CN109388891A - 一种超大尺度虚拟河网提取及汇流方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大尺度虚拟河网提取及汇流方法，包括：对大尺度研究区域进行子流域划分，对子流域按照行政分区进行划分得到基本计算单元，在每个基本计算单元上叠加相应的自然属性和社会属性，得到研究区域的多个具有自然与社会二元属性的计算单元；计算每个计算单元的汇流特征高程；根据每个计算单元的汇流特征高程将计算单元虚拟成一条虚拟河网，最后结合子流域汇流的拓扑关系，生成整个研究区域的计算单元汇流拓扑关系图。本发明不仅实现了自然与社会二元水循环中以计算单元为中心的水源运动的基础构建，并且有效的计算单元汇流过程，实现单元水资源平衡计算和全区域尺度水资源平衡动态互馈架构，为超大尺度水资源模拟分析与调控提供支撑。

Description

一种超大尺度虚拟河网提取及汇流方法

技术领域

本发明涉及河网提取技术，具体涉及一种超大尺度虚拟河网提取及汇 流方法。

背景技术

随着人类活动加剧，自然水循环已经呈现显著的“自然-社会”二元特 征。河网提取和汇流关系是水循环模拟和水量平衡计算的核心基础，目前 水循环模拟基本上通过DEM(Digital Elevation Model，数字高程模型) 进行河网及汇流关系的提取，这对自然降水产汇流水循环模拟是适合的， 但在自然与社会二元水循环系统中，尤其是面向水管理的水循环模拟，因 为水资源管理决策者多为行政管理，通过DEM进行单纯的河网及汇流关系 提取显然不再适用，传统水文模型生成的自然边界难以与社会边界相匹配， 这种现象在大尺度(如整个中国、华北区域)水资源管理更显突出。

有鉴于此，急需对现有的河网及汇流关系的提取方法进行改进，设计 一种大尺度单元河道提取和汇流编码方案，以符合自然与社会二元水循环 模拟的特点与需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是对现有的河网提取及汇流进行改进，设 计一种大尺度单元河道提取和汇流编码方案，以符合自然与社会二元水循 环模拟的特点与需求的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种超大尺 度虚拟河网提取及汇流方法，包括以下步骤：

步骤S10、对大尺度研究区域进行子流域划分，并对每个子流域按照研 究区域的行政分区进一步进行划分得到基本计算单元，在每个基本计算单 元上叠加相应的自然属性和社会属性，得到研究区域的多个具有自然与社 会二元属性的计算单元；

步骤S20、计算每个计算单元的汇流特征高程；

步骤S30、根据每个计算单元的汇流特征高程将计算单元虚拟成一条虚 拟河网，最后结合子流域汇流的拓扑关系，生成整个研究区域的计算单元 汇流拓扑关系图。

在上述方法中，在得到基本计算单元后，对于新形成的面积占比过于 小的基本计算单元以及由于自然流域分区与行政分区边界部分重合造成的 基本计算单元碎片，采用生成的基本计算单元面积与被剖分的相应子流域 面积比例进行阈值控制，并利用系统单元自适应再融合技术，将面积占比 小于控制阈值的基本计算单元融合到其边长临近的面积最大基本计算单元 上，使其性质与其边长临近的最大基本计算单元相同。

在上述方法中，所述系统单元自适应再融合技术计算公式为：

如果α≥β％，则A_u，i＝A_u，i； (2)

如果α＜β％，则A_u，i+1＝A_u，i+1+A_u，i；A_u，i＝0； (3)

其中，α为生成的第i个基本计算单元面积与被剖分的相应子流域面积 比；A_u为被剖分的相应子流域的面积；A_u，i为生成的第i个基本计算单元的 面积，1≤i≤基本计算单元的总数量；β为控制阈值；A_u，i+1为与第i个基 本计算单元A_u，i相邻的面积最大的基本计算单元。

在上述方法中，在步骤S20中，在计算每个计算单元的汇流特征高程 前，利用研究区域的河网线状水系图与计算单元面文件叠加，确定每个计 算单元是否存在河网；对于没有河网存在的计算单元，汇流特征高程就等 于该研究区域的平均高程；对于有河网存在的计算单元，汇流特征高程为 河道缓冲区处的平均高程。

在上述方法中，对于有河网存在的计算单元，汇流特征高程h_c的计算 公式如下：

其中，q₁为河道高程计算权重；q₂为河道缓冲区高程计算权重；W_i，river为计算单元内第i条河流的长度权重，river为计算单元内部河流数量； h_i，river为计算单元内第i条河流的平均高程；W_{i，river_buffer}为计算单元内第 i条河流缓冲区的长度权重；h_{i，river_buffer}为计算单元内第i条河流缓冲区 的平均高程。

在上述方法中，步骤S30具体包括以下步骤：

步骤S301、对每个计算单元做拓扑分析得到其所有相邻计算单元，并 根据相邻计算单元所属子流域不同，筛选得到与该计算单元在同一个子流 域的计算单元；

步骤S302、按照同一子流域内相邻的计算单元的汇流基本原则和计算 单元汇流特征高程，对在同一子流域内的计算单元进行汇流计算；同一子 流域内相邻的计算单元的汇流基本原则为：

当h_A＞min(h_A，邻域)时，计算单元A汇流至汇流特征高程最低的相邻的 计算单元；

当h_A＜min(h_A，邻域)时，计算单元A不汇流；

其中，h_A为计算单元A的汇流特征高程，h_A，邻域为与计算单元A在同一 个流域分区内的所有相邻计算单元的汇流特征高程集合；

步骤S303、根据研究区域实际情况对子流域内汇流关系进行修正；

步骤S304、根据子流域汇流的拓扑关系，将不同子流域间的计算单元 汇流关系连接起来，得到整个研究区域的计算单元汇流拓扑关系图。

在上述方法中，子流域汇流的拓扑关系根据研究区域是否已经具备流 域分区资料，分为已知流域分区和未知流域分区两种情况；

对于已知流域分区的研究区域，根据水资源分区划定的特点可以直接 确定子流域之间的汇流关系；

对于未知流域分区的研究区域，或者已有流域分区不满足当前研究尺 度要求，需要进一步细化的研究区域，基于DEM进行子流域划分过程确定 子流域之间的汇流关系。

在上述方法中，步骤S304具体为：

当两个子流域间存在汇流关系，且汇流关系为第一个子流域汇流到第 一个子流域时，确定第一个子流域内处于汇流末端的所有根节点计算单元；

根据子流域间的汇流关系，在第二个子流域依次查找到与第一个子流 域的每个根节点计算单元相邻的计算单元，并在其相邻的计算单元中查找 到汇流特征高程最小的相邻的计算单元；

判断汇流特征高程最小的相邻的计算单元是否小于其汇流特征高程， 如果小于该第一个子流域的根节点计算单元汇流到该汇流特征高程最小的 相邻的计算单元，否则不汇流。

在上述方法中，在进行子流域划分以及子流域之间汇流关系计算过程 前，根据研究区的地形特征，采用AGREE算法对DEM进行修正。

与现有技术相比，本发明以水文模型划分流域子流域的方法为基础， 在子流域尺度上按照行政分区进行单元细化，在子流域内部生成计算单元， 再对子流域内部生成的计算单元采用汇流特征高程进行汇流演算，然后对 研究区域内每个子流域本身进行汇流演算，综合起来可以得到整个研究区 域所有计算单元的汇流演算结果，不仅实现了自然与社会二元水循环中以 计算单元为中心的水源运动的基础构建，能够服务于跨流域、全国等超大 尺度的水循环与水平衡分析与研究，并且有效的虚拟河流汇流规律，将每 个具有多个出口的计算单元虚拟成一条最具代表性的河流，实现了虚拟河 网由高向低流的特征。

附图说明

图1为本发明提供的一种超大尺度虚拟河网提取及汇流方法的流程图；

图2为本发明中对大尺度研究区域进行大尺度计算单元划分的流程图；

图3为本发明中具体实施例的实现流程图；

图4为本发明中基于DEM的流域分区间汇流计算流程图；

图5为本发明中AGREE算法对DEM进行修正示意图；

图6为本发明中修正后的DEM根据D8算法进行流域划分的流程图。

具体实施方式

本发明基于自然与社会二元水循环模拟的特点与需求，对传统水文模 型河网提取及汇流技术进行了研究，开发了一种大尺度单元河道虚拟河网 提取和汇流编码技术，并针对超大尺度特点，为具有自然与社会二元属性 的计算单元，通过构建虚拟河网的方式形成了研究区域内的汇 流系统网络图，实现了自然与社会二元水循环中以计算单元为中心的水源 运动的基础构建，并且能够服务于跨流域、全国等超大尺度的水循环与水 平衡分析与研究。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细 说明。

如图1所示，本发明提供的一种超大尺度虚拟河网提取及汇流方法， 是对以流域为本底划分形成、包含有自然与社会二元属性的计算单元的汇 流拓扑演算方法，在本发明中，将该汇流拓扑演算方法称为总分嵌套汇流 方法；其以水文模型划分流域子流域的方法为基础，在子流域尺度上按照 行政分区进行单元细化，在子流域内部生成计算单元，再对子流域内部生 成的计算单元采用汇流特征高程进行汇流演算，然后对研究区域内每个子流域本身进行汇流演算，综合起来可以得到整个研究区域所有计算单元的 汇流演算结果。并且该方法将每一个计算单元内部虚拟出一条河流，从而 可以生成整个系统的虚拟河网汇流系统网络图。具体包括以下步骤：

步骤S10、对大尺度研究区域进行大尺度计算单元划分。

对于大尺度的水循环与水平衡模型，计算单元是整个模型计算的基础， 同时也是根本要素，决定了整个模型系统的运行、模拟、调控、分析等的 准确性和优劣性。传统水文模型在单元划分时多以DEM为基础划分子流域 计算单元，并叠加土地利用、土壤类型、坡度等信息形成更为具体的计算 单元，如水文响应单元、子流域、单元网格等。但当模型需要对整个系统 进行模拟和调控时，考虑人类活动对整个水循环与水平衡的影响与相互作 用，上述计算单元划分将不再适用，与实际情况存在一定误差。

所以本发明的计算单元划分需要叠加行政分区(省、市、县、乡)等 其他社会元素协同处理；即如图2所示，对大尺度研究区域进行子流域划 分，再以自然流域分区(划分的子流域)为本底，按照行政分区对每个子 流域再次进行划分得到基本计算单元，每个基本计算单元再根据更具体的 自然属性(如土地利用、土壤类型坡度等)和社会属性(如重点用户、能 源基地、新建新区等)进一步叠加细化，形成具有自然与社会二元属性的 计算单元。

在本发明的步骤S10中，完成得到基本计算单元的操作后，对于新形 成的面积占比过于小的基本计算单元，以及由于自然流域分区与行政分区 边界部分重合造成的基本计算单元碎片(自然流域分区和行政分区这两个 分区面的边界可能无法准确对上，在进行叠加操作时就会在两个边界有错 位的地方产生新的基本计算单元，但这些基本计算单元面积非常小，且数 量多，所以称其为碎片)，均可以认为其和边长临近面积最大的基本计算单 元具有相同性质，采用生成的基本计算单元(子单元)面积与被剖分的相 应子流域(主单元)面积比例进行阈值控制，并利用系统单元自适应再融 合技术，将面积占比小于控制阈值的基本计算单元(面积占比过小的基本 计算单元以及碎片)与其边长临近的面积最大基本计算单元进行融合，系 统单元自适应再融合技术计算公式为：

如果α≥β％，则A_u，i＝A_u，i； (2)

如果α＜β％，则A_u，i+1＝A_u，i+1+A_u，i；A_u，i＝0； (3)

其中，α为生成的第i个基本计算单元面积与被剖分的相应子流域面积 比；A_u为被剖分的相应子流域的面积；A_u，i为生成的第i个基本计算单元的 面积，1≤i≤基本计算单元的总数量；β为控制阈值，β是根据实际情况 进行相应设置的，一般β％取5％；A_u，i+1为与第i个基本计算单元A_u，i相邻的 面积最大的基本计算单元；可见，当α≥β％时，保留基本计算单元A_u，i； 当α＜β％时，基本计算单元A_u，i与相邻的面积最大的基本计算单元A_u，i+1进 行融合，融合后，基本计算单元A_u，i不再存在。

步骤S20、计算每个计算单元的汇流特征高程。

在计算每个计算单元的汇流特征高程前，利用研究区域的河网线状水 系图与计算单元面文件叠加，来确定每个计算单元是否存在河网；对于没 有河网存在的计算单元，汇流特征高程就等于该研究区域的平均高程；对 于有河网存在的计算单元，汇流特征高程为河道缓冲区处的平均高程，汇 流特征高程h_c的计算公式如下：

其中，q₁为河道高程计算权重；q₂为河道缓冲区高程计算权重；W_i，river为计算单元内第i条河流的长度权重，river为计算单元内部河流数量； h_i，river为计算单元内第i条河流的平均高程；W_{i，river_buffer}为计算单元内第i条河流缓冲区的长度权重；h_{i，river_buffer}为计算单元内第i条河流缓冲区 的平均高程。

本发明在计算汇流特征高程时考虑了河道长度权重，能够有效的避免 河道高低不平、高差很大，但长度较短的河流对计算结果准确性的影响； 在计算河网缓冲区高程时考虑了河道内和河道缓冲区的权重，可以根据区 域情况加强河道内或者河道周边缓冲区的影响的强度，使本发明的汇流特 征高程计算方法具有良好的适用性；通过计算整个计算单元河网缓冲区的 加权平均高程，能够得到反映计算单元汇流性质的汇流特征高程。

步骤S30、对计算单元进行汇流拓扑计算，即将每个计算单元虚拟成一 条虚拟河网，最后结合子流域汇流的拓扑关系，生成整个研究区域的计算 单元汇流拓扑关系图。

在本发明中，步骤S30包括以下步骤：

步骤S301、对每个计算单元做拓扑分析得到其所有相邻的计算单元(接 壤的计算单元)，并根据相邻的计算单元所属子流域不同，进一步筛选得到 与该计算单元在同一个子流域的计算单元；

其中，一个计算单元与其他计算单元的位置关系包括：不相邻、虚相 邻、同一子流域内相邻和不同子流域相邻，在本发明中，相邻的计算单元 包括同一子流域内相邻和不同子流域相邻。

步骤S302、按照同一子流域内相邻的计算单元的汇流基本原则和步骤 S20计算得到的每个计算单元汇流特征高程，对在同一子流域内的计算单元 进行汇流计算；同一子流域内相邻的计算单元的汇流基本原则为：

当h_A＞min(h_A，邻域)时，即计算单元A的汇流特征高程大于与其相邻的、 且汇流特征高程最小的计算单元的汇流特征高程，计算单元A汇流至汇流 特征高程最低的相邻的计算单元；

当h_A＜min(h_A，邻域)时，即计算单元A的汇流特征高程小于与其相邻的、 且汇流特征高程最小的计算单元的汇流特征高程，计算单元A不汇流。

其中，h_A为计算单元A的汇流特征高程，h_A，邻域为与计算单元A在同一 个子流域内的所有相邻的计算单元的汇流特征高程集合。

步骤S303、根据研究区域实际情况对子流域内汇流关系进行修正；根 据子流域内部计算单元进行汇流计算后，一般子流域会形成只有一个根节 点的汇流网络，但也有可能形成有多个根节点的汇流网络，比如流域内部 存在洼地湖泊或者内流河等，或者由于河网或DEM精度不够而产生的与实 际不相符的汇流，此时需要根据实际情况对子流域内汇流进行修正。

步骤S304、完成子流域内部计算单元汇流后，根据子流域之间的汇流 关系，将不同子流域间的计算单元汇流关系连接起来，得到整个研究区域 的计算单元汇流拓扑关系图。具体为：

当两个子流域间存在汇流关系，且汇流关系为第一个子流域汇流到第 一个子流域时，确定第一个子流域内处于汇流末端的所有根节点计算单元；

根据子流域间的汇流关系，在第二个子流域依次查找到与第一个子流 域的每个根节点计算单元相邻的计算单元，并在其相邻的计算单元中查找 到汇流特征高程最小的相邻的计算单元；

判断汇流特征高程最小的相邻的计算单元是否小于其汇流特征高程， 如果小于该第一个子流域的根节点计算单元汇流到该汇流特征高程最小的 相邻的计算单元，否则不汇流。

如图3所示，为本发明提供的一种超大尺度虚拟河网提取及汇流方法 具体实施例的实现流程图，图中a是本实施例的流域分区图，包括流域分 区(子流域)I、II和III；b是本实施例的行政分区图，包括行政分区1、 2、3、4、5；两者经过叠加可以得到7个计算单元，如图中c所示，得到 计算单元I-1(流域分区I与行政分区1重叠区域)、I-3(流域分区I与行 政分区3重叠区域)、II-2(流域分区II与行政分区2重叠区域)、II-4(流 域分区II与行政分区4重叠区域)、III-3(流域分区III与行政分区3重 叠区域)、III-4(流域分区III与行政分区4重叠区域)和III-5(流域分 区III与行政分区5重叠区域)；然后计算每个计算单元的汇流特征高程， 如图中d所示，I-1为50、I-3为30、II-2为60、II-4为40、III-3为 20、III-4为25、III-5为10。

本实施例的计算单元之间邻域关系可以分为不相邻(包括虚相邻)、同 一子流域内相邻、不同子流域间相邻，以III-3计算单元为例，其与I-1 计算单元属于不相邻，与II-4、III-4计算单元属于虚相邻，与I-3属于 不同流域相邻，与III-5属于同一流域相邻，对每个计算单元做拓扑分析 得到其所有计算单元的相邻的计算单元，并进一步筛选出同一子流域分区 相邻的计算单元；按照同一子流域内相邻的计算单元的汇流基本原则，得 到同一子流域内计算单元汇流结果，如图中e实线箭头所示汇流方向，流 域分区I内，由I-1汇流向I-3，II-2汇流向II-4，III-3和III-4都汇 流向III-5，III-5无符合汇流条件相邻的计算单元，不再汇流；完成子流 域内部计算单元汇流后，根据a所示的子流域之间的汇流关系，将整个研 究区域的计算单元汇流关系连接起来，如图中f的虚线箭头所示，得到整 个研究区域的计算单元汇流拓扑关系图，如图中f实线箭头和虚线箭头所 示。

在本发明中子流域之间的汇流关系根据研究区域是否已经具备流域分 区资料，可以分为已知流域分区和未知流域分区两种情况。

对于已知流域分区的研究区域，如水资源二级区、三级区、四级区， 根据水资源分区划定的特点可以直接确定流域分区之间的汇流关系；

对于未知流域分区的研究区域，或者已有流域分区不满足当前研究尺 度要求，需要进一步细化的研究区域，则需要进行子流域划分，根据子流 域划分过程等确定子流域之间的汇流关系。现有的子流域划分及汇流关系 确定为基于DEM的子流域划分，其汇流计算流程如图4所示。

在进行行流域划分以及子流域之间的汇流关系计算过程前，根据研究 区域的地形特征，如是否存在大量洼地、平原等，可以采用原始DEM或者 根据实际河网修正后的DEM。为了使生成的河网更符合实际情况，以及使生 成的子流域更符合实际应用需求，一般利用实际河网对DEM进行修正，在 本发明中采用AGREE算法对DEM进行修正。

在现有技术中，AGREE算法是依据已有实际河网的矢量图层，对DEM表 面高程进行调整的算法；该算法包括buffer，smooth和sharp等3个参数， 其中，buffer参数决定了实际河网所在栅格两侧创建的缓冲区宽度，smooth 参数决定了缓冲区栅格下降的总高度，并且从缓冲区边界到河道这段栅格 高程通过平滑处理实现逐渐降低，sharp参数决定了河道所在栅格在平滑处 理的基础上，降低的高度。通过上述操作，可以使河道及周边区域形成“V”字型，从而保证水流能汇入修正的河道中，如图5所示。

一般对修正后的DEM，根据D8算法，计算区域内的流向与汇流累积量， 然后找出流域出口断面位置，并由此沿流向反方向进行搜索，即可确定流 域边界。通过设定汇流累积量临界阈值，生成符合实际的数字河网；再根 据河网汇流交点，依次生成不同的子流域，计算过程如图6所示，根据河 网的拓扑关系，即可以建立子流域的汇流关系。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启 示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入 本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超大尺度虚拟河网提取及汇流方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10、对大尺度研究区域进行子流域划分，并对每个子流域按照研究区域的行政分区进一步进行划分得到基本计算单元，在每个基本计算单元上叠加相应的自然属性和社会属性，得到研究区域的多个具有自然与社会二元属性的计算单元；

步骤S20、计算每个计算单元的汇流特征高程；

步骤S30、根据每个计算单元的汇流特征高程将计算单元虚拟成一条虚拟河网，最后结合子流域汇流的拓扑关系，生成整个研究区域的计算单元汇流拓扑关系图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到基本计算单元后，对于新形成的面积占比过于小的基本计算单元以及由于自然流域分区与行政分区边界部分重合造成的基本计算单元碎片，采用生成的基本计算单元面积与被剖分的相应子流域面积比例进行阈值控制，并利用系统单元自适应再融合技术，将面积占比小于控制阈值的基本计算单元融合到其边长临近的面积最大基本计算单元上，使其性质与其边长临近的最大基本计算单元相同。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系统单元自适应再融合技术计算公式为：

如果α≥β％，则A_u,i＝A_u,i； (2)

如果α＜β％，则A_u,i+1＝A_u,i+1+A_u,i；A_u,i＝0； (3)

其中，α为生成的第i个基本计算单元面积与被剖分的相应子流域面积比；A_u为被剖分的相应子流域的面积；A_u,i为生成的第i个基本计算单元的面积，1≤i≤基本计算单元的总数量；β为控制阈值；A_u,i+1为与第i个基本计算单元A_u,i相邻的面积最大的基本计算单元。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S20中，在计算每个计算单元的汇流特征高程前，利用研究区域的河网线状水系图与计算单元面文件叠加，确定每个计算单元是否存在河网；对于没有河网存在的计算单元，汇流特征高程就等于该研究区域的平均高程；对于有河网存在的计算单元，汇流特征高程为河道缓冲区处的平均高程。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于有河网存在的计算单元，汇流特征高程h_c的计算公式如下：

其中，q₁为河道高程计算权重；q₂为河道缓冲区高程计算权重；W_i,river为计算单元内第i条河流的长度权重，river为计算单元内部河流数量；h_i,river为计算单元内第i条河流的平均高程；W_{i,river_buffer}为计算单元内第i条河流缓冲区的长度权重；h_{i,river_buffer}为计算单元内第i条河流缓冲区的平均高程。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S30具体包括以下步骤：

步骤S301、对每个计算单元做拓扑分析得到其所有相邻计算单元，并根据相邻计算单元所属子流域不同，筛选得到与该计算单元在同一个子流域的计算单元；

步骤S302、按照同一子流域内相邻的计算单元的汇流基本原则和计算单元汇流特征高程，对在同一子流域内的计算单元进行汇流计算；同一子流域内相邻的计算单元的汇流基本原则为：

当h_A＞min(h_A,邻域)时，计算单元A汇流至汇流特征高程最低的相邻的计算单元；

当h_A＜min(h_A,邻域)时，计算单元A不汇流；

其中，h_A为计算单元A的汇流特征高程，h_A,邻域为与计算单元A在同一个流域分区内的所有相邻计算单元的汇流特征高程集合；

步骤S303、根据研究区域实际情况对子流域内汇流关系进行修正；

步骤S304、根据子流域汇流的拓扑关系，将不同子流域间的计算单元汇流关系连接起来，得到整个研究区域的计算单元汇流拓扑关系图。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，子流域汇流的拓扑关系根据研究区域是否已经具备流域分区资料，分为已知流域分区和未知流域分区两种情况；

对于已知流域分区的研究区域，根据水资源分区划定的特点可以直接确定子流域之间的汇流关系；

对于未知流域分区的研究区域，或者已有流域分区不满足当前研究尺度要求，需要进一步细化的研究区域，基于DEM进行子流域划分过程确定子流域之间的汇流关系。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S304具体为：

当两个子流域间存在汇流关系，且汇流关系为第一个子流域汇流到第一个子流域时，确定第一个子流域内处于汇流末端的所有根节点计算单元；

根据子流域间的汇流关系，在第二个子流域依次查找到与第一个子流域的每个根节点计算单元相邻的计算单元，并在其相邻的计算单元中查找到汇流特征高程最小的相邻的计算单元；

判断汇流特征高程最小的相邻的计算单元是否小于其汇流特征高程，如果小于该第一个子流域的根节点计算单元汇流到该汇流特征高程最小的相邻的计算单元，否则不汇流。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在进行子流域划分以及子流域之间汇流关系计算过程前，根据研究区的地形特征，采用AGREE算法对DEM进行修正。