[發明專利]基于遙感技術的城市合流制排水系統水量負荷預測方法

在審

• 申請號: 202210129309.5
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN114611756A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 丁一凡;陳文然;周小國;淦方茂;惠二青;米榮熙;陳彥霖;高菲;彭夢文
• 申請（專利權）人: 長江生態環保集團有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;G06F16/29;G06F17/18;G06V20/13;G06V10/82;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 焦磊

1.一種基于遙感技術的城市合流制排水系統水量負荷預測方法，其特征在于：它包括如下步驟：

S1、利用多源衛星遙感數據，結合天地圖和高德地圖數據間接估算城市居民區污水排放量；

S2、利用DEM數據結合城市級降雨數據估算潛在路面匯水區的降雨匯水面積及匯水量，根據DEM數據、降雨數據形成統一的映射地理空間網格R；

S3、將城市各居民區污水排放量、降雨匯水面積、匯水量分別映射至統一網格R作為輸入，根據管網線路信息、點位地理信息，將各片區合流制排水系統管網、截流井、調蓄池、污水廠水量監測數據分別映射至統一網格R作為輸出，利用深度學習方式構建城市居民區合流制排水系統模型；

S4、基于構建的城市居民區合流制排水系統模型，結合最新的多源衛星遙感數據、降雨預報數據和DEM數據估算結果，預測潛在降雨期各片區管網、截流井、調蓄池、污水廠水量負荷情況，開展預警工作。

2.根據權利要求1所述的基于遙感技術的城市合流制排水系統水量負荷預測方法，其特征在于：所述步驟S1估算城市居民區污水排放量的具體過程如下：

通過多光譜遙感數據初步劃分城市地表建筑，結合天地圖和高德地圖數據細化確定城市居民區范圍，結合夜間燈光遙感數據反饋的光強度以及片區統計的人口總數，估算城市各居民區人口密度，根據人均污水排放經驗值間接估算城市居民區污水排放量。

3.根據權利要求2所述的基于遙感技術的城市合流制排水系統水量負荷預測方法，其特征在于：所述步驟S1具體包括如下步驟：

S101、利用Envi、ArcGIS、Python對遙感數據進行批量預處理，包括拼接、校正、投影轉換、去云；

S102、基于多光譜遙感數據對城市各片區進行劃分，提取城市地面建筑物信息，基于天地圖、高德地圖數據標記的城市居民區點位信息，對提取的建筑物信息進一步細分獲取城市居民區范圍；

S103、基于夜間燈光遙感數據獲取城市各居民區范圍內的燈光強度值，根據片區統計的人口總數，估算該居民區的人口密度，間接估算污水排放量，公式如下：

Pi＝Li/(L1+L2+......+Ln)×Dc×E

其中，Pi為居民區i污水排放量，Li為居民區i燈光強度值，(L1+L2+......+Ln)為片區c燈光強度值總和，Dc為片區c人口總數，E為人均污水排放量。

4.根據權利要求1所述的基于遙感技術的城市合流制排水系統水量負荷預測方法，其特征在于：所述步驟S2具體為：利用DEM數據判斷城市降雨潛在路面匯水區，標記匯水區網格，結合城市級每小時的降雨數據評估城市降雨量空間分布情況，估算潛在匯水區的降雨匯水面積及匯水量。

5.根據權利要求1所述的基于遙感技術的城市合流制排水系統水量負荷預測方法，其特征在于：所述步驟S3構建城市居民區合流制排水系統模型的具體過程如下：

將估算的城市各居民區污水排放量及匯水區的降雨匯水面積及匯水量作為模型輸入量，將整合的對應降雨時期各片區管網、截流井、調蓄池、污水廠水量監測數據作為模型輸出量；根據多源衛星遙感數據、降雨數據、DEM數據地理信息，以及各片區管網線路信息、截流井點位信息、調蓄池點位信息、污水廠點位信息，將各輸入、輸出量分別映射至統一的地理空間網格R，并輸入模型；利用深度學習方式建立輸入量與輸出量之間的潛在關系，構建城市居民區合流制排水系統模型。