CN110096751A - 一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法 - Google Patents

一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，利用流域DEM数据计算水库出口点以上的每一个栅格的流向和汇流累积值；提取流域中的河道栅格；将流域河道栅格划分为库区河道栅格及非库区河道栅格；提取非库区河道栅格对应的上游栅格；拟合非库区河道栅格的高程‑距离曲线；加权各非库区河道栅格的高程‑距离曲线，求得库区河道栅格的高程‑距离曲线；基于库区河道栅格的高程‑距离曲线，求得库区河道栅格的高程修正值；统计库区非河道栅格，求得库区非河道栅格的高程修正值；设定库面水位，根据库区高程修正值，计算水库蓄量。本发明具有数据来源稳定可靠、计算效率高、结果客观合理等优点，有利于无资料地区中小型水库蓄量的快速估算。

Description

一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法
技术领域
本发明涉及水文技术领域，特别是一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法。
背景技术
我国河流众多，流域面积200至3000km2的中小河流近9000条，洪水灾害频 发。这些中小流域多位于山区，流域中沿岸水土条件好，耕地多，人口密集，一旦 发生洪灾，会严重威胁人民群众的生命安全和财产安全。目前全国中小河流水文监 测系统建设项目全面实施，部分新建站点已投入应用。水文概念模型是洪水预报研 究中主要方法，多年来在我国大江大河洪水预报研究中取得了比较丰富的成果，而 中小河流洪水预报的研究与应用则刚刚起步。
由于中小河流源短流急、站网偏稀，洪水具有暴雨强度大、历时短、难预报、 难预防等特点。此外，流域内修建了大量中小型水库、塘坝等水利工程，改变了流 域下垫面情况，影响了流域降雨径流的水文规律。目前大型水库可获得水位流量关 系曲线、水库调度过程中流量数据；而中小水库和塘坝数量多，分布广，多是在20 世纪50-60年代修建的，受历史条件的限制，不少较复杂的技术问题没有彻底解决， 建坝时没有留下技术资料，增加了洪水预报和调度的难度，甚至可能威胁到水库及 流域的防洪安全。近年来随着计算机、遥感和地理信息系统等信息技术的发展，人 们能够较为容易地获取流域的空间信息，但是水库等大型水体的地形资料精度不高。 快速准确计算水库库容，对水库水情管理和防洪监测具有重要的意义。
针对无资料地区无水库特性信息情况下，如何提取中小水库、蓄水塘坝的库容 为受影响的水库的洪水预报提供数据支持，正是发明人需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种估算无资料地 区中小型水库蓄量的方法，本发明快速估算水库库容，对水库水情管理和防洪监测 具有重要的意义。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
根据本发明提出的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，包括以下步骤：
步骤1、利用流域DEM数据计算水库出口点以上的每一个栅格单元的流向和汇 流累积值，生成流向栅格和汇流累积栅格；
步骤2、提取流域中的河道栅格；
步骤3、将流域中的河道栅格划分为库区河道栅格及非库区河道栅格；
步骤4、逐个提取非库区河道栅格对应的上游栅格；
步骤5、逐个统计非库区河道栅格的上游栅格中到该非库区河道栅格的距离在 预设范围内的栅格点集，统计栅格点集内各栅格的高程和到该非库区河道栅格的距 离，拟合非库区河道栅格的高程-距离曲线；
步骤6、加权各非库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区河道栅格的高程- 距离曲线；
步骤7、逐个统计库区河道栅格的上游栅格中到该库区河道栅格的距离在预设 范围内的栅格点集，基于库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区河道栅格的高程 修正值；
步骤8、统计库区非河道栅格，逐个按流向找寻库区非河道栅格指向的最近的 库区河道栅格，基于该库区河道栅格的上游栅格中到该库区河道栅格的距离在预设 范围内的栅格点集，以及该库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区非河道栅格的 高程修正值；
步骤9、设定库面水位，根据库区河道栅格的高程修正值和库区非河道栅格的 高程修正值，计算水库蓄量。
作为本发明所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法进一步优化方案，步骤1中，利用流域DEM数据计算水库出口点以上的每一个栅格单元的流向 和汇流累积值，具体如下：
步骤1.1、初始化流域中每一个栅格单元的汇流累积值，取值为1；
步骤1.2、以栅格单元Cell为中心，计算周围栅格与该栅格单元的高程差与距 离的比值，找出比值最大值对应的栅格单元CellD；
步骤1.3、将Cell作出流栅格，CellD作为入流栅格，方向由Cell指向CellD，入 流栅格的汇流累积值在自身原有汇流累积值上加出流栅格的汇流累积值；
步骤1.4、逐栅格循环，计算得到每一个栅格单元的流向和汇流累积值。
作为本发明所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法进一步优化方案，步骤2具体如下：
步骤2.1、结合流域实际自然地理情况，设置汇流累积值的阈值T；
步骤2.2、利用阈值T对步骤1中计算得到的汇流累积栅格进行重分类，汇流 累积栅格中汇流累积值大于等于T的判定为河道栅格，汇流累积值小于T的判定为 坡地栅格。
作为本发明所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法进一步优化方案，步骤3具体如下：
步骤3.1、根据遥感影像资料，找到库区大坝所在的位置和上溯尾水影响终止 的位置；库区大坝所在的位置称为坝址，上溯尾水影响终止的位置称为库尾；
步骤3.2、确定库区范围，将坝址至库尾之间的河道栅格标记为库区河道栅格， 其余河道栅格标记为非库区河道栅格。
作为本发明所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法进一步优化方案，步骤4具体如下：
步骤4.1、将非库区河道栅格作为出口点，通过流向文件标记指向该非库区河 道栅格的上游栅格；
步骤4.2、逐非库区河道栅格提取该非库区河道栅格的上游栅格。
作为本发明所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法进一步优化方案，步骤5具体如下：
步骤5.1、假定非库区河道栅格的高程由一定范围内的上游栅格的高程值求得，称这些上游栅格与非库区河道栅格存在相关关系，设定非库区河道栅格的上游栅格 中与该非库区河道栅格存在相关关系的栅格到该非库区河道栅格的最大容许距离 R；
步骤5.2、统计非库区河道栅格的上游栅格中距离该非库区河道栅格小于等于 最大容许距离R的栅格点集，统计栅格点集中第i个栅格的高程Hi及距离Di，i为栅 格点集中第i个栅格；
步骤5.3、统计高程最大值Hmax和距离最大值Dmax，归一化栅格点集中栅格 的高程与距离，得到无量纲的高程HRatioi与距离DRatioi；
步骤5.4、拟合选择出的栅格点集的高程HRatioi与距离DRatioi之间的函数关 系，构建高程-距离曲线：
Y＝α+(1-α)Xβ
其中，Y,X为某一非库区河道栅格的上游栅格点集中任一栅格的高程与高程最 大值的比值、距离与距离最大值的比值，α为基础高程比，β为距离权重；
步骤5.5、逐非库区河道栅格拟合该非库区河道栅格对应的高程-距离曲线。
作为本发明所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法进一步优化方案，步骤6具体如下：
步骤6.1、对X在[0,1]范围内取任一值，记为计算第j个非库区河道栅格对 应的高程-距离曲线的计算值Yj；j表示第j个非库区河道栅格；
步骤6.2、加权计算
其中，n为非库区河道栅格个数，为某库区河道栅格的上游栅格中到该库区 河道栅格的距离与距离最大值的比值为的栅格的高程与高程最大值的比值；
步骤6.3、在[0，1]上以0.001为间隔均匀取值计算对应的k表示 第k次取值，拟合与的函数关系，求得加权后的参数构建库区河道 栅格的高程-距离曲线：
其中，Ycal,Xcal为库区河道栅格的上游栅格点集中任一栅格的高程与高程最大值的比值、距离与距离最大值的比值，为基础高程比，为距离权重，为对X 在[0,1]范围内第k次取任一值，为对应的高程与高程最大值的比值。
作为本发明所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法进一步优化方案，步骤7具体如下：
步骤7.1、对于库区河道栅格，统计上游栅格中最大容许距离R内的栅格点集；
步骤7.2、计算步骤7.1的栅格点集内栅格的最大高程值；
步骤7.3、将栅格点集内栅格的最大高程值代入库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区河道栅格的高程修正值；
步骤7.4、逐栅格求得库区河道栅格的高程修正值。
作为本发明所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法进一步优化方案，步骤8具体如下：
步骤8.1、对于库区非河道栅格，按流向寻找库区非河道栅格指向的最近的库 区河道栅格；
步骤8.2、提取库区非河道栅格对应的最近的库区河道栅格的上游栅格中最大 容许距离R的栅格点集；
步骤8.3、计算步骤8.2的栅格点集内栅格的最大高程，最大距离，以及库区非 河道栅格到对应的库区河道栅格的距离，将这三者代入库区河道栅格的高程-距离曲 线，计算库区非河道栅格的高程修正值；
步骤8.4、逐栅格求得库区非河道栅格的高程修正值。
作为本发明所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法进一步优化方案，水流流向某一栅格的所有栅格称为该栅格的上游栅格。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
(1)本发明为估算无资料地区中小型水库蓄量提供了一种方便有效的方法， 提出了一种较为合理可靠地估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，快速估算水库 库容，对水库水情管理和防洪监测具有重要的意义；
(2)提取中小水库、蓄水塘坝的库容为受影响的水库的洪水预报提供数据支 持，有利于水文预报模型的直接调用，降低洪水预报和调度的难度，促进水库科学 管理的深入发展；
(3)且本方法主要应用流域数字高程模型，数据来源稳定可靠，方法中变量 之间的函数关系明确，有利于水库蓄量的自动化生成，保证了结果的客观合理性。
附图说明
图1是本发明的计算流程示意图。
图2为本发明研究水库上游高程示意图。
图3为本发明研究水库上游流向示意图。
图4为本发明研究水库上游汇流累积示意图。
图5为本发明研究水库上游河道栅格示意图。
图6为本发明研究水库上游河道栅格分类示意图。
图7为本发明研究水库上游河道栅格中非水库河道栅格的高程-距离曲线拟合 示意图。
图8为本发明研究水库上游河道栅格中水库河道栅格的高程-距离曲线拟合示 意图。
图9为本发明研究水库的库面区域的高程原始值示意图。
图10为本发明研究水库的库面区域的高程修正值示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施 例对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明中一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，包括以下 步骤：
S1、利用流域DEM数据(如图2)计算水库出口点以上的每一个栅格单元的流 向(如图3)和汇流累积值(如图4)，生成流向栅格和汇流累积栅格，包括以下步 骤：
1)，初始化流域中每一个栅格单元的汇流累积值，取值为1；
2)，以栅格单元Cell为中心，计算周围栅格与该栅格单元的高程差与距离的比值，找出比值最大值对应的栅格单元CellD；
3)，将Cell作出流栅格，CellD作为入流栅格，方向由Cell指向CellD，入流栅 格的汇流累积值在自身原有汇流累积值上加出流栅格的汇流累积值；
4)，逐栅格循环，计算得到每一个栅格单元的流向和汇流累积值。
S2、提取流域中的河道栅格(如图5)，包括以下步骤：
1)，结合流域实际自然地理情况，设置汇流累积值的阈值T；
2)，利用阈值T对S1中计算得到的汇流累积栅格进行重分类，汇流累积栅格 中汇流累积值大于等于T的判定为河道栅格，汇流累积值小于T的判定为坡地栅格。
S3、将流域中的河道栅格划分为库区河道栅格及非库区河道栅格，包括以下步骤：
1)，根据遥感影像资料，找到库区大坝所在的位置和上溯尾水影响终止的位置；库区大坝所在的位置称为坝址，上溯尾水影响终止的位置称为库尾；
2)，确定库区范围(如图9)，将坝址至库尾之间的河道栅格标记为库区河道栅 格，其余河道栅格标记为非库区河道栅格(如图6)。
S4、水流流向某一栅格的所有栅格称为该栅格的上游栅格，逐个提取非库区河 道栅格对应的上游栅格，包括以下步骤：
1)，将非库区河道栅格作为出口点，通过流向文件标记指向该非库区河道栅格 的上游栅格；
2)，逐非库区河道栅格提取该非库区河道栅格的上游栅格。
S5、逐个统计非库区河道栅格的上游栅格中到该非库区河道栅格的距离在预设范围内的栅格点集，统计栅格点集内各栅格的高程和到该非库区河道栅格的距离， 拟合非库区河道栅格的高程-距离曲线(如图7)，包括以下步骤：
1)，假定非库区河道栅格的高程由一定范围内的上游栅格的高程值求得，称这 些上游栅格与非库区河道栅格存在相关关系，设定非库区河道栅格的上游栅格中与 该非库区河道栅格存在相关关系的栅格到该非库区河道栅格的最大容许距离R；
2)，统计非库区河道栅格的上游栅格中距离该非库区河道栅格小于等于最大容许距离R的栅格点集，统计栅格点集中第i个栅格的高程Hi及距离Di，i为栅格点集 中第i个栅格；
3)，统计高程最大值Hmax和距离最大值Dmax，归一化栅格点集中栅格的高 程与距离，得到无量纲的高程HRatioi与距离DRatioi；
4)，拟合选择出的栅格点集的高程HRatioi与距离DRatioi之间的函数关系，构 建高程-距离曲线：
Y＝α+(1-α)Xβ
其中，Y,X为某一非库区河道栅格的上游栅格点集中任一栅格的高程与高程最 大值的比值、距离与距离最大值的比值，α为基础高程比，β为距离权重；
5)，逐非库区河道栅格拟合该非库区河道栅格对应的高程-距离曲线。
S6、加权各非库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区河道栅格的高程-距离 曲线(如图8)，包括以下步骤：
1)，对X在[0,1]范围内取任一值，记为计算第j个非库区河道栅格对应的高 程-距离曲线的计算值Yj；j表示第j个非库区河道栅格；
2)，加权计算
其中，n为非库区河道栅格个数，为某库区河道栅格的上游栅格中到该库区 河道栅格的距离与距离最大值的比值为的栅格的高程与高程最大值的比值；
3)，在[0，1]上以0.001为间隔均匀取值计算对应的k表示第k次 取值，拟合与的函数关系，求得加权后的参数构建库区河道栅格的 高程-距离曲线：
其中，Ycal,Xcal为库区河道栅格的上游栅格点集中任一栅格的高程与高程最大值的比值、距离与距离最大值的比值，为基础高程比，为距离权重，为对X 在[0,1]范围内第k次取任一值，为对应的高程与高程最大值的比值。
S7、逐个统计库区河道栅格的上游栅格中到该库区河道栅格的距离在预设范围内的栅格点集，基于库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区河道栅格的高程修正 值，包括以下步骤：
1)，对于库区河道栅格，统计上游栅格中最大容许距离R内的栅格点集；
2)，计算1)的栅格点集内栅格的最大高程值；
3)，将栅格点集内栅格的最大高程值代入库区河道栅格的高程-距离曲线，求 得库区河道栅格的高程修正值；
4)，逐栅格求得库区河道栅格的高程修正值。
S8、统计库区非河道栅格，逐个按流向找寻库区非河道栅格指向的最近的库区 河道栅格，基于该库区河道栅格的上游栅格中到该库区河道栅格的距离在预设范围 内的栅格点集，以及该库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区非河道栅格的高程 修正值，包括以下步骤：
1)，对于库区非河道栅格，按流向寻找库区非河道栅格指向的最近的库区河道 栅格；
2)，提取库区非河道栅格对应的最近的库区河道栅格的上游栅格中最大容许距离R的栅格点集；
3)，计算2)的栅格点集内栅格的最大高程，最大距离，以及库区非河道栅格 到对应的库区河道栅格的距离，将这三者代入库区河道栅格的高程-距离曲线，计算 库区非河道栅格的高程修正值；
4)，逐栅格求得库区非河道栅格的高程修正值。
S9、设定库面水位，根据库区河道栅格的高程修正值和库区非河道栅格的高程 修正值，计算水库蓄量，包括以下步骤：
1)，设定水库库面的高程值；
2)，按照修正后的库区高程资料(如图10)，计算对应的水库蓄量。
以浙江省屯溪流域为例，流域面积2678km2，上游存在多个中小型水库，本例 选取117°54'43.2"E,29°58'30"N附近的某一小型水库为研究对象。本例的研究区中 的数字高程数据(DEM)采用美国太空总署(NASA)与国防部国家测绘局(NIMA) 联合提供的90m分辨率的STRM(Shuttle Radar Topography Mission)数据，数据来 源于中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据镜像网站 (http://www.gscloud.cn)；。
步骤一、利用流域DEM数据(如图2)计算水库出口点以上的每一个栅格单元 的流向(如图3)和汇流累积值(如图4)，生成流向栅格和汇流累积栅格，包括以 下步骤：
1)，初始化流域中每一个栅格单元的汇流累积值，取值为1；
2)，以栅格单元Cell为中心，计算周围栅格与该栅格单元的高程差与距离的比值，找出比值最大值对应的栅格单元CellD；
3)，将Cell作出流栅格，CellD作为入流栅格，方向由Cell指向CellD，入流栅 格的汇流累积值在自身原有汇流累积值上加出流栅格的汇流累积值；
4)，逐栅格循环，计算得到每一个栅格单元的流向和汇流累积值。
步骤二、提取流域中的河道栅格(如图5)，包括以下步骤：
1)，结合流域实际自然地理情况，设置汇流累积值的阈值T，T取值为12700；
2)，利用阈值T对步骤一中计算得到的汇流累积栅格进行重分类，汇流累积栅 格中汇流累积值大于等于T的判定为河道栅格，汇流累积值小于T的判定为坡地栅 格。
步骤三、将流域中的河道栅格划分为库区河道栅格及非库区河道栅格，包括以 下步骤：
1)，根据遥感影像资料，找到库区大坝所在的位置和上溯尾水影响终止的位置；库区大坝所在的位置称为坝址，上溯尾水影响终止的位置称为库尾；
2)，确定库区范围(如图9)，将坝址至库尾之间的河道栅格标记为库区河道栅 格，其余河道栅格标记为非库区河道栅格(如图6)。
步骤四、水流流向某一栅格的所有栅格称为该栅格的上游栅格，逐个提取非库 区河道栅格对应的上游栅格，包括以下步骤：
1)，将非库区河道栅格作为出口点，通过流向文件标记指向该非库区河道栅格 的上游栅格；
2)，逐非库区河道栅格提取该非库区河道栅格的上游栅格。
步骤五、逐个统计非库区河道栅格的上游栅格中到该非库区河道栅格的距离在预设范围内的栅格点集，统计栅格点集内各栅格的高程和到该非库区河道栅格的距 离，拟合非库区河道栅格的高程-距离曲线(如图7)，包括以下步骤：
1)，假定非库区河道栅格的高程由一定范围内的上游栅格的高程值求得，称这 些上游栅格与非库区河道栅格存在相关关系，设定非库区河道栅格的上游栅格中与 该非库区河道栅格存在相关关系的栅格到该非库区河道栅格的最大容许距离R，R 取值为15；
2)，统计非库区河道栅格的上游栅格中距离该非库区河道栅格小于等于最大容许距离R的栅格点集，统计栅格点集中第i个栅格的高程Hi及距离Di，i为栅格点集 中第i个栅格；
3)，统计高程最大值Hmax和距离最大值Dmax，归一化栅格点集中栅格的高 程与距离，得到无量纲的高程HRatioi与距离DRatioi；
4)，拟合选择出的栅格点集的高程HRatioi与距离DRatioi之间的函数关系，构 建高程-距离曲线：
Y＝α+(1-α)Xβ
其中，Y,X为某一非库区河道栅格的上游栅格点集中任一栅格的高程与高程最 大值的比值、距离与距离最大值的比值，α为基础高程比，β为距离权重；
5)，逐非库区河道栅格拟合该非库区河道栅格对应的高程-距离曲线。
步骤六、加权各非库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区河道栅格的高程- 距离曲线(如图8)，包括以下步骤：
1)，对X在[0,1]范围内取任一值，记为计算第j个非库区河道栅格对应的高 程-距离曲线的计算值Yj；j表示第j个非库区河道栅格；
2)，加权计算
其中，n为非库区河道栅格个数，为某库区河道栅格的上游栅格中到该库区 河道栅格的距离与距离最大值的比值为的栅格的高程与高程最大值的比值；
3)，在[0，1]上以0.001为间隔均匀取值计算对应的k表示第k次 取值，拟合与的函数关系，求得加权后的参数加权后的参数为 0.6264、为2.5936，构建库区河道栅格的高程-距离曲线：
其中，Ycal,Xcal为库区河道栅格的上游栅格点集中任一栅格的高程与高程最大值的比值、距离与距离最大值的比值，为基础高程比，为距离权重，为对X 在[0,1]范围内第k次取任一值，为对应的高程与高程最大值的比值。
步骤七、逐个统计库区河道栅格的上游栅格中到该库区河道栅格的距离在预设范围内的栅格点集，基于库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区河道栅格的高程 修正值，包括以下步骤：
1)，对于库区河道栅格，统计上游栅格中最大容许距离R内的栅格点集；
2)，计算1)的栅格点集内栅格的最大高程值；
3)，将栅格点集内栅格的最大高程值代入库区河道栅格的高程-距离曲线，求 得库区河道栅格的高程修正值；
4)，逐栅格求得库区河道栅格的高程修正值。
步骤八、统计库区非河道栅格，逐个按流向找寻库区非河道栅格指向的最近的 库区河道栅格，基于该库区河道栅格的上游栅格中到该库区河道栅格的距离在预设 范围内的栅格点集，以及该库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区非河道栅格的 高程修正值，包括以下步骤：
1)，对于库区非河道栅格，按流向寻找库区非河道栅格指向的最近的库区河道 栅格；
2)，提取库区非河道栅格对应的最近的库区河道栅格的上游栅格中最大容许距离R的栅格点集；
3)，计算2)的栅格点集内栅格的最大高程，最大距离，以及库区非河道栅格 到对应的库区河道栅格的距离，将这三者代入库区河道栅格的高程-距离曲线，计算 库区非河道栅格的高程修正值；
4)，逐栅格求得库区非河道栅格的高程修正值。
步骤九、设定库面水位，根据库区河道栅格的高程修正值和库区非河道栅格的 高程修正值，计算水库蓄量，包括以下步骤：
1)，设定水库库面的高程值，取值为345m；
2)，按照修正后的库区高程资料(如图10)，计算对应的水库蓄量，求得研究 水库蓄量为727.44万m3，为小(一)型水库。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不 矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发 明对各种可能的组合方式不再另行说明。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或 替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、利用流域DEM数据计算水库出口点以上的每一个栅格单元的流向和汇流累积值，生成流向栅格和汇流累积栅格；
步骤2、提取流域中的河道栅格；
步骤3、将流域中的河道栅格划分为库区河道栅格及非库区河道栅格；
步骤4、逐个提取非库区河道栅格对应的上游栅格；
步骤5、逐个统计非库区河道栅格的上游栅格中到该非库区河道栅格的距离在预设范围内的栅格点集，统计栅格点集内各栅格的高程和到该非库区河道栅格的距离，拟合非库区河道栅格的高程-距离曲线；
步骤6、加权各非库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区河道栅格的高程-距离曲线；
步骤7、逐个统计库区河道栅格的上游栅格中到该库区河道栅格的距离在预设范围内的栅格点集，基于库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区河道栅格的高程修正值；
步骤8、统计库区非河道栅格，逐个按流向找寻库区非河道栅格指向的最近的库区河道栅格，基于该库区河道栅格的上游栅格中到该库区河道栅格的距离在预设范围内的栅格点集，以及该库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区非河道栅格的高程修正值；
步骤9、设定库面水位，根据库区河道栅格的高程修正值和库区非河道栅格的高程修正值，计算水库蓄量。
2.根据权利要求1所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，其特征在于，步骤1中，利用流域DEM数据计算水库出口点以上的每一个栅格单元的流向和汇流累积值，具体如下：
步骤1.1、初始化流域中每一个栅格单元的汇流累积值，取值为1；
步骤1.2、以栅格单元Cell为中心，计算周围栅格与该栅格单元的高程差与距离的比值，找出比值最大值对应的栅格单元CellD；
步骤1.3、将Cell作出流栅格，CellD作为入流栅格，方向由Cell指向CellD，入流栅格的汇流累积值在自身原有汇流累积值上加出流栅格的汇流累积值；
步骤1.4、逐栅格循环，计算得到每一个栅格单元的流向和汇流累积值。
3.根据权利要求1所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，其特征在于，步骤2具体如下：
步骤2.1、结合流域实际自然地理情况，设置汇流累积值的阈值T；
步骤2.2、利用阈值T对步骤1中计算得到的汇流累积栅格进行重分类，汇流累积栅格中汇流累积值大于等于T的判定为河道栅格，汇流累积值小于T的判定为坡地栅格。
4.根据权利要求1所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，其特征在于，步骤3具体如下：
步骤3.1、根据遥感影像资料，找到库区大坝所在的位置和上溯尾水影响终止的位置；库区大坝所在的位置称为坝址，上溯尾水影响终止的位置称为库尾；
步骤3.2、确定库区范围，将坝址至库尾之间的河道栅格标记为库区河道栅格，其余河道栅格标记为非库区河道栅格。
5.根据权利要求1所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，其特征在于，步骤4具体如下：
步骤4.1、将非库区河道栅格作为出口点，通过流向文件标记指向该非库区河道栅格的上游栅格；
步骤4.2、逐非库区河道栅格提取该非库区河道栅格的上游栅格。
6.根据权利要求1所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，其特征在于，步骤5具体如下：
步骤5.1、假定非库区河道栅格的高程由一定范围内的上游栅格的高程值求得，称这些上游栅格与非库区河道栅格存在相关关系，设定非库区河道栅格的上游栅格中与该非库区河道栅格存在相关关系的栅格到该非库区河道栅格的最大容许距离R；
步骤5.2、统计非库区河道栅格的上游栅格中距离该非库区河道栅格小于等于最大容许距离R的栅格点集，统计栅格点集中第i个栅格的高程Hi及距离Di，i为栅格点集中第i个栅格；
步骤5.3、统计高程最大值Hmax和距离最大值Dmax，归一化栅格点集中栅格的高程与距离，得到无量纲的高程HRatioi与距离DRatioi；
步骤5.4、拟合选择出的栅格点集的高程HRatioi与距离DRatioi之间的函数关系，构建高程-距离曲线：
Y＝α+(1-α)Xβ
其中，Y,X为某一非库区河道栅格的上游栅格点集中任一栅格的高程与高程最大值的比值、距离与距离最大值的比值，α为基础高程比，β为距离权重；
步骤5.5、逐非库区河道栅格拟合该非库区河道栅格对应的高程-距离曲线。
7.根据权利要求6所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，其特征在于，步骤6具体如下：
步骤6.1、对X在[0,1]范围内取任一值，记为计算第j个非库区河道栅格对应的高程-距离曲线的计算值Yj；j表示第j个非库区河道栅格；
步骤6.2、加权计算
其中，n为非库区河道栅格个数，为某库区河道栅格的上游栅格中到该库区河道栅格的距离与距离最大值的比值为的栅格的高程与高程最大值的比值；
步骤6.3、在[0，1]上以0.001为间隔均匀取值计算对应的k表示第k次取值，拟合与的函数关系，求得加权后的参数构建库区河道栅格的高程-距离曲线：
其中，Ycal,Xcal为库区河道栅格的上游栅格点集中任一栅格的高程与高程最大值的比值、距离与距离最大值的比值，为基础高程比，为距离权重，为对X在[0,1]范围内第k次取任一值，为对应的高程与高程最大值的比值。
8.根据权利要求1所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，其特征在于，步骤7具体如下：
步骤7.1、对于库区河道栅格，统计上游栅格中最大容许距离R内的栅格点集；
步骤7.2、计算步骤7.1的栅格点集内栅格的最大高程值；
步骤7.3、将栅格点集内栅格的最大高程值代入库区河道栅格的高程-距离曲线，求得库区河道栅格的高程修正值；
步骤7.4、逐栅格求得库区河道栅格的高程修正值。
9.根据权利要求1所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，其特征在于，步骤8具体如下：
步骤8.1、对于库区非河道栅格，按流向寻找库区非河道栅格指向的最近的库区河道栅格；
步骤8.2、提取库区非河道栅格对应的最近的库区河道栅格的上游栅格中最大容许距离R的栅格点集；
步骤8.3、计算步骤8.2的栅格点集内栅格的最大高程，最大距离，以及库区非河道栅格到对应的库区河道栅格的距离，将这三者代入库区河道栅格的高程-距离曲线，计算库区非河道栅格的高程修正值；
步骤8.4、逐栅格求得库区非河道栅格的高程修正值。
10.根据权利要求1所述的一种估算无资料地区中小型水库蓄量的方法，其特征在于，水流流向某一栅格的所有栅格称为该栅格的上游栅格。
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