据采集子模块采集近地面数据，其包括至少一个温度采集仪，所述近地面 数据包括温度数据、湿度数据和地表数据；所述温度采集伩一分钟内采集的温度的平均值 为所述数据采集仪所处位置的所述温度数据，其计算公式为：
[0009]
【权利要求】
1. 一种河流分类系统，其特征在于，该系统包括：一 DEM数据获取模块、一河网水系提 取模块、一分类单元确定模块、一分类指标计算模块和一分类模块；所述DEM数据获取模块 获取DEM数据；所述河网水系提取模块采用地表径流漫流模型计算获取河网水系，形成河 网水系图；所述分类单元确定模块以所述河网水系图为基础，对所述河流水系进行分段； 所述分类指标计算模块计算分类的指标并确定分类标准；所述分类模块根据所述分类标准 对河流进行分类。
2. 根据权利要求1所述的河流分类系统，其特征在于，所述DEM数据获取模块为一数据 采集仪，所述数据采集仪包括一数据采集子模块；所述数据采集子模块采集近地面数据，其 包括至少一个温度采集仪，所述近地面数据包括温度数据、湿度数据和地表数据；所述温度 采集仪一分钟内采集的温度的平均值为所述数据采集仪所处位置的所述温度数据，其计算 公式为：
其中，的计算公式为：
式中，X为所求的温度平均值,?为第j个温度采集仪测量的第i秒的温度，η为温度 采集仪的数量，r^_为测量的时间长度，单位为秒，为第j个温度采集仪测量的第i秒的温 度的判断值，Eu为第j个温度采集仪测量的第i秒的温度的判定值，δ (Ej为单位冲激函 数，R(eij)为判断值叫的整数部分，S(eij)为判断值 eij的小数部分。
3. 根据权利要求2所述的河流分类系统，其特征在于，所述数据采集子模块还包括一 湿度采集仪和一地表数据采集仪；所述湿度采集仪对所述数据采集仪所处位置的所述湿度 数据进行采集；所述地表数据采集仪对所述数据采集仪下方的所述地表数据进行采集。
4. 根据权利要求3所述的河流分类系统，其特征在于，所述数据采集仪还包括一高度 控制子模块、一飞行控制子模块和一通讯子模块；所述高度控制子模块控制所述数据采集 仪的悬浮高度；所述飞行控制子模块控制所述数据采集仪移动到指定的地点进行所述近地 面数据采集；所述通讯子模块与地面控制中心建立通讯，将采集的所述近地面数据转化为 所述DEM数据并传输给所述地面控制中心。
5. 根据权利要求1-4中任一所述的河流分类系统，其特征在于，所述河网水系提取模 块通过所述DEM数据计算水流方向，利用所述水流方向计算汇流累积量，超过阈值的所述 汇流累积量生成水流路径，形成所述河网水系，根据河流单一性、不回流特点进行所述河网 水系的删减，得到所述河网水系图。
6. 根据权利要求5所述的河流分类系统，其特征在于，所述分类单元确定模块以所述 河网水系图为基础，目视并标示所述河网水系中河流的交汇点，以所述交汇点为分割点实 现河流分段。
7. 根据权利要求1-4中任一所述的河流分类系统，其特征在于，所述分类指标计算模 块计算的分类指标包括河流坡降、河流蜿蜒度和河流等级，所述河流坡降的计算公式为： P = (Eu-Ed)/Lr 其中，P为河流坡降，Eu为所测河段上游的海拔，Ed为所测河段下游的海拔，Lr为所测 河段本身的长度。
8. 根据权利要求7所述的河流分类系统，其特征在于，所述河流蜿蜓度的计算公式为： S = Lr/Lv, 其中，S为河流蜿蜒度，Lr是所测河段本身的长度，Lv是所测河段两点间的直线距离。
9. 根据权利要求7所述的河流分类系统，其特征在于，所述分类模块根据所述河流坡 降的分类标准将河段分为m类，每一类再根据所述河流蜿蜒度的分类标准进一步分为η类， 再根据所述河流等级的分类标准将m*n类河流每一类分成ρ个子类，完成分类，共m*n*p种 河流类型。
10. 根据权利要求1-4中任一所述的河流分类系统，其特征在于，所述河流分类系统还 包括一命名模块，所述命名模块根据所述分类指标的分类顺序依次对河段分类结果进行命 名。
【文档编号】G06F17/50GK104252556SQ201410299646
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】张远, 孔维静, 徐彩彩, 孟伟, 侯利萍 申请人:中国环境科学研究院