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申请/专利权人：哈尔滨师范大学;上海交通大学

摘要：基于SWMM的典型流域非点源污染模拟与控制决策系统，属于水环境治理工程领域。为了解决现有的非点源污染模拟与控制决策方法存在在缺少基础地理数据与水文水力数据时模拟准确度与控制有效性有待于进一步提高的问题。本发明的系统包括一个基础地理要素数据库，一个用于得到子流域拓扑关系并将研究区地物解译结果转为栅格数据的遥感解译模型，一个用于生成子汇水区并进行概化的子汇水区的生成与概化模型，一个利用雨量计的数据源进行水文水质模拟的降雨径流模型，一个对子汇水分区的特征宽度、不透水百分比和坡度进行统计计算并分析非点源污染负荷在不同子汇水区上的时空分布特征的SWMM模型建立模块，以及一个非点源污染控制模块。

主权项：1.基于SWMM的典型流域非点源污染模拟系统，其特征在于，包括空间遥感与基础地理要素数据库，以及下垫面遥感解译模型、区子汇水区的生成与概化模型、基于SWMM的降雨径流模型和SWMM模型建立模块；所述的空间遥感与基础地理要素数据库：用于存储DEM数据、降雨数据以及遥感影像数据；所述的遥感解译模型：基于PIE-Engine平台调用研究区范围内高分6号卫星的B2、B3、B4波段计算归一化植被指数NDVI和归一化水体指数NDWI，并将NDVI和NDWI进行融合得到融合影像，最后在上述研究区融合影像上采样并构建K-Means分类器进行非监督学习；然后利用Arcgis统计分类结果并分析解译的合理性，得到子流域拓扑关系，将研究区地物解译结果转为栅格数据以供后续SWMM建模使用；子汇水区的生成与概化模型：用于生成子汇水区并进行概化；所述的降雨径流模型：利用芝加哥雨型生成器构造多种重现期降雨事件，作为雨量计的数据源来驱动SWMM进行水文水质模拟；SWMM模型建立模块：基于河网拓扑关系和子流域拓扑关系，利用ArcGIS分别对各子汇水分区的特征宽度、不透水百分比以及坡度进行统计和计算；并根据研究区遥感解译与统计结果，为各子汇水区添加用地属性并分别设置相应的污染物累计与冲刷函数；同时利用ArcGIS根据空间地理要素数据库完成研究区SWMM模型的建立，基于降雨径流模型，建立典型降雨情景对模型运行状态进行校验，并分析非点源污染负荷在不同子汇水区上的时空分布特征；SWMM模型的建立过程具体入下：（1）在ArcGIS中创建包括子汇水分区、河网在内的要素对象；（2）利用ArcGIS的相关工具箱在研究区范围内进行水文与空间分析，获取包括下垫面特征、对象空降拓扑关系在内的信息；（3）为各对象层添加属性字段，并在ArcGIS中完成相关数据的录入；（4）建立ArcGIS模型数据库与SWMM输入文件之间的对应关系，自动整合并生成INP文件，实现SWMM的快速建模；SWMM模型建立模块建立的SWMM模型用于典型流域非点源污染模拟。

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