CN116150548A - 一种河道洪水淹没范围计算方法 - Google Patents

一种河道洪水淹没范围计算方法 Download PDF

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Abstract

本申请实施例属于水利工程管理信息技术领域，涉及一种河道洪水淹没范围计算方法，包括：接收用户终端发送的淹没范围计算请求，其中，淹没范围计算请求至少包括淹没数据点集；对淹没数据点集中的淹没数据点进行距离计算操作，得到数据点距离数据；在淹没数据点集中确定第一边界点；根据预设边界点确认规则在淹没数据点集中确定与第一边界点相对应的第二边界点；当淹没数据点集中的所有淹没数据点均根据预设边界点确认规则完成边界点确认操作后，得到边界点列表；根据边界点列表计算淹没范围数据。本申请减少了内业处理时间，提升了工作效率，减少了人力成本的投入。

Description

一种河道洪水淹没范围计算方法
技术领域
本申请涉及水利工程管理信息技术领域，尤其涉及一种河道洪水淹没范围计算方法。
背景技术
在山洪灾害防治和水旱灾普类项目的内业数据处理及绘图的过程中提出的，此类项目均需要对目标区域进行洪水淹没风险评估。水旱灾普类项目的目标区域主要包括山丘流域面积200-3000km2的中小河流河床周边，成果一般包括5年、10年、20年、50年和100年一遇的洪水淹没范围。对于山洪灾害防治则需要高精度的地形数据作为二维水动力模型计算的基础，目前主要的作业方式是需要通过已有的公开数据粗估目标河道不同淹没深度的淹没范围，之后通过测绘无人机得到范围内的高精度地形数据，进而提供河道水动力模型计算的基础数据。而考虑到无人机倾斜摄影和机载激光雷达的数据采集成本，需要提供满足二维水动力模型计算结果精度的最小有效地形数据范围以达到项目预算控制最优化。因此，对满足计算要求的淹没范围的精准提取是达到目标的关键。
现有一种淹没范围计算方法，通过手动绘制的方法，即逐点连线。
然而，申请人发现，传统的淹没范围计算方法涉及的流域较多，部分流域河道较长，而且为了可以分析到主要的河道细节部分，需要设置较小的横断面间隔，这就会使得手动工作量太大，而且淹没点数据量也大。由此可见，传统的淹没范围计算方法会造成人力资源耗费严重、项目实施周期长、生产效率低下的问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提出一种河道洪水淹没范围计算方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决传统的淹没范围计算方法会造成人力资源耗费严重、项目实施周期长、生产效率低下的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种河道洪水淹没范围计算方法，采用了如下所述的技术方案：
接收用户终端发送的淹没范围计算请求，其中，所述淹没范围计算请求至少包括淹没数据点集；
对所述淹没数据点集中的淹没数据点进行距离计算操作，得到数据点距离数据；
在所述淹没数据点集中确定第一边界点；
根据预设边界点确认规则在所述淹没数据点集中确定与所述第一边界点相对应的第二边界点；
当所述淹没数据点集中的所有淹没数据点均根据所述预设边界点确认规则完成边界点确认操作后，得到边界点列表；
根据所述边界点列表计算淹没范围数据，并向所述用户终端输出所述淹没范围数据。
进一步的，在所述接收用户终端发送的淹没范围计算请求的步骤之后，且在所述对所述淹没数据点集中的淹没数据点进行距离计算操作，得到数据点距离数据的步骤之前，还包括下述步骤：
判断所述淹没数据点集是否满足预设数据格式；
若满足所述预设数据格式，则执行所述对所述淹没数据点集中的淹没数据点进行距离计算操作，得到数据点距离数据的步骤；
若不满足所述预设数据格式，则向所述用户终端输出数据格式有误信号。
进一步的，所述判断所述淹没数据点集是否满足预设数据格式的步骤，具体包括下述步骤：
判断所述淹没数据点集是否为两列数据。
进一步的，所述判断所述淹没数据点集是否满足预设数据格式的步骤，具体包括下述步骤：
判断所述淹没数据点集的数量是否大于或等于3个。
进一步的，所述根据预设边界点确认规则在所述淹没数据点集中确定与所述第一边界点相对应的第二边界点的步骤，具体包括下述步骤：
以所述第一边界点为中心获取最近的K个所述淹没数据点作为候选点，其中，所述K为正整数；
分别计算所述候选点与所述第一边界点与参考轴形成的夹角，得到与各个所述候选点相对应的夹角集；
在所述夹角集中筛选出夹角值最大的候选点作为所述第二边界点。
进一步的，所述当所述淹没数据点集中的所有淹没数据点均根据所述预设边界点确认规则完成边界点确认操作后，得到边界点列表的步骤，具体包括下述步骤：
当所述淹没数据点集中的所有淹没数据点均根据所述预设边界点确认规则完成边界点确认操作后，得到候选边界点集；
判断所述候选边界点集中相邻候选边界点的连线是否相交；
若所述相邻候选边界点的连线相交，则调整所述K的值，并重新执行边界点确认操作，直至候选边界点集中相邻候选边界点的连线不相交，则将所述相邻候选边界点作为所述边界点列表的边界点；
若所述相邻候选边界点的连线不相交，则将所述相邻候选边界点作为所述边界点列表的边界点。
本申请提供了一种河道洪水淹没范围计算方法，包括：接收用户终端发送的淹没范围计算请求，其中，所述淹没范围计算请求至少包括淹没数据点集；对所述淹没数据点集中的淹没数据点进行距离计算操作，得到数据点距离数据；在所述淹没数据点集中确定第一边界点；根据预设边界点确认规则在所述淹没数据点集中确定与所述第一边界点相对应的第二边界点；当所述淹没数据点集中的所有淹没数据点均根据所述预设边界点确认规则完成边界点确认操作后，得到边界点列表；根据所述边界点列表计算淹没范围数据，并向所述用户终端输出所述淹没范围数据。与现有技术相比，本申请减少了内业处理时间，提升了工作效率，减少了人力成本的投入，同时，软件处理边界线的结果准确性有保证，可以保证在满足水动力模型计算基础数据要求的条件下，最小的航飞范围，减少了航测成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。
图1是本申请可以应用于其中的示例性***架构图；
图2是本申请实施例一提供的河道洪水淹没范围计算方法的实现流程图；
图3是图2中步骤S201之后的一种具体实施方式的流程图；
图4是图2中步骤S204的一种具体实施方式的流程图；
图5是图2中步骤S205的一种具体实施方式的流程图。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，***架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。
终端设备101、102、103可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器( Moving Picture ExpertsGroup Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3 )、MP4( Moving PictureExperts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4 )播放器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对终端设备101、102、103上显示的页面提供支持的后台服务器。
需要说明的是，本申请实施例所提供的河道洪水淹没范围计算方法一般由服务器/终端设备执行，相应地，河道洪水淹没范围计算装置一般设置于服务器/终端设备中。
应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
继续参考图2，示出了本申请实施例一提供的河道洪水淹没范围计算方法的实现流程图，为了便于说明，仅示出与本申请相关的部分。
上述的河道洪水淹没范围计算方法，包括：步骤S201、步骤S202、步骤S203、步骤S204、步骤S205以及步骤S206。
在步骤S201中，接收用户终端发送的淹没范围计算请求，其中，淹没范围计算请求至少包括淹没数据点集。
在本申请实施例中，用户终端可以是诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA( 个人数字助理)、PAD( 平板电脑)、PMP( 便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端，应当理解，此处对用户终端的举例仅为方便理解，不用于限定本申请。
在本申请实施例中，淹没数据点集为若干个淹没数据点组成的，该淹没数据点可通过经度数据（X）和维度数据（Y）进行表示。
在步骤S202中，对淹没数据点集中的淹没数据点进行距离计算操作，得到数据点距离数据。
在步骤S203中，在淹没数据点集中确定第一边界点。
在本申请实施例中，确定第一个边界点的实现方式可以是以Y值最小的即将点集最下方的点作为第一个边界点，确定第一个边界点的实现方式还可以是以X值最小的即将点集最下方的点作为第一个边界点，应当理解，此处对确定第一边界点的举例仅为方便理解，不用于限定本申请。
在步骤S204中，根据预设边界点确认规则在淹没数据点集中确定与第一边界点相对应的第二边界点。
在本申请实施例中，确定第二边界点的实现方式可以是以第一边界点为中心获取最近的K个淹没数据点作为候选点，其中，K为正整数；分别计算候选点与第一边界点与参考轴形成的夹角，得到与各个候选点相对应的夹角集；在夹角集中筛选出夹角值最大的候选点作为第二边界点。
在步骤S205中，当淹没数据点集中的所有淹没数据点均根据预设边界点确认规则完成边界点确认操作后，得到边界点列表。
在步骤S206中，根据边界点列表计算淹没范围数据，并向用户终端输出淹没范围数据。
在本申请实施例中，提供了一种河道洪水淹没范围计算方法，包括：接收用户终端发送的淹没范围计算请求，其中，淹没范围计算请求至少包括淹没数据点集；对淹没数据点集中的淹没数据点进行距离计算操作，得到数据点距离数据；在淹没数据点集中确定第一边界点；根据预设边界点确认规则在淹没数据点集中确定与第一边界点相对应的第二边界点；当淹没数据点集中的所有淹没数据点均根据预设边界点确认规则完成边界点确认操作后，得到边界点列表；根据边界点列表计算淹没范围数据，并向用户终端输出淹没范围数据。与现有技术相比，本申请减少了内业处理时间，提升了工作效率，减少了人力成本的投入，同时，软件处理边界线的结果准确性有保证，可以保证在满足水动力模型计算基础数据要求的条件下，最小的航飞范围，减少了航测成本。
继续参阅图3，示出了图2中步骤S201之后的一种具体实施方式的流程图，为了便于说明，仅示出与本申请相关的部分。
在本实施例的一些可选的实现方式中，在步骤S201之后，还包括：步骤S301、步骤S302以及步骤S303。
在步骤S301中，判断淹没数据点集是否满足预设数据格式；
在步骤S302中，若满足预设数据格式，则执行对淹没数据点集中的淹没数据点进行距离计算操作，得到数据点距离数据的步骤；
在步骤S303中，若不满足预设数据格式，则向用户终端输出数据格式有误信号。
在本申请实施例中，得到淹没数据点集后，对原始数据进行判断，具体主要需要判断的点如下：
1）数据格式是否正确，正确的数据格式应该为两列数据，第一列为经度数据（X），第二列为维度数据（Y）；
2）数据点是否大于3，小于3个点无法形成平面。
在本实施例的一些可选的实现方式中，步骤S301具体包括下述步骤：
判断淹没数据点集是否为两列数据。
在本实施例的一些可选的实现方式中，步骤S301具体包括下述步骤：
判断淹没数据点集的数量是否大于或等于3个。
继续参阅图4，示出了图2中步骤S204的一种具体实施方式的流程图，为了便于说明，仅示出与本申请相关的部分。
在本实施例的一些可选的实现方式中，步骤S204具体包括：步骤S401、步骤S402以及步骤S403。
在步骤S401中，以第一边界点为中心获取最近的K个淹没数据点作为候选点，其中，K为正整数；
在步骤S402中，分别计算候选点与第一边界点与参考轴形成的夹角，得到与各个候选点相对应的夹角集；
在步骤S403中，在夹角集中筛选出夹角值最大的候选点作为第二边界点。
在本申请实施例中，下一边界点的选择方法主要分为两个步骤：
1）上一个边界点为原点选择最近的K个候选点，即距离最小的K个点；
2）计算已选出的K个点和上一点的连线与Y轴/X轴顺时针夹角的最大值。这里有一个判断的关键点，当上两个边界点连线的趋势为向上时，此时角度计算为已选出的K个点和上一点的连线与Y轴/X轴负半轴顺时针夹角的最大值；反之，则为正半轴。
继续参阅图5，示出了图2中步骤S205的一种具体实施方式的流程图，为了便于说明，仅示出与本申请相关的部分。
在本实施例的一些可选的实现方式中，步骤S205具体包括：
在步骤S501中，当淹没数据点集中的所有淹没数据点均根据预设边界点确认规则完成边界点确认操作后，得到候选边界点集；
在步骤S502中，判断候选边界点集中相邻候选边界点的连线是否相交；
在步骤S503中，若相邻候选边界点的连线相交，则调整K的值，并重新执行边界点确认操作，直至候选边界点集中相邻候选边界点的连线不相交，则将相邻候选边界点作为边界点列表的边界点；
在步骤S504中，若相邻候选边界点的连线不相交，则将相邻候选边界点作为边界点列表的边界点。
在本申请实施例中，若存在相交的情况，则选择其他候选点为边界点进行判断，若K个候选点均不满足，则扩大K的搜索范围从第二个边界点开始重新计算。若不存在相交情况则可以确定边界点，并继续按照此方法确定下一边界点直至再次选择到第一个边界点，则完成多边形的闭合。
在本申请实施例中，判断点集的所有点是否均在由边界点组成的闭合多边形内，若均在多边形内部则完成计算，输出边界点列表和淹没范围；若多边形无法包络所有点，则扩大K的搜索范围从第二个边界点开始重新计算。
综上所述，提供了一种河道洪水淹没范围计算方法，解决了不规则、非均匀点集的高效边界提取问题，为之后解决类似问题提供了可行的技术手段，同时，从时间效益上来看，现有的方式采用人工为主，通过结合DEM影像逐点绘制范围图，1名熟悉内业的人员绘制一条10km左右的河流较细致的淹没范围，在满足二维水动力模型计算要求的精度内，需耗时约0.5小时左右；采用本专利成果，耗时在1分钟以内；同时还解决了重复界址点线的问题，因此，效率大大提升。从精度上来看，数据结果完全满足生产实际的需要；从经济效益来看，第一是减少了内业处理时间，提升了工作效率，减少了人力成本的投入；第二，软件处理边界线的结果准确性有保证，可以保证在满足水动力模型计算基础数据要求的条件下，最小的航飞范围，减少了航测成本。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种河道洪水淹没范围计算方法，其特征在于，包括下述步骤：
接收用户终端发送的淹没范围计算请求，其中，所述淹没范围计算请求至少包括淹没数据点集；
对所述淹没数据点集中的淹没数据点进行距离计算操作，得到数据点距离数据；
在所述淹没数据点集中确定第一边界点；
根据预设边界点确认规则在所述淹没数据点集中确定与所述第一边界点相对应的第二边界点；
当所述淹没数据点集中的所有淹没数据点均根据所述预设边界点确认规则完成边界点确认操作后，得到边界点列表；
根据所述边界点列表计算淹没范围数据，并向所述用户终端输出所述淹没范围数据；
其中，所述根据预设边界点确认规则在所述淹没数据点集中确定与所述第一边界点相对应的第二边界点的步骤，具体包括下述步骤：
以所述第一边界点为中心获取最近的K个所述淹没数据点作为候选点，其中，所述K为正整数；
分别计算所述候选点与所述第一边界点与参考轴形成的夹角，得到与各个所述候选点相对应的夹角集；
在所述夹角集中筛选出夹角值最大的候选点作为所述第二边界点。
2.根据权利要求1所述的河道洪水淹没范围计算方法，其特征在于，在所述接收用户终端发送的淹没范围计算请求的步骤之后，且在所述对所述淹没数据点集中的淹没数据点进行距离计算操作，得到数据点距离数据的步骤之前，还包括下述步骤：
判断所述淹没数据点集是否满足预设数据格式；
若满足所述预设数据格式，则执行所述对所述淹没数据点集中的淹没数据点进行距离计算操作，得到数据点距离数据的步骤；
若不满足所述预设数据格式，则向所述用户终端输出数据格式有误信号。
3.根据权利要求2所述的河道洪水淹没范围计算方法，其特征在于，所述判断所述淹没数据点集是否满足预设数据格式的步骤，具体包括下述步骤：
判断所述淹没数据点集是否为两列数据。
4.根据权利要求2所述的河道洪水淹没范围计算方法，其特征在于，所述判断所述淹没数据点集是否满足预设数据格式的步骤，具体包括下述步骤：
判断所述淹没数据点集的数量是否大于或等于3个。
5.根据权利要求1所述的河道洪水淹没范围计算方法，其特征在于，所述当所述淹没数据点集中的所有淹没数据点均根据所述预设边界点确认规则完成边界点确认操作后，得到边界点列表的步骤，具体包括下述步骤：
当所述淹没数据点集中的所有淹没数据点均根据所述预设边界点确认规则完成边界点确认操作后，得到候选边界点集；
判断所述候选边界点集中相邻候选边界点的连线是否相交；
若所述相邻候选边界点的连线相交，则调整所述K的值，并重新执行边界点确认操作，直至候选边界点集中相邻候选边界点的连线不相交，则将所述相邻候选边界点作为所述边界点列表的边界点；
若所述相邻候选边界点的连线不相交，则将所述相邻候选边界点作为所述边界点列表的边界点。
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