CN111352989B - 基于gis技术的铁路桥渡水文分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，形成一套完整的适用于铁路桥涵勘测设计中桥渡水文径流计算的快捷分析方法。涉及基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，利用GIS技术，结合铁路线位对铁路上游流域进行水文分析，输出流域范围、设计流量水文计算成果，用于指导铁路桥涵勘察设计。采用本发明的技术方案，应用自主二次开发了区域水文分析工具和上游水文分析工具，其中，区域水文分析工具集成了ArcGIS自带的水文工具，实现一键计算；上游水文分析工具是自主开发的计算方法，能结合铁路线位完成水文计算，切合铁路桥渡水文的需要，更加自动便捷。

Description

基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法

技术领域

本发明涉及铁路桥涵勘察设计技术领域，尤其是涉及一种基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法。

背景技术

中国地域辽阔，铁路频繁跨越或濒临不同类型的河流与沟谷，大部分处于水害经常发生之范围，致使铁路及相关设备遭受的洪水灾害极为严重，其中就包含铁路桥梁与涵洞。降雨在重力作用下沿地表流动汇聚，在流域出口断面形成径流。桥渡水文径流计算是铁路桥涵勘察设计的重要环节，是桥涵孔跨设计、高程设计的重要数据基础，其主要目标为实现桥涵工程的防洪避害。

传统勘察设计手段中，桥渡水文径流计算主要基于平面地形图以及水文调查开展，结合铁路工程线路线位，凭借技术人员的知识和经验手工绘制流域范围，提取汇水面积、主沟坡长坡降等数据，完成水文分析与计算。随着经济社会发展，传统手段在两个方面存在不足：1)对专业人员的技术水平要求高，人工操作工作繁重，计算精度及效率偏低；2)信息化程度低，水文信息无法有效地存储和传递，难以满足对水文数据进行管理及数据挖掘的需求。

应用GIS技术可以对空间信息进行分析处理，ArcGIS平台下的空间分析工具可提供简易的地表水文分析功能。如今需要对ArcGIS进行二次开发以适应铁路桥涵勘察设计需求并克服铁路桥渡水文径流计算中存在的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，能够建立一种新的GIS技术支持下的铁路桥渡水文分析与计算系统，不仅能够降低对作业人员的技术水平要求、提高作业效率，还可以提升铁路桥渡水文计算的信息化程度，在铁路桥涵勘察设计领域具有广阔的应用前景。

本发明提供了一种基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，利用GIS技术，结合铁路线位对铁路上游流域进行水文分析，输出流域范围、设计流量水文计算成果，用于指导铁路桥涵勘察设计，具体包括如下步骤：

步骤A，提取三维特征点数据并对DEM数据进行处理，输出IMG格式DEM数据：

步骤B、应用ArcGIS软件二次开发的区域水文分析工具，结合步骤A的IMG格式DEM数据，自动运行多个命令，直接输出流向栅格数据、累积流量栅格数据、河网矢量线和汇水区域矢量线；

步骤C、利用ArcGIS软件二次开发的上游水文分析工具，结合铁路线位矢量数据(除DEM数据外的另外一项初始输入数据)，完成铁路上游流域水文分析，并得到铁路线位上游河网矢量线以及上游汇水流域范围；

步骤D、提取步骤C中获得的铁路上游流域水文分析数据，完成铁路桥渡水文计算，结合上游流域水文分析数据，计算输出对应沟心点上游汇水区域面积、输出主沟流域长度和流域坡度等数据；

步骤E、区域水文分析工具中水文分析与计算成果的输出与显示：

将步骤B中铁路沿线区域水文分析得到的河网矢量线、汇水流域矢量线与铁路线位叠加，用于辅助铁路勘察设计决策；并逐一输出各流域的流域信息；

将步骤C中铁路上游流域水文分析得到的沟心点矢量、上游河网矢量线、上游汇水流域矢量线、上游主沟矢量线与铁路线位叠加，用于辅助铁路勘察设计决策，并输出各铁路上游各流域的流域信息，输出步骤D中的桥渡水文计算结果；并对输出的水文计算过程与成果信息进行存储。

进一步的，步骤A具体包括如下步骤：

首先，从铁路沿线区域的CAD地形图中提取等高线、高程点的三维特征点数据；

其次，利用软件创建地形模型，再内插得到点格式DEM数据；

最后，对点格式DEM数据进行检查与编辑处理，剔除错误或者异常数据，将最终成果输出为IMG格式的DEM数据。

进一步的，步骤A中对点格式DEM数据进行检查与编辑处理，主要包括检查点云数据是否缺失，对照影像检查地形模型(桥梁、房屋等)是否剔除；对出现高程突变的高程点进行编辑校准，具体编辑涉及名为TerraSolid的点云编辑软件。

进一步的，步骤A中剔除错误或者异常数据主要包括剔除明显异于周围点高程的点，如高程突变点；编辑的方式可以是删除，也可以是通过专业编辑软件对高程点进行校准，属于检查与编辑处理的内容。

进一步的，步骤B中的区域水文分析工具集成有GIS现存在的模块命令，还预设有数据存储格式以及传递标准，能够顺序自动执行7个环节的命令。

进一步的，步骤B中，结合步骤A的IMG格式DEM数据完成铁路沿线区域水文分析，具体包括：对铁路沿线区域DEM数据进行填洼处理，取得无洼地的DEM数据；

其中，区域水文分析工具包括流向分析、累积流量计算、河网提取、河网矢量化、河网连接信息提取、汇水区域提取和汇水区域矢量线提取这7个环节，以及对各环节的整合，自动运行后直接输出流向栅格数据、累积流量栅格数据、河网矢量线和汇水区域矢量线。

进一步的，步骤C中的上游水文分析工具，预设有能够读取输入条件并应用公式完成计算的命令及计算过程。

进一步的，步骤C中的铁路上游流域水文分析包括如下步骤：

将铁路线位矢量数据的CAD文件转换为shp格式文件，结合步骤B取得的河网矢量线，在上游水文分析工具内计算河网同铁路线位的交点，取得汇水径流在铁路线位处的沟心点矢量；结合步骤B所得到的累积流量栅格数据，利用沟心点矢量与河网矢量线得到铁路线位上游河网矢量线；结合步骤B所得到的汇水区域矢量线，以及上游河网矢量线，取得上游汇水流域范围。

进一步的，步骤D中，结合铁路上游流域水文分析结果，逐一提取上游流域水文分析数据，计算输出对应沟心点上游汇水区域面积；结合步骤B所得到的累积流量栅格数据和沟心点矢量，回溯计算径流主沟矢量，计算输出主沟流域长度和流域坡度等数据。

进一步的，步骤D中，在水文计算工具内采用桥渡水文计算公式，包含但不限于铁路部门公式、公路部门公式、水利部门公式，输入暴雨强度、流域范围内的植被、坡面、地貌等信息，通过固定顺序的计算过程，自动完成桥渡水文计算。

进一步的，步骤D中，结合铁路上游流域水文分析结果，逐一提取上游流域水文分析数据，计算输出对应沟心点上游汇水区域面积；结合步骤B所得到的累积流量栅格数据和沟心点矢量，回溯计算径流主沟矢量，计算输出主沟流域长度和流域坡度等数据。

进一步的，步骤E中流域信息均包含但不限于流域面积、流域长度、流域坡度。

进一步的，步骤E中，对输出的水文计算过程与成果信息进行固定格式的存储。

本发明的有益效果如下：

采用本发明的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，首先，本发明通过基于ArcGIS平台进行二次开发形成了具有区域水文分析、铁路线位上游流域水文分析、上游流域数据提取与计算的工具，将原先需人工完成的汇水区域识别、河网识别、桥渡水文径流计算转化为计算机处理，设置汇流累积量阈值，程序自行完成铁路线位上游流域汇水面积、流域长度、流域坡度的计算；并开放对汇水区域的编辑功能，允许人工校核干预。

其次，本发明对铁路桥渡水文分析与计算进行了整合，省略复杂的计算过程，结果数据以固定格式文件的形式存储，解决了过往数据存储、传递的问题，提升了铁路桥渡水文计算的信息化程度。

最后，二次开发所形成的应用环境相较于ArcGIS自身的功能更容易上手，铁路桥渡水文分析与计算的操作流程更为简洁，对铁路桥涵勘察设计的适配性更强，可推广应用于铁路桥涵勘察设计工作中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的方法流程框示图；

图2为预处理后的铁路沿线区域地形DEM数据；

图3为解析后的汇水流向图；

图4为解析后的铁路沿线区域河网；

图5为铁路线位与河网交点；

图6为铁路上游河网矢量；

图7为铁路上游汇水流域矢量；

图8为铁路上游流域数据提取与计算。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图8详细描述本实施例的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法的技术方案。

实施例

本实施例提供的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，具体实施方式如下：

包括如下步骤：

步骤A、铁路沿线区域的DEM数据处理与制作：

对铁路沿线区域的CAD地形图文件进行处理，地形图比例包含但不限于1∶2000、1∶10000、1∶50000等比例。提取地形图中的等高线、高程点的三维特征点数据，采用ArcGIS或者Global Mapper，创建地形TIN模型，再内插得到点格式DEM数据；即，将提取后的地形图数据转换成点云格式的DEM数据，导入点云处理软件，生成地形三角网格式，进行编辑检核，剔除异常数据；即，对点格式DEM数据进行检查与编辑处理，剔除错误或者异常数据，将编辑检核后的点云DEM成果转化成IMG格式的DEM数据，完成现状测绘数据的预处理，如图2所示；

其中，对点格式DEM数据进行检查与编辑处理，主要包括检查点云数据是否缺失，对照影像检查地形模型(桥梁、房屋等)是否剔除；对出现高程突变的高程点进行编辑校准，具体编辑涉及名为TerraSolid的点云编辑软件。其中，剔除错误或者异常数据主要包括剔除明显异于周围点高程的点，如高程突变点；编辑的方式可以是删除，也可以是通过专业编辑软件对高程点进行校准，属于检查与编辑处理的内容。

采用步骤A的方法，将相应数据以DEM数据输出能够便于进行后续步骤，从而实现智能计算成果的输出，节省不必要的计算繁琐，进一步加快铁路桥水文分析计算的计算效率。

步骤B、利用ArcGIS软件二次开发的区域水文分析工具，该区域水文分析工具集成了GIS现存在的模块命令，预设有数据存储格式和传递标准，能够顺序自动执行7个环节的命令，以减少每个环节人工重复选择的工作量；结合步骤A的DEM数据完成铁路沿线区域水文分析，自动运行上述7个环节的命令后直接输出流向栅格数据、累积流量栅格数据、河网矢量线和汇水区域矢量线；

具体的，步骤B的主要过程包括如下步骤：对步骤A中得到的DEM数据进行填洼处理，填充DEM表面可能误导水流方向的凹陷区域，使水流可以无阻地流至地形边缘；填洼处理后，取得无洼地的DEM数据；

具体的，将取得的无洼地的DEM数据应用ArcGIS提供的D8单流向算法，利用中心格栅与邻域格栅的最大距离权落差确定水流方向，生成汇水流向图如图3所示；需要指出的是，本实施例提供的区域水文分析工具包括流向分析、累积流量计算、河网提取、河网矢量化、河网连接信息提取、汇水区域提取和汇水区域矢量线提取这7个环节，以及对各环节的整合，自动运行后直接输出流向栅格数据、累积流量栅格数据、河网矢量线和汇水区域矢量线。

具体的，利用水流方向数据计算累积流量栅格数据，为水流方向流经该栅格的上游栅格数量；

为累积流量栅格数据设置阈值，根据所设定的阈值对整个区域进行判断，汇流累积量大于阈值的栅格，采取重分类将其属性值赋为1，小于或等于阈值的栅格设置为无数据，最终形成河网水系；阈值的选取根据设计需求比对确定，阈值低则河网密集，阈值高则显示主干河网；

解析汇流量大于该阈值的水流路径，提取水流路径构成的网络，即为河网栅格数据，并将其转换为河网矢量线，如图4所示；

计算河网中结点之间的连接信息，记录汇水区域的出水点。根据汇水区域出水口和流向信息，找出所有流入出水口的上游栅格位置，即为汇水流域栅格数据，并将其转换为汇水流域矢量线；

采用步骤B的区域水文分析工具，在该工具内预设有数据存储格式和传递标准，即具有7个环节的命令，且包含各环节的整合，再加上该工具内的各环节能够按照顺序自动执行各环节的计算过程，能够便于减少每个环节人工重复选择的工作量。

步骤C、利用ArcGIS软件二次开发的上游水文分析工具，内设能够读取输入条件并应用公式完成计算的命令及计算过程，结合铁路线位矢量数据(除DEM数据外的另外一项初始输入数据)，完成铁路上游流域水文分析，能够得到铁路线位上游河网矢量线以及上游汇水流域范围；即，对铁路线位的CAD文件进行清理，清除与线位无关的图层信息，保留铁路线位主线、转换为.shp格式文件，并导入系统与DEM数据叠加；

需要指出的是，本实施例的上游水文分析工具中，根据已设定的命令及计算公式，主要包括如下运行步骤：步骤a，勾心点提取；计算铁路线位与河网矢量数据的交点，提取径流汇水沟心点的矢量，即，结合步骤B取得的河网矢量线，在上游水文分析工具内计算河网同铁路线位的交点，取得汇水径流在铁路线位处的沟心点矢量；如图5所示；步骤b，上游河网线提取；根据沟心点矢量和累积流量栅格数据，提取铁路线位上游河网矢量线，即，结合步骤B所得到的累积流量栅格数据，利用沟心点矢量与河网矢量线得到铁路线位上游河网矢量线，如图6所示；步骤c，上游二维主沟线提取；根据提取的上游河网矢量线，计算铁路线位上游汇水流域范围，输出上游汇水流域矢量线，如图7所示；步骤d，上游三维主沟线提取；根据沟心点坐标，利用汇流累积量数据，向上游回溯提取径流主沟矢量线；即，结合步骤B所得到的汇水区域矢量线，以及上游河网矢量线，取得上游汇水流域范围。

采用步骤C的上游水文分析工具，属于创新开发的计算分析工具系统，在上游水文分析工具内设置读取输入条件并应用公式完成计算的命令及计算过程，这里涉及的命令及计算过程均按照固定顺序运行，能够极大的加快整体运算过程，相较于人工计算，本实施例的上游水文分析工具既对内部系统进行了创新研发，同时对于与人工计算结果相较，获得的结果更加快速且准确。上述6个步骤属于6步计算流程，每个流程均包括固定输入和输出格式，计算过程调用ArcGIS的现有函数，例如沟心点提取，输入铁路线位矢量数据和河网数据，调用ArcGIS数据管理中空间分析功能，计算两者的交点，输出交点的坐标即为沟心点提取数据；上游河网线提取，程序中根据累积流量的大小判断上下游，再调用ArcGIS中截断工具，输出上游河网矢量数据。总体来说，这是根据铁路桥渡水文的需要，基于ArcGIS的基本数据命令而开发的计算工具。

步骤D、提取铁路上游流域水文分析数据，完成铁路桥渡水文计算：

结合铁路上游流域水文分析结果，逐一提取上游流域水文分析数据，计算输出对应沟心点上游汇水区域面积；结合步骤B所得到的累积流量栅格数据和沟心点矢量，回溯计算径流主沟矢量，计算输出主沟流域长度和流域坡度等数据。

结合上游流域水文分析数据，采用桥渡水文计算经验公式，包含但不限于铁路部门公式、公路部门公式、水利部门公式，输入暴雨强度、流域范围内的植被、坡面、地貌等信息，完成桥渡水文计算。如图8所示。

步骤E、水文分析与计算成果的输出与显示：

将步骤B中铁路沿线区域水文分析得到的河网矢量线、汇水流域矢量线与铁路线位叠加，用于辅助铁路勘察设计决策；并逐一输出各流域的流域信息，包含但不限于流域面积、流域长度、流域坡度。

将步骤C中铁路上游流域水文分析得到的沟心点矢量、上游河网矢量线、上游汇水流域矢量线、上游主沟矢量线与铁路线位叠加，用于辅助铁路勘察设计决策，并输出各铁路上游各流域的流域信息，包含但不限于流域面积、流域长度、流域坡度，输出步骤D中的桥渡水文计算结果。对输出的水文计算过程与成果信息以固定格式进行存储。

综上，采用本实施例的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，应用二次开发的上游水文分析工具，快速运行计算，并得出输出结果，形成一套整体用于铁路桥渡水文分析的解决方案，采用本实施例的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，首先，通过基于ArcGIS平台进行二次开发形成了具有区域水文分析、铁路线位上游流域水文分析、上游流域数据提取与计算的工具，将原先需人工完成的汇水区域识别、河网识别、桥渡水文径流计算转化为计算机处理，设置汇流累积量阈值，程序自行完成铁路线位上游流域汇水面积、流域长度、流域坡度的计算；并开放对汇水区域的编辑功能，允许人工校核干预。

其次，本实施例的方案中，对铁路桥渡水文分析及计算进行了整合，省略复杂的计算过程，同时，结果数据以固定格式文件的形式存储，解决了过往数据存储、传递的问题，提升了铁路桥渡水文分析计算的信息化程度。

最后，二次开发所形成的应用环境相较于ArcGIS自身的功能更容易上手，铁路桥渡水文分析与计算的操作流程更为简洁，对铁路桥涵勘察设计的适配性更强，可推广应用于铁路桥涵勘察设计工作中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，利用GIS技术，结合铁路线位对铁路上游流域进行水文分析，输出流域范围、设计流量水文计算成果，用于指导铁路桥涵勘察设计，具体包括如下步骤：

步骤A、提取三维特征点数据并对DEM数据进行处理，输出IMG格式DEM数据；

步骤B、应用ArcGIS软件二次开发的区域水文分析工具，结合步骤A的IMG格式DEM数据，自动运行多个命令，直接输出流向栅格数据、累积流量栅格数据、河网矢量线和汇水区域矢量线；

步骤C、利用ArcGIS软件二次开发的上游水文分析工具，结合铁路线位矢量数据(除DEM数据外的另外一项初始输入数据)，完成铁路上游流域水文分析，并得到铁路线位上游河网矢量线以及上游汇水流域范围；

步骤D、提取步骤C中获得的铁路上游流域水文分析数据，完成铁路桥渡水文计算，结合上游流域水文分析数据，计算输出对应沟心点上游汇水区域面积、输出主沟流域长度和流域坡度等数据；

步骤E、区域水文分析工具中水文分析与计算成果的输出与显示：

将步骤B中铁路沿线区域水文分析得到的河网矢量线、汇水流域矢量线与铁路线位叠加，用于辅助铁路勘察设计决策；并逐一输出各流域的流域信息；

将步骤C中铁路上游流域水文分析得到的沟心点矢量、上游河网矢量线、上游汇水流域矢量线、上游主沟矢量线与铁路线位叠加，用于辅助铁路勘察设计决策，并输出各铁路上游各流域的流域信息，输出步骤D中的桥渡水文计算结果；并对输出的水文计算过程与成果信息进行存储。

2.根据权利要求1的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤A具体包括如下步骤：

首先，从铁路沿线区域的CAD地形图中提取等高线、高程点的三维特征点数据；

其次，利用软件创建地形模型，再内插得到点格式DEM数据；

最后，对点格式DEM数据进行检查与编辑处理，剔除错误或者异常数据，将最终成果输出为IMG格式的DEM数据。

3.根据权利要求2的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤A中对点格式DEM数据进行检查与编辑处理，主要包括：检查点云数据是否缺失，对照影像检查地形模型(桥梁、房屋等)是否剔除；对出现高程突变的高程点进行编辑校准。

4.根据权利要求2的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤A中剔除错误或者异常数据主要包括剔除明显异于周围点高程的点，如高程突变点；编辑的方式可以是删除，也可以是通过专业编辑软件对高程点进行校准。

5.根据权利要求1的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤B中的区域水文分析工具集成有GIS现存在的模块命令，还预设有数据存储格式以及传递标准，能够顺序自动执行7个环节的命令。

6.根据权利要求5的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤B中，结合步骤A的IMG格式DEM数据完成铁路沿线区域水文分析，具体包括：对铁路沿线区域DEM数据进行填洼处理，取得无洼地的DEM数据；

其中，区域水文分析工具包括流向分析、累积流量计算、河网提取、河网矢量化、河网连接信息提取、汇水区域提取和汇水区域矢量线提取这7个环节，以及对各环节的整合，自动运行后直接输出流向栅格数据、累积流量栅格数据、河网矢量线和汇水区域矢量线。

7.根据权利要求6的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤C中的上游水文分析工具，预设有能够读取输入条件并应用公式完成计算的命令及计算过程。

8.根据权利要求6的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤C中的铁路上游流域水文分析包括如下步骤：

将铁路线位矢量数据的CAD文件转换为shp格式文件，结合步骤B取得的河网矢量线，在上游水文分析工具内计算河网同铁路线位的交点，取得汇水径流在铁路线位处的沟心点矢量；结合步骤B所得到的累积流量栅格数据，利用沟心点矢量与河网矢量线得到铁路线位上游河网矢量线；结合步骤B所得到的汇水区域矢量线，以及上游河网矢量线，取得上游汇水流域范围。

9.根据权利要求6的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤D中，结合铁路上游流域水文分析结果，逐一提取上游流域水文分析数据，计算输出对应沟心点上游汇水区域面积；结合步骤B所得到的累积流量栅格数据和沟心点矢量，回溯计算径流主沟矢量，计算输出主沟流域长度和流域坡度等数据。

10.根据权利要求9的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤D中，在水文计算工具内采用桥渡水文计算公式，包含但不限于铁路部门公式、公路部门公式、水利部门公式，输入暴雨强度、流域范围内的植被、坡面、地貌等信息，通过固定顺序的计算过程，自动完成桥渡水文计算。

11.根据权利要求9的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤D中，结合铁路上游流域水文分析结果，逐一提取上游流域水文分析数据，计算输出对应沟心点上游汇水区域面积；结合步骤B所得到的累积流量栅格数据和沟心点矢量，回溯计算径流主沟矢量，计算输出主沟流域长度和流域坡度等数据。

12.根据权利要求1的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤E中流域信息均包含但不限于流域面积、流域长度、流域坡度。

13.根据权利要求1的基于GIS技术的铁路桥渡水文分析方法，其特征在于，步骤E中，对输出的水文计算过程与成果信息进行固定格式的存储。

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