[發明專利]一種河湖水系動力重構方法、設備及計算機存儲介質有效

申請號：	202110282279.7	申請日：	2021-03-16
公開（公告）號：	CN112906285B	公開（公告）日：	2022-09-13
發明（設計）人：	吳時強;吳修鋒;張宇;戴江玉;王小東;顧芳芳;薛萬云;王芳芳;楊倩倩;高昂	申請（專利權）人：	水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
主分類號：	G06F30/25	分類號：	G06F30/25;G06F30/28;G06K9/62;G06F113/08;G06F119/14
代理公司：	南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360	代理人：	張帆
地址：	210029 江***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種湖水動力方法設備計算機存儲介質
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【說明書】：

本發明涉及一種河湖水系動力重構方法、設備及計算機存儲介質，方法包括獲取預定水域的動力特性，以該動力特性對該預定水域內的所有河流進行聚類、得到各個類；對動力特性不同的各個類分別進行空間分布格局分析；在空間分布格局分析完成的基礎之上，構建動力匹配多目標優化模型和布局優化模型，并分別對其求解。本發明用于定量描述河湖水系水安全適配程度，通過對河流進行系統聚類，得到動力特性不同的多個類，各個類包含動力特性相似的若干條河。以類為單位描述河流動力的空間差異性，對動力特性不同的各個類分別進行空間分布格局分析，然后基于其空間分布格局總結概括空間分布的位置規律。

技術領域

本發明涉及一種河湖水系動力重構方法、設備及計算機存儲介質，涉及水系動力領域。

背景技術

河湖水系連通是一個復雜的水網系統，由多種要素構成。河湖水系的動力需求指標體系主要包括結構連通性、水力連通性和地貌特性。結構連通性指標分析區域內的河頻數、水面率和水系連通度；水力連通性指標分析區域內河流長度、水體的流動能力、河道輸出能力等；地貌特性指標是對河流的縱向連續性、側向連通性、河道穩定性等方面進行分析。結構連通性是提高河湖水系水資源統籌調配能力、改善水生態環境狀況的基礎，而水力連通性則體現水系水旱災害防御能力，對河湖水系連通的實踐有較強的指導意義。

傳統用于重構河湖水系的方法通常沒有將河湖水系動力需求集與動力重構措施集進行恰當的匹配，導致構建的模型具有較大的不確定性和不穩定性。

發明內容

發明目的：提出一種河湖水系動力重構方法、設備及計算機存儲介質，以解決現有技術存在的上述問題。

技術方案：第一方面，提供了一種河湖水系動力重構方法，該方法包括以下步驟：

獲取預定水域的動力特性，以該動力特性對該預定水域內的所有河流進行聚類、得到各個類；選取第i條河與第j條河之間的距離d_ij作為聚類的標準，以該動力特性分析實現水安全保障對水動力的需求。

在多種距離計算方法中，選用最易于理解的歐氏距離。距離d_ij滿足以下三條性質：

1)非負性且

2)對稱性

3)三角形性質

因此，距離d_ij可以作為一種度量數據對象間相似程度的聚類標準，d_ij越小，數據對象越相似。將各河流中有關動力的特性作為指標，定量計算各河流之間的距離，進而找到相似的河流，完成河流樣品的聚類。

對動力特性不同的各個類分別進行空間分布格局分析：對河流進行系統聚類后，得到了動力特性不同的多個類，各個類包含動力特性相似的若干條河。以類為單位描述河流動力的空間差異性，對動力特性不同的各個類分別進行空間分布格局分析，然后基于其空間分布格局總結概括空間分布的位置規律。

建立動力需求集與動力措施集，構建動力優化匹配模型，對其求解。