[發(fā)明專利]一種三峽庫區(qū)EFDC模型集成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810078851.6
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108256249B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉曉;劉明君;余游;劉海涵;張艷軍;曾可;王陸瀟;黃孝艷
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶市環(huán)境保護信息中心
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/2458;G06F16/248;G16C20/20;G16C20/90;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種三峽庫區(qū)EFDC模型集成方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：模型封裝：基于EFDC源代碼，對模型的模塊進行封裝，實現(xiàn)對模型文件的可控，所述模塊包括EFDC輸入文件、輸出文件及對主控文件；

S2：模型接口服務(wù)：為實現(xiàn)模型封裝文件對外提供計算，對相應(yīng)模型調(diào)用功能提供接口服務(wù)，針對三峽庫區(qū)水質(zhì)安全評估與預(yù)警系統(tǒng)實際模型使用需求，模型接口服務(wù)包括情景設(shè)置、模型選擇、模型條件設(shè)置、模型參數(shù)設(shè)置、模型計算啟動和結(jié)果調(diào)用；

S3：系統(tǒng)集成：通過集成實現(xiàn)在信息系統(tǒng)中對模型數(shù)據(jù)的前后處理，并調(diào)用模型接口服務(wù)，向模型傳遞輸入?yún)?shù)、啟動計算并提取計算結(jié)果存入模型數(shù)據(jù)庫；集成后，模型數(shù)據(jù)庫成為信息系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)庫，與基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、專題空間數(shù)據(jù)及專題數(shù)據(jù)整合，實現(xiàn)基于GIS的模型算例可視化表達；

所述基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)包括河道地形數(shù)據(jù)，所述專題空間數(shù)據(jù)包括排污口位置、污染源位置、監(jiān)測斷面和飲用水源地位置，所述專題數(shù)據(jù)包括污染排放、水質(zhì)監(jiān)測、敏感受體監(jiān)測和社會經(jīng)濟；

所述模型參數(shù)包括必調(diào)參數(shù)、可調(diào)參數(shù)和默認參數(shù)三類：

其中，必調(diào)參數(shù)為用戶新建算例時必需設(shè)定的參數(shù)，包括算例的模擬起止時間、排污口流量及污染物濃度的時間序列；

可調(diào)參數(shù)為根據(jù)情況調(diào)整的參數(shù)，包括河流的河網(wǎng)、河底坡降、糙率系數(shù)、入庫流量、出庫水位和污染物降解系數(shù)；在一定時期內(nèi)，未發(fā)生重大地理、地貌、氣象變化情況下，河流的河網(wǎng)、河底坡降和糙率系數(shù)變化不大，僅與預(yù)測河段位置有關(guān)，入庫流量及水文條件與水期有關(guān)，出庫水位與水期及三峽水庫調(diào)度方式有關(guān)，污染物降解系數(shù)與污染因子有關(guān)，一旦構(gòu)建成熟的本地化模型實例，可調(diào)參數(shù)便與各類條件建立對應(yīng)關(guān)系，將不同條件下的參數(shù)預(yù)置入庫，作為模型計算的初始值供模型調(diào)用，用戶視情況直接調(diào)用或修改；

默認參數(shù)為除必調(diào)參數(shù)和可調(diào)參數(shù)外，對預(yù)測地水質(zhì)不敏感的參數(shù)，包括風(fēng)速、風(fēng)向和溫度，在成熟實例中做好率定調(diào)試，在模型集成時直接調(diào)用；

在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較為簡單、時間緊迫時，模型參數(shù)簡化為必調(diào)參數(shù)；在數(shù)據(jù)充足詳實條件下，模型參數(shù)簡化為必調(diào)參數(shù)與可調(diào)參數(shù)；用于在模型集成應(yīng)用時，既滿足水環(huán)境管理用戶快速預(yù)測需求，又滿足個案條件下的詳實模擬需求。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三峽庫區(qū)EFDC模型集成方法，其特征在于：所述步驟S1具體為：

S101：輸入文件封裝：輸入文件包括空間地形數(shù)據(jù)文件、時間序列數(shù)據(jù)文件和模型參數(shù)數(shù)據(jù)文件；在封裝輸入?yún)?shù)文件時，針對參數(shù)類型提供不同封裝策略，必調(diào)參數(shù)用于實現(xiàn)設(shè)置、復(fù)用、修改功能；可調(diào)參數(shù)用于在實例參數(shù)解析入庫的前提下，實現(xiàn)對參數(shù)預(yù)置庫的調(diào)用及修改；默認參數(shù)只需固化調(diào)用，無需修改；在水質(zhì)管理信息系統(tǒng)中，模型啟動參數(shù)類型包括水位邊界條件，概化點參數(shù)，水動力模型參數(shù)和水質(zhì)模型參數(shù)；對應(yīng)的設(shè)置目的包括確定模型運算基本條件，設(shè)定入河污染源位置，確定水動力模擬預(yù)算輸入?yún)?shù)、糙率系數(shù)，確定水質(zhì)模擬運算輸入?yún)?shù)，包括污染因子、污染物濃度時間序列、降解系數(shù)；對應(yīng)的調(diào)用文件為EFDC.inp和pser.inp，EFDC.inp、pser.inp、dser.inp，qser.inp、pser.inp、dxdy.inp和dser.inp、dye.inp、EFDC.inp；

S102：主控文件封裝：主控文件包括對模型某些功能激活與否、數(shù)據(jù)規(guī)模、開邊界位置、模型結(jié)果中選擇輸出變量、數(shù)據(jù)結(jié)果輸出頻率和模擬時間范圍的設(shè)定，對模型主控文件封裝需要對主程序EFDC.inp的主控文件進行優(yōu)化，反饋計算結(jié)果標(biāo)識，按照不同河流網(wǎng)格類型、計算指標(biāo)類型分別調(diào)用模型主控文件，使用多線程技術(shù)實現(xiàn)不同類型模型運行文件的獨立調(diào)用，并行運行，互不影響；

S103：輸出文件解析入庫：輸出文件用于存儲時空維度下輸出變量的計算結(jié)果值及相關(guān)中間變量結(jié)果值，模型模擬結(jié)束后將生成包含水深參數(shù)EE_WC.OUT、三維流場EE_VEL.OUT、水體結(jié)果和泥沙河床的表層信息EE_WS.OUT，3個結(jié)果文件，通過解析模型輸出結(jié)果文件，提取結(jié)果數(shù)據(jù)，存入SQL數(shù)據(jù)庫。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三峽庫區(qū)EFDC模型集成方法，其特征在于：所述步驟S2具體為：通過建立模型接口服務(wù)，建立EFDC模型調(diào)用規(guī)范，滿足不同信息系統(tǒng)對模型的調(diào)用，從而解決模型不開放、重復(fù)性不高的問題，按照接口集成整體設(shè)計框架，采用Web Service技術(shù)，實現(xiàn)與前端界面對模型的調(diào)用，包括對情景設(shè)置、模型選擇、模型條件設(shè)置、模型參數(shù)設(shè)置、模型計算啟動、模型成果調(diào)用6類服務(wù)，將整個模擬過程拆分成多個部分，每部分獨立開發(fā)成一個步驟，即接口，只調(diào)用對應(yīng)步驟接口，即完成對應(yīng)部分工作。