[發明專利]基于氣象預報及水動力模擬的流域水位及內澇預報方法

在審

• 申請號: 202010775489.5
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111898303A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 念國魁;何曉彤;馮典
• 申請（專利權）人: 蘇州大圜科技有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06Q10/04;G06Q50/26;G06F113/08
• 代理公司: 蘇州尚為知識產權代理事務所(普通合伙) 32483
• 代理人: 陳鋼

1.一種基于氣象預報及水動力模擬的流域水位及內澇預報方法，其特征在于，具體的實施步驟是：

S1.根據研究需要，確定研究區域，并規劃出所研究水域的流域邊界；

S2.確定研究河道，根據需求劃定河道邊界并對河道邊界進行訂正；

S3.確定城市區域，根據用戶需求決定是否啟用高精度城市建筑群建模；

S4.確定城市區域，根據用戶需求決定是否啟用降雨-徑流模塊，若啟用則使用土壤類型數據及土地利用類型數據，獲取CN值；若不啟用則不加入CN值數據。

S5.根據已有水文探測站數據為基準進行水位設置，并記錄水文探測站位置，作為仿真結果檢查點；

S6.確定降雨研究，根據用戶需求決定是否啟用降雨-徑流模擬，是否啟用時空變化的降雨，若啟用則在步驟中調整降雨參數，選擇經重新編譯過后的時空分布型降雨輸入模塊；

S7.調整基于氣象預報及水動力模擬的流域水位及內澇預報方法TELEMAC模型可用參數化方案；

S8.完成仿真適配階段，根據在步驟S5中獲得的通過的流量的上下限及對應的降雨狀況，制定仿真模型入口區流量的上下限，使用步驟S6、S7制定的仿真控制，得到一系列的水文站處的仿真水位流量結果，完成適配；

S9.仿真運行階段，制作仿真模型需要的實況水文數據、實況/預報氣象數據；

S10.仿真后處理階段，運行數據處理程序，制作數據庫、實況圖等，與其它拓展平臺對接。

2.根據權利要求1所述的基于氣象預報及水動力模擬的流域水位及內澇預報方法，其特征在于：所述步驟S3、根據研究及用戶需求，啟用城區加密，對城區網格加密過程如下：

步驟S31、標識城區建筑并規定對應建筑高度，對城區街道與建筑群之間加密網格；

步驟S32、對地理高程數據中對應的建筑物進行高度訂正，對應為測繪的建筑物高度，若無實際測繪數據，則對建筑物高度做簡化處理；

步驟S33、將高程數據映射至S31步驟制作的網格中。

3.根據權利要求1所述的基于氣象預報及水動力模擬的流域水位及內澇預報方法，其特征在于：所述步驟S4、根據研究及用戶需求，啟用降雨徑流模塊，對徑流CN值制作過程如下：

步驟S41、通過該區域土壤類型數據庫確定該地的土壤類型，通過土壤各成分含量轉換為美國土壤保持局定義的土壤類型；

步驟S42、通過該區域的土地利用率確定該地的CN值和曼寧系數；

步驟S43、將高程數據映射至S31步驟制作的網格中。

4.根據權利要求1所述的基于氣象預報及水動力模擬的流域水位及內澇預報方法，其特征在于：所述步驟S6、根據研究及用戶需求，啟用降雨-徑流模塊，其中的步驟如下：

步驟S61、在水動力模型TELEMAC基于氣象預報及水動力模擬的流域水位及內澇預報方法中打開降雨模塊有關選項；

步驟S62、選擇降雨實況預報數據源，制作降雨數據；

步驟S63、在水動力模型TELEMAC基于氣象預報及水動力模擬的流域水位及內澇預報方法降雨模塊中選擇時空分布型降雨接口在TELEMAC基于氣象預報及水動力模擬的流域水位及內澇預報方法運行階段對降雨數據進行輸入。

5.根據權利要求1所述的基于氣象預報及水動力模擬的流域水位及內澇預報方法，其特征在于：所述步驟S8、完成仿真適配階段，其中的步驟如下：

步驟S81、根據步驟5中獲得的水文站歷史流量、水位制定流量序列Q0和水位序列H0，據此制作仿真模型的入口區流量的上下限序列Q1，設置仿真入口流量的滑動序列，進行仿真，得到仿真模型中的水文站坐標處的水位序列H2和流量序列Q2；

步驟S82、根據步驟S81獲得的Q0、H0序列，Q2、H2序列，根據標準擬合方程H＝基于氣象預報及水動力模擬的流域水位及內澇預報方法Q^b+c(H表水位，Q表流量)得到H0＝F0(Q0)，F0擬合方程，H2＝F2(Q2)，F2擬合方程；

步驟S83、計算Q0、H0序列，Q2、H2序列的相關性及顯著性；

步驟S83、根據步驟S82獲得的F0、F2擬合方程，水文站仿真的擬合方程，可以得到F0和F2的轉換方程F，進而可以根據仿真數據通過轉換方程F計算得到真實數據，完成模型仿真的適配。