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龙图腾网获悉南京师范大学申请的专利一种基于高精度三维数据的城市多粒度汇水区划分方法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：CN120805494B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17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：202511140330.5，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于高精度三维数据的城市多粒度汇水区划分方法是由张书亮;李雅婷;章琪雅;鹿鹏程;黄韵设计研发完成，并于2025-08-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于高精度三维数据的城市多粒度汇水区划分方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于高精度三维数据的城市多粒度汇水区划分方法，包括以下步骤：利用激光点云技术获取城市高精度三维数据；采用渐进三角网滤波方法分类点云数据，提取建筑物、道路和立交桥要素的矢量边界线；基于高精度DEM进行水文分析，提取汇水区并与边界线合并，构建宏观边界层；采用四叉树网格细分与合并机制动态划分非规则化网格，构建细节网格层；将细节网格层划分为产流、汇流及产汇流栅格层；整合宏观边界层与细节网格层，赋予水文参数，形成城市多粒度三维汇水区划分；通过面向对象的空间数据组织和GeoJSON存储，实现高效存储与快速检索。本发明提升了复杂城市环境下汇水区划分的精细度和动态模拟的准确性。

本发明授权一种基于高精度三维数据的城市多粒度汇水区划分方法在权利要求书中公布了：1.一种基于高精度三维数据的城市多粒度汇水区划分方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：利用激光点云技术获取城市高精度三维数据； S2：对点云数据采用渐进三角网滤波方法进行分类处理，以矢量形式提取具有水文调控作用的建筑物、道路和立交桥要素的边界线； S3：基于高精度DEM进行水文分析以提取汇水区，与S2的矢量边界线进行空间合并，构建宏观边界层； S4：采用四叉树网格细分与合并机制，动态划分非规则化网格，以构建细节网格层； S5：基于城市三维垂直分层特征，将S4构建的细节网格层进一步划分为产流、汇流及产汇流栅格层，结合降雨强度四维矩阵驱动的降雨输入进行产汇流计算； S6：结合建筑物、道路、立交桥和普通地面要素的几何形态特征与水文过程，将S3的宏观边界层与S5细节网格层进行整合，赋予相应的水文参数，形成城市多粒度三维汇水区； S7：通过面向对象的空间数据组织与GeoJSON存储方法，实现城市多粒度三维汇水区的高效存储与快速检索； 其中，S4中非规则化网格划分包括以下步骤： S41：通过对双层屋顶建筑物的次层点云进行插值，以填补被顶层屋顶遮挡的部分；通过对普通地面点云进行插值，生成立交桥下方的地形数据，在获取完整的建筑物、道路、立交桥和普通地面点云数据后，采用反距离加权插值法转换为规则格网，生成DEM； S42：基于DEM提取地形坡度和曲率信息，计算网格细分指标，具体计算公式为： 上式中，Ct是网格细分指标，Ss是当前网格的坡度，Cc是曲率，Smax和Cmax分别是区域内坡度和曲率的最大值； S43：根据DEM构建初始四叉树结构，每个节点对应一个矩形网格，网格初始分辨率设定为I0，其高程值通过对DEM进行双线性插值得到，从而形成规则化的初始网格结构，初始四叉树深度H0具体计算公式为： 上式中，是DEM数据在横纵方向上的最大像素数量，是初始四叉树深度，是初始分辨率； S44：计算每个四叉树节点覆盖区域的平均网格细分指标，若大于初始分辨率对应的网格细分阈值，则将当前节点细分为4个子网格，深度增加1；反之，则保持网格的独立状态，不断细分四叉树网格，直至满足细分终止条件或达到最大深度，细分后子网格的高程同样通过双线性插值赋值； S45：在S44细分基础上，计算每个四叉树节点的网格合并指标，若小于合并阈值，则将当前节点与其父节点或相邻的低合并指标节点进行合并，直至所有可合并的网格单元均已完成，具体计算公式为： Et＝|Sslope-Smean| 上式中，是当前四叉树网格单元内的坡度梯度，Smean是当前网格及其邻近网格的平均坡度梯度，w是高程，和分别是二维平面上的横、纵坐标，是网格合并指标； S46：从经过细分和合并后的四叉树结构中，提取所有的叶子节点，这些叶子节点共同构成了非重叠的非规则化网格集合，从而构建细节网格层。

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