利用VBA对水库水位～库容曲线计算

（唐山市水利规划设计研究院，河北 唐山 063000）

近年来由于计算机技术迅猛发展，以及“3S”（GIS、RS和GPS）技术的引入，水位～库容曲线计算方法一般是通过航测获得水库DEM （Digital Elevation Model，即数字高程模型），然后利用ArcGIS进行分析计算。主要计算方法是利用ArcToolbox中的相关工具，如栅格计算器、填挖方工具、表面体积计算工具等。ArcGIS作为一款成熟的商业地理信息系统分析软件，可完全胜任此分析计算，但当计算分析水位间距较小时，操作步骤较复杂，人工输入重复较多，耗时较长。

本文以上关水库为例，采用与ArcGIS相同计算原理，将水库DEM数据导出excel能够识别的数据格式，然后通过运行编写的相应VBA代码，一次性全部获得水位～库容计算数值。

1 计算原理与方法

1.1 基于DEM的水库库容计算方法

数字高程模型DEM（Digital Elevation Model）是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，在测绘、水文、工程建设等领域有着广泛的应用。DEM分辨率是作为刻画地形精确程度的一个重要指标，主要是指DEM最小的单元格的长度。因为DEM是离散数据，所以（X，Y）坐标其实是一个一个的小方格，每个小方格上标识出其高程。每个方格单元的高程为方格面积范围内的地形拟合高程hi。假设用获取的方格宽度为d的DEM来计算给定高程H水位的库容，在给定高程水位的范围内形成三维立体表面，每个格网单元到给定高程水面的形状为四棱柱，则每个格网的下面为地面，上面为给定高程的水面，分别计算出每个四棱柱单元的体积（计算公式如下），然后累加即成为给定高程水位的总库容。……