(19)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 202210665195.6 (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 水利部水利水电规划设计总院 地址 100120 北京市西城区六铺炕北小街 2-1号 (72)发明人 李臻　杨伟韬　杨晴　张梦然　 张维蓉　 (74)专利代理 机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 专利代理师 任岩 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06T 17/05(2011.01) (54)发明名称 控制性大型水库空间布局确定方法、 装置、 设备和介质 (57)摘要 本公开提供了一种 国家水网控制性大型水 库空间布局确定方法， 包括： 获取流域DEM地形数 据和遥感影像数据； 基于DEM地形数据获取多个 满足水库成库条件的坝址特征点； 对任一个坝址 特征点， 假定坝高参数， 计算水库库容； 判断水库 库容是否满足大型水库库容要求， 如果满足， 则 判断该坝址特征点是否满足水库淹没要求， 如果 满足， 则记录该坝址特征点及其空间布局边界， 并返回继续下一个坝址特征点， 直至遍历所有坝 址特征点， 得到流域内所有大型水库空间布局； 否则， 直接返回继续下一个坝址特征点。 本公开 还提供了一种国家水网控制性大型水库空间布 局确定装置、 设备、 存储介质和程序产品。 利用本 公开， 克服了对高精度地形图资料和移民淹没实 物调查工作的依赖 。 权利要求书2页 说明书9页 附图9页 CN 114969939 A 2022.08.30 CN 114969939 A 1.一种国家水网控制性大 型水库空间布局 确定方法， 其特 征在于， 包括： S1： 预先获取流 域数字高程模型DE M地形数据和遥感影 像数据； S2： 基于DE M地形数据获取多个满足水库成库条件的坝址特 征点； S3： 对任意一个坝址特 征点， 假定坝高参数， 计算水库 库容； S4： 判断水库库 容是否满足大型水库库 容要求， 如果满足， 则执行步骤S5； 否则， 返回步 骤S3， 对该坝址特 征点， 重新 假定坝高参数， 计算水库 库容； S5： 利用流域地形表面对水库坝顶高程对应的参考平面进行裁切， 得到水库空间布局 边界， 并结合预 先获取的遥感影 像数据进行淹没范围地类目读解译； S6： 判断该坝址特征点是否满足水库淹没要求， 如果满足， 则记录该坝址特征点及其空 间布局边界， 并返回步骤S3， 继续下一个坝址特征点， 直至遍历所有坝址特征点， 得到流域 内所有大型水库空间布局； 否则， 直接返回步骤S3， 继续下一个坝址特征点， 直至遍历所有 坝址特征点， 得到流 域内所有大 型水库空间布局。 2.根据权利 要求1所述的确定方法， 其特征在于， 步骤S1中所述DEM地形数据是从30m全 球DEM地形数据或预先存档的D EM地形数据中获取的， 所述遥感影像数据是卫星遥感影像数 据或航空遥感影 像数据。 3.根据权利要求1所述的确定方法， 其特 征在于， 所述 步骤S2包括： S21： 对DE M地形数据进行处 理， 获取满足预 先给定的水库控制流 域面积的河网栅格； S22： 对DEM地形数据进行坡度分析计算， 并采用邻域分析， 计算每个河网栅格的平均坡 度， 并从河网栅格中选择临近栅格平均坡度大于10度的河网栅格， 作为选择 的水库坝址特 征点。 4.根据权利要求3所述的确定方法， 其特 征在于， 所述 步骤S21包括： S211： 预先设定一个流 域面积180平方千米； S212： 考虑到DEM地形数据的最小栅格 的面积为长30米 ×宽30米＝900平方米， 则满足 流域面积要求的区域至少有N ＝180×1000×1000/900＝20万个； S213： 利用 ArcGIS软件中的SpatialAnalys工具——地图代数——栅格计算器， 输入 Con(″流量″＞＝200000， 1)， 保存为输出河网栅格。 5.根据权利要求3所述的确定方法， 其特 征在于， 所述 步骤S22包括： S221： 利用ArcGIS软件的空间分析中的表面分析中的 “坡度”工具， 计算所有河网栅格 的坡度； S222： 利用ArcGIS软件的空间分析中的邻域分析中的 “块统计”工具， 计算河网栅格的 平均坡度； S223： 在ArcGIS中叠加所述河网栅格， 以及平均坡度， 从河网栅格中选择临近栅格平均 坡度大于10度的河网栅格， 作为选择的水库坝址特 征点。 6.根据权利要求1所述的确定方法， 其特 征在于， 所述 步骤S3包括： 对任意一个坝址特征点， 预先假定坝高参数， 考虑水库坝址点高程， 确定水库坝顶高 程， 并以该坝顶高程选取参考平面， 计算流域地形表面到参考平面之 间的体积， 得到为水库 库容。 7.根据权利要求6所述的确定方法， 其特征在于， 所述对任意一个坝址特征点， 预先假 定坝高参数， 考虑水库坝址点高程， 确定水库坝顶高程， 并以该坝顶高程选取参考平面， 计权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114969939 A 2算流域地形表面到参 考平面之间的体积， 得到为水库 库容， 具体包括： S31： 假定任意 一个坝址特 征点的高程 为Z0， 坝高参数为H， 则水库坝顶高程Z1＝Z0+H； S32： 利用ArcGIS的3D分析中的功能性表面中的 “表面体积 ”工具， 分析以高程为Z1的参 考平面至DE M地形表面之间的体积， 即为水库 库容。 8.根据权利要求1所述的确定方法， 其特征在于， 步骤S6 中所述判断该坝址特征点是否 满足水库淹没要求， 包括： 根据遥感影像数据， 在水库空间布局边界内如果没有乡 镇及以上的政府所在地， 则判 断该坝址特征点满足水库淹没要求； 如果有乡镇及以上 的政府所在地， 则判断不满足水库 淹没要求。 9.一种国家水网控制性大 型水库空间布局 确定装置， 其特 征在于， 包括： 数据获取模块， 用于预 先获取流 域数字高程模型DE M地形数据和遥感影 像数据； 坝址特征点获取模块， 用于基于DEM地形数据获取多个满足水库成库条件的坝址特征 点； 水库库容确定模块， 用于对 任意一个坝址特 征点， 假定坝高参数， 计算水库 库容； 水库库容判断模块， 用于判断水库库容是否满足大型水库库容要求， 如果满足， 则利用 流域地形表面对水库坝顶高程对应的参考平面进行裁切， 得到水库空间布局 边界， 并结合 预先获取的遥感影像数据进行淹没范围地类目读解译； 否则， 对该坝址特征点， 重新假定坝 高参数， 计算水库 库容； 坝址特征点判断模块， 用于判断该坝址特征点是否满足水库淹没要求， 如果满足， 则记 录该坝址特征点及其空间布局 边界， 并返回继续下一个坝址特征点， 直至遍历所有坝址特 征点， 得到流域内所有大型水库空间布局； 否则， 直接返回继续下一个坝址特征点， 直至遍 历所有坝址特 征点， 得到流 域内所有大 型水库空间布局。 10.一种电子设备， 包括： 一个或多个处 理器； 存储装置， 用于存 储一个或多个程序， 其中， 当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时， 使得所述一个或多个 处理器执行根据权利要求1～8中任一项所述的方法。 11.一种计算机可读存储介质， 其上存储有可执行指令， 该指令被处理器执行时使处理 器执行根据权利要求1～8中任一项所述的方法。 12.一种计算机程序产品， 包括计算机程序， 所述计算机程序被处理器执行时实现根据 权利要求1～8中任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114969939 A 3