申请/专利权人：四川大学

申请日：2023-11-01

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN117390884B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F30/28;G06F30/18;G06V20/10;G06T5/00;G06Q50/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2024.01.30#实质审查的生效;2024.01.12#公开

摘要：本发明公开了一种通过优化连通性改善水网结构的方法，包括以下步骤：S1、提取水系的遥感数据；S2、对已经预处理的水系数据进行量化；S3、选取重要压力节点；S4、对水系结构连通性进行优化分析。本发明提出的方法具有更强的普遍性、实用性以及针对性，为水文地貌、水系格局比较复杂的城市水系格局提供了优化参考便利。并进一步简化了识别、优化水系结构的难度，对压力节点以及水系结构参数进行了较为综合的整体优化，提出了针对城市水系结构压力分散的优化方法。

主权项：1.一种通过优化连通性改善水网结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、提取水系的遥感数据，并对提取的数据进行预处理和拓扑分析，构建城市的水系结构网络图；S2、对已经预处理的水系数据进行量化，得到水系结构连通性指标，并从中分析出水系环度、节点连接率、水系连接度、水系连通性、水系结构连通变化度、边介数、度中心、紧密度、点介数；S3、选取重要压力节点，根据主、客观赋值法以及熵权法计算各个压力节点的重要性，并选取重要压力节点，包括以下步骤：S31、通过衡量计算水力连通能力来选取重要压力节点，其计算公式为： 式中，Ch为同一河流内上游起点至下游终点的水力连通能力，取值在0～1之间；ΔZ为两水位站点之间的水位差；S32、采用局部空间自相关分析来确定节点的重要性高、低值集聚区，采用Getis-OrdGi*指数进行计算，其计算方法为： 式中，xv是要素v的属性值,wμ,v是要素μ和v之间的空间权重，σ为要素总数；S33、结合S32中的公式，对不同指标使用主客观结合的层次分析法进行分层定位，再使用熵权法对已经分层的指标进行权重计算： 式中，rδε是第δ年的第ε项指标的标准化值，rδε∈[0，1]；Xδε是第δ年的第ε项指标的初始值；MaxOε和MinOε分别代表同一年第ε项指标的原始数据的最大值和最小值；计算各水系连通性指标信息熵Hε，公式为： 式中，fδε是第δ年第ε个指标占所有年份该指标和的比值；Hε是第δ项指标的信息熵值，η表示所有年份的年份数；计算各水系连通性指标的权重Wε，公式为： 式中，Wε是指各项指标的权重，0≤Wε≤1，ζ为所有指标的个数；计算水系连通性的综合指数，公式为： 式中，Ux为水系连通性各压力节点的重要性综合指数，rδε是第δ年的第ε项指标的标准化值，rδε∈[0，1]；S4、对水系结构连通性进行优化分析，通过提高水系网络的复杂性、减少关键河段的连通阻碍和分摊重要节点压力的方式对水系结构网络本身、网络中的河链和交汇点的量化指标进行优化，使水系网络结构承载力增强，包括以下步骤：S41、筛选重要性高的压力节点，针对水系连通性指标较低但其重要性综合指数较高的节点进行优化改造；S42、增加水系网络中的河链数，通过对河链数的增加，来加强主河道向支流沟渠的连接，打造闭合循环的城市河网水系；S43、避免减少河链数量，加大城区支流的保护力度，避免其因城市建设被填埋、截断，防止整体网络结构趋于简单化；S44、减少重要河段的连通阻碍，重点关注河道中的淤积泥沙，对重点河道做好疏浚工作，清除淤积在河床中的泥沙，同时保障重点河段周边的绿植区域，做好水土保持工作；关注现有水利设施的运行情况，对水利设施做好检查维护；对于承担相关社会功能的重点河道，设置相应的规划保留区域，禁止在河道上修建与防洪功能无关的工程设施；S45、分摊重要节点压力，在水系网络当中，在保证节点数不变的情况下，通过增加节点与节点间的连接数，促进其余节点在水系网络中的循环交流，提升低重要性节点的重要性；S46、验证优化效果，通过变差系数和偏态系数来验证优化后效果。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 四川大学 一种通过优化连通性改善水网结构的方法

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