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基于离散点的河道地形外包边界自动生成方法

2021-04-02白亮,王伟,原松,李圣伟

人民长江 2021年3期

白 亮,王 伟,原 松,李 圣 伟

(长江水利委员会 水文局,湖北 武汉 430010)

1 研究背景

基于河道实测数据快速生成河道地形外包边界是提高河道地形DEM生成精度的关键问题之一。地形数据是用精确的坐标来描述空间和属性的数据组合,具有明显的空间特征。河道地形数据和根据地形生成的河道DEM(数字高程模型)是长江地理信息的重要基础,为河床演变、河床冲淤、航道条件分析等提供数据支持。作为水文泥沙专业最基本的研究内容之一,基于地形法的河道槽蓄量计算和冲淤分析在流域开发、航道清淤、防洪减灾及河道整治等方面具有重要意义[1]。因此,长江河道地形数据的生成及分析是实现长江流域水文泥沙信息化管理的重要基础[2-3]。其数据来源主要是长江水文河道勘测部门长期以来积累的各种比例尺水道观测数据,包括实测点、控制点、地形等高线等。河道DEM生成方法有很多,主要为局部空间插值,包括样条插值、Nurb曲面插值、克里格插值等。而河道地形外包边界是长江河道DEM的重要边界约束,直接限定了河道地形数据在水文泥沙计算中的有效范围,如果不加以边界约束,河道DEM将充斥大量的无效数据。如图1所示的下荆江河段河道DEM,按地形高程值进行渲染(高程值由低到高,则颜色由蓝色渐变到红色),在该河段的两侧多边形区域实际上已超出了河道的有效范围,不应该参与水文泥沙分析计算,否则会产生较大误差。

图1 基于实测点生成……

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