一種基于gis的城市雨水管網(wǎng)密度計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種基于GIS的城市雨水管網(wǎng)密度計算方法，屬于城市暴雨積澇災 害監(jiān)測預警、風險區(qū)劃技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 雨水管網(wǎng)密度是指對城市按照一定邊長進行網(wǎng)格劃分后，單位網(wǎng)格內(nèi)的雨水管網(wǎng) 的長度值。在城市暴雨洪澇災害風險分析中，雨水管網(wǎng)密度是評價暴雨洪澇災害孕災環(huán)境 敏感性的重要指標，反映了評價區(qū)域發(fā)生內(nèi)澇積水的難易程度。由于城市雨水管網(wǎng)分布錯 綜復雜，深埋于地下，增加了測量人員對其進行測量的難度，因此在城市暴雨積澇風險區(qū)劃 評價中，缺乏雨水管網(wǎng)數(shù)據(jù)是普遍現(xiàn)象，傳統(tǒng)方法是利用類比法，即通過對比同類地區(qū)雨水 管網(wǎng)密度來確定研究區(qū)雨水管網(wǎng)密度，這種方法屬于估算方法，準確率低，導致城市暴雨積 澇災害風險評價不準確或與實際情況不符合。在實際城市建設(shè)中，雨水管道布設(shè)基本是沿 著城市道路進行布設(shè)，而道路數(shù)據(jù)較容易獲得，因此可以根據(jù)區(qū)域的道路密度與雨水管網(wǎng) 密度相關(guān)性特點，利用已知的道路數(shù)據(jù)計算缺失雨水管網(wǎng)數(shù)據(jù)區(qū)域的雨水管網(wǎng)密度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于為了避免傳統(tǒng)雨水管網(wǎng)缺失地區(qū)雨水管網(wǎng)密度計算方法的局 限性，提供一種基于GIS的城市雨水管網(wǎng)密度計算方法，該方法根據(jù)城市雨水管網(wǎng)分布與道 路密集程度密切相關(guān)的特點，對道路密度和雨水管網(wǎng)密度進行相關(guān)性分析，建立回歸方程， 利用該方程推算缺失管網(wǎng)數(shù)據(jù)地區(qū)的雨水管網(wǎng)密度值。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種基于GIS的城市雨水管網(wǎng)密度計算方法，包括如下 步驟：
[0005] a、對研究城市所在區(qū)域進行研究樣區(qū)劃分(劃分方法為利用遙感影像進行劃分， 不屬于本發(fā)明范圍）；
[0006] b、利用GIS軟件中的疊加分析功能，對道路線數(shù)據(jù)集和網(wǎng)格區(qū)域面數(shù)據(jù)集進行求 交分析，并結(jié)合GIS軟件中的SQL查詢功能，對求交分析后的結(jié)果數(shù)據(jù)集進行查詢分析，獲得 單位網(wǎng)格內(nèi)的道路線總長度（網(wǎng)格劃分采用GIS軟件功能完成），即道路密度，同理，可以求 得單位網(wǎng)格內(nèi)的雨水管網(wǎng)線總長度，即管網(wǎng)密度；
[0007] c、利用GIS軟件中的數(shù)據(jù)集追加列功能，將查詢分析出來的道路密度數(shù)據(jù)及管網(wǎng) 密度數(shù)據(jù)賦予給網(wǎng)格區(qū)域面數(shù)據(jù)集；
[0008] d、利用GIS軟件中的數(shù)據(jù)導出功能，把各樣區(qū)的道路密度和管網(wǎng)密度數(shù)據(jù)導出到 Excel表格，并在Excel軟件中分別對各區(qū)的道路密度和管網(wǎng)密度數(shù)據(jù)進行合理性分析和判 斷，剔除異常值，再對進行合理性分析后的道路密度和管網(wǎng)密度數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析，建立 回歸方程；
[0009] e、把各樣區(qū)的回歸方程模型應用到管網(wǎng)數(shù)據(jù)缺失區(qū)，通過已有合理的道路密度數(shù) 據(jù)，計算出缺失的管網(wǎng)密度值，并賦予給相應的網(wǎng)格單元。
[0010]本發(fā)明的有益效果：
[0011] 傳統(tǒng)方法中，是通過對比同類地區(qū)雨水管網(wǎng)密度來確定研究區(qū)雨水管網(wǎng)密度，而 實際情況中，城市雨水管網(wǎng)的分布與道路分布、建筑物分布密切相關(guān)，所以在該技術(shù)方案 中，根據(jù)城市雨水管網(wǎng)分布與道路密集程度密切相關(guān)的特點，對兩者進行相關(guān)分析，建立回 歸方程，通過已有合理的道路密度數(shù)據(jù)，計算出缺失的雨水管網(wǎng)密度值，該技術(shù)方案避免了 傳統(tǒng)方法的局限性，提高了方法的合理性和使用性。
【附圖說明】
[0012]圖1為基于GIS的城市雨水管網(wǎng)密度計算方法技術(shù)流程圖；
[0013]圖2至圖4為實例中主城區(qū)、副城區(qū)、郊區(qū)的相關(guān)性分析散點圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。
[0015] 以某研究城市為例，一種基于GIS的城市雨水管網(wǎng)密度計算方法的技術(shù)流程如圖1 所示，具體包括如下步驟：
[0016] 步驟1、對該研究城市進行研究樣區(qū)劃分，劃分為主城區(qū)、副城區(qū)和郊區(qū)；
[0017] 步驟2、利用GIS軟件將研究區(qū)域劃分為500*500網(wǎng)格，利用GIS疊加分析功能，對道 路線數(shù)據(jù)集和網(wǎng)格區(qū)域面數(shù)據(jù)集進行求交分析，并結(jié)合GIS軟件中的SQL查詢功能，對求交 分析后的結(jié)果數(shù)據(jù)集進行查詢分析，獲得單位網(wǎng)格內(nèi)的道路線總長度，即道路密度，如表1 所示(局部數(shù)據(jù)，單位m)，為查詢出來的道路密度值，同理，可以求得單位網(wǎng)格內(nèi)的雨水管網(wǎng) 線總長度，即管網(wǎng)密度；
[0018] 表1.查詢分析出來的道路密度值 「00191
[0020] 步驟3、利用GIS軟件中的數(shù)據(jù)集追加列功能，把查詢分析出來的道路密度數(shù)據(jù)及 管網(wǎng)密度數(shù)據(jù)賦予給網(wǎng)格區(qū)域面數(shù)據(jù)集，如表2所示(局部數(shù)據(jù)，單位m)，為數(shù)據(jù)追加成功后 的網(wǎng)格中對應的道路密度和管網(wǎng)密度數(shù)據(jù)；
[0021] 表2.網(wǎng)格中對應的道路密度和管網(wǎng)密度數(shù)據(jù) Γηη"?

~步驟4、利用GIS軟件中的數(shù)據(jù)導出功能，把各樣區(qū)的道路密度和管網(wǎng)密度數(shù)據(jù)導_ 出到Excel表格，并在Excel軟件中分別對各區(qū)的道路密度和管網(wǎng)密度數(shù)據(jù)進行合理性分析 和判斷，剔除異常值，再對進行合理性分析后的道路密度和管網(wǎng)密度數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析， 建立回歸方程，如圖2至圖4所示，分別為研究城市主城區(qū)、副城區(qū)、郊區(qū)的相關(guān)性分析散點 圖；
[0024]步驟5、把各樣區(qū)的回歸方程模型應用到管網(wǎng)數(shù)據(jù)缺失區(qū)，通過已有合理的道路密 度數(shù)據(jù)，計算出缺失的管網(wǎng)密度值，并賦予給相應的網(wǎng)格單元；
[0025]應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下， 還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。本實施例中未 明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于GIS的城市雨水管網(wǎng)密度計算方法，其特征在于:包括如下步驟： a、 對研究城市所在區(qū)域進行研究樣區(qū)劃分； b、 利用GIS軟件中的疊加分析功能，對道路線數(shù)據(jù)集和網(wǎng)格區(qū)域面數(shù)據(jù)集進行求交分 析，并結(jié)合GIS軟件中的SQL查詢功能，對求交分析后的結(jié)果數(shù)據(jù)集進行查詢分析，獲得單位 網(wǎng)格內(nèi)的道路線總長度，即道路密度，同理，可以求得單位網(wǎng)格內(nèi)的雨水管網(wǎng)線總長度，即 管網(wǎng)密度； c、 利用GIS軟件中的數(shù)據(jù)集追加列功能，將查詢分析出來的道路密度數(shù)據(jù)及管網(wǎng)密度 數(shù)據(jù)賦予給網(wǎng)格區(qū)域面數(shù)據(jù)集； d、 利用GIS軟件中的數(shù)據(jù)導出功能，把各樣區(qū)的道路密度和管網(wǎng)密度數(shù)據(jù)導出到Excel 表格，并在Excel軟件中分別對各區(qū)的道路密度和管網(wǎng)密度數(shù)據(jù)進行合理性分析和判斷，剔 除異常值，再對進行合理性分析后的道路密度和管網(wǎng)密度數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析，建立回歸 方程； e、 把各樣區(qū)的回歸方程模型應用到管網(wǎng)數(shù)據(jù)缺失區(qū)，通過已有合理的道路密度數(shù)據(jù)， 計算出缺失的管網(wǎng)密度值，并賦予給相應的網(wǎng)格單元。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于GIS的城市雨水管網(wǎng)密度計算方法，該計算方法根據(jù)城市雨水管網(wǎng)空間分布與道路空間分布密切相關(guān)的特點，對雨水管網(wǎng)密度和道路密度進行相關(guān)性分析，建立道路密度與雨水管網(wǎng)密度回歸分析模型，利用該模型計算雨水管網(wǎng)數(shù)據(jù)缺失地區(qū)的雨水管網(wǎng)密度值。本發(fā)明避免了傳統(tǒng)方法的局限性，提高了方法的合理性和使用性。
【IPC分類】G06Q50/26, G06F17/18, G06Q10/04
【公開號】CN105678427
【申請?zhí)枴緾N201610080474
【發(fā)明人】薛豐昌, 錢洪亮, 黃敏敏, 宋肖依
【申請人】南京信息工程大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年2月4日