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龙图腾网恭喜中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司;云南省水利水电科学研究院申请的专利一种针对小流域最长汇流路径的快速提取方法和装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119357302B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411904774.7，技术领域涉及：G06F16/29；该发明授权一种针对小流域最长汇流路径的快速提取方法和装置是由李曦凌;姜咏絮;马华安;何南;张涵;刘军;闵军;张云峰;陈科;刘阳容;房林东;杨娅楠;毛云华;许世民设计研发完成，并于2024-12-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种针对小流域最长汇流路径的快速提取方法和装置在说明书摘要公布了：本发明涉及水文学及水资源学技术领域，尤其涉及一种针对小流域最长汇流路径的快速提取方法和装置。通过一个统一的界面，显著减少中间数据的产生，使用户在执行复杂的水文分析任务时操作的复杂性大大降低，减少了数据管理错误和操作失误的可能性。通过集成化的处理流程简化了用户需要进行的操作步骤。将流向分析、流量计算、河网提取及最长汇流路径搜索整合在连续的步骤中，无需频繁切换工具，显著提高了用户操作的便利性。本发明优化了数据处理算法，特别是在最长径流路径的搜索方面采用了深度优先搜索（DFS）算法，通过将图论算法与GIS技术有机结合，提升了处理速度。

本发明授权一种针对小流域最长汇流路径的快速提取方法和装置在权利要求书中公布了：1.一种针对小流域最长汇流路径的快速提取方法，其特征在于，包括：加载DEM和出水口矢量，用户绘制分析范围；对DEM栅格数据进行裁剪、填洼、流向分析、流量计算、倾泻点捕捉、分水岭提取处理获得流域范围栅格数据，并转换为矢量多边形；根据分水岭矢量范围对流量栅格、流向栅格进行裁剪，通过栅格条件函数对裁剪后流向栅格数据筛选出河网栅格数据；对所述河网栅格数据进行河网链接、河网分析以及矢量化处理；确定起始线段，在河网中找到与指定出水口最近且grid_code最大的起始线段；采用深度优先搜索DFS算法，从选择的起始线段出发，使用深度优先搜索算法遍历河网，得到最长汇流路径的河网要素集合；将最长汇流路径的多线段数据保存为矢量文件，并在地图上进行可视化展示；对DEM栅格数据进行裁剪、填洼、流向分析、流量计算、倾泻点捕捉、分水岭提取处理获得流域范围栅格数据，并转换为矢量多边形，还包括：使用Fill工具对DEM进行填洼处理，以消除数据中的洼地，确保水流连续性，处理过程中，系统自动设置单元格大小和分析范围，确保填洼操作精确执行；使用FlowDirection工具分析填洼处理过的DEM数据，确定每个栅格的流出方向；使用FlowAccumulation工具对流向数据进行处理，计算流入每个栅格的累积流量，识别可能形成河流的区域；根据设置的捕捉距离，采用SnapPourPoint工具调整由用户指定的出水口位置，使其对齐到最近的高流量点，确保分水岭分析的出水口位置的准确性；使用Watershed工具根据流量数据和调整后的出水口位置，提取分水岭区域，得到分水岭的栅格数据作为河网提取的直接输入；使用IConversionOp.RasterDataToPolygonFeatureData方法将分水岭栅格数据转换为矢量多边形，将计算的结果输出到用户指定路径的Shapefile格式；所述根据分水岭矢量范围对流量栅格、流向栅格进行裁剪，通过栅格条件函数对裁剪后流量栅格数据筛选出河网栅格数据，还包括：根据分水岭的矢量多边形裁剪流向和流量栅格数据缩小分析范围；应用条件函数Con设置阈值，从裁剪后的流量栅格中筛选出高于设定阈值的栅格，识别出河网的初步形态；所述对所述河网栅格数据进行河网链接、河网分析以及矢量化处理，还包括：河网链接：使用StreamLink工具处理条件函数处理后的河网栅格，根据流向栅格的信息确定河网中各个河流部分的链接关系；河网分级：执行StreamOrder工具，采用Strahler方法对河网进行分级，确定河流的主次顺序，利于最长汇流路径沿着干流查找；河网矢量化：将河网分级的结果通过RasterToPolyline工具转换为矢量格式，将栅格数据转换为多线段矢量数据，所述多线段矢量数据包含起终点、方向和分级信息；所述确定起始线段，在河网中找到与指定出水口最近且grid_code最大的起始线段，还包括：在进行搜索前，检查河网要素类中是否已存在fromcode和tocode字段，如果不存在，则调用自动添加，所述fromcode和tocode字段用于唯一标识河段的起点和终点；使用要素游标遍历河网中的所有要素，对于每个要素，获取其形状polyline，并从中提取起点和终点坐标；将起点和终点的坐标转换成字符串形式，并保留六位小数，坐标被用作字典uniqueCoords的键，该字典存储坐标点的唯一编号，更新每个河段的fromcode和tocode字段，分别对应起点和终点的唯一编号；确定最优起始线段：对于每个多线段，计算其grid_code代表流量大小，使用几何接口IProximityOperator计算河段到指定出水口pourPoint的最近距离；通过比较确定grid_code最大且到出水口距离最近的河段作为起始线段，如果存在多个grid_code最大的河段，选择距离最近的河段作为起始线段；采用深度优先搜索DFS算法，从选择的起始线段出发，使用深度优先搜索算法遍历河网，得到最长汇流路径的河网要素集合，还包括：无向图的构建：通过河网要素类riverFeatureClass构建一个无向图，表示河网的拓扑结构，河段的每个端点被转换为图中的节点，河段本身则作为连接节点的边；初始化和搜索启动：选择的起始线段及其端点作为DFS的起始点，初始化路径列表currentPath和路径长度currentLength，并将起始线段加入路径列表，起始长度设置为该起始线段的长度；从起始节点开始，递归地访问每一个相邻节点，即连接的河段，在访问过程中不断更新当前路径和路径长度，维护一个访问过的节点集合visitedPoints；在遍历过程中，如果访问新的河段导致路径长度增加，则更新当前路径和长度，当无法进一步访问新节点时，回溯至上一个节点，尝试其他可能的路径；在深度优先搜索的每次递归调用中，比较当前路径长度与已知的最长路径长度，如果当前路径长度更长，则更新最长路径信息，保存当前路径作为新的最长路径；完成DFS后，返回记录的最长路径作为一组河网要素，表示河网中的最长汇流路径。

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