一种超级多模集成应用的水文预警预报系统和方法技术方案

一种超级多模集成应用的水文预警预报系统和方法，属于水文预警预报与计算机结合的技术领域,一种超级多模集成应用的水文预警预报系统包括统一数据共享平台模块，接口集成模块，模型耦合模块和方案比选模块；一种超级多模集成应用的水文预警预报方法包括统一数据共享平台，接口集成，模型耦合和方案比选。本发明专利技术对于不同流域、不同河道及不同断面可快速实现多模型的综合集成预报,能有效的提高整体预警预报能力，特别是对洪水期流量较大的情况下的预测精度有显著的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉属于水文预警预报与计算机结合的
，尤其涉及一种基于超级多模集成应用的水文预警预报系统和方法。
技术介绍
现有水文预警预报技术通常采用单一模型方法进行洪水模拟预报等，然而，实际情况是对于某个流域的洪水预报，很难确定选择哪一种模型进行预报。采用单一模型方法时，如果选择的模型不适用，那么模型预测结果往往不够准确，效果不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超级多模集成应用的水文预警预报系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种超级多模集成应用的水文预警预报系统，包括：统一数据共享平台模块，用于对不同的数据进行统一处理，使其符合使用的规范和要求；接口集成模块，用于接收所述统一数据共享平台模块输出的处理成组的数据，并将其封装成组件，同时，将水文预警预报模型按照其结构拆分成相对独立的模块，并将该模块封装成组件；模型耦合模块，用于将各个所述组件组装成模型，并采用模型进行多方案预报；方案比选模块，用于将所述模型耦合模块中输出的多个方案进行对比和优选，以确定最终参考的预报方案。进一步的，还包括成果展示发布模块，用于将预报方案进行二三维一体化的集成展示发布。进一步的，所述方案比选模块包括多模水文预警预报评价指标体系子模块和多模水文预警预报方案制作子模块，所述多模水文预警预报评价指标体系子模块用于通过参数确定性系数、洪水预报合格率、降雨量相似度、前期影响雨量相似度和降雨历时相似度五个指标评价模型预报结果的可信度；所述多模水文预警预报方案制作子模块用于进行预报方案的制作。进一步的，统一数据共享平台模块中所统一处理的数据包括以下数据中的至少一项数据：水文数据、气象数据、土壤数据和植被数据，所述水文数据包括降雨数据、水位数据、蒸发数据、径流数据、历史流量、流域数据和断面数据。进一步的，所述接口集成模块中具有统一的输入、输出和统一的接口。进一步的，所述接口集成模块中包括以下组件中的至少一个组件：蒸散发组件、产流组件、水源划分组件、流域汇流组件、坡地汇流组件、河道汇流组件、流域产汇流组件、退水组件、参数估计组件和精度评定组件。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种超级多模集成应用的水文预警预报方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，对数据进行集成处理，使其符合组件集成使用的规范和要求；S2，将步骤S1经过集成处理后得到的数据，按照组件的构架需要，封装为至少一个组件；S3，将步骤S2中得到的所述组件，按照模型的结构要求，分别进行搭建得到至少一个水文预警预报模型，所述水文预警预报模型分别运行得出相应的水文预警预报结果；S4，将步骤S3中多模型集成得到的所述水文预警预报结果进行方案对比和优选，得到最终的预报方案；进一步的，在步骤S4之后还包括：S5，对步骤S4中得到的所述预报结果进行发布。具体的，步骤S4为：S41，对于各个单个模型水文预报结果，采用参数确定性系数、洪水预报合格率、降雨量相似度、前期影响雨量相似度和降雨历时相似度五个指标进行评价，得到各个所述模型的评价数值；S42，采用所述五个指标评价数值的加权值之和作为所述水文预警预报结果的可信度值；S43，比较所述可信度值，所述可信度值最大的所述水文预警预报结果为所述最终的预报方案。更具体的，步骤S43还包括，选取所述水文预警预报结果的特征值，并且，采取所述特征值的区间作为所述最终的预报方案。本专利技术的有益效果是：提供一种基于多模型集成应用的水文预警预报系统和方法，对于不同流域、不同河道及不同断面可快速实现多模型的综合集成预报，能有效的提高整体预警预报能力，特别是对洪水期流量较大的情况下的预测精度有显著的提高。本专利技术实现了在多模型超级集合模拟的基础上进行流域信息成果可视化展示应用并实现二三维一体化的集成展示，提高预警预报处理效率，及成果展示的准确度，为同一流域提供多方案预报的优选，从而更有利于领导层快速、科学地做出决策。并依托研发流域多模数据共享平台，实现水文预报预警系统输入接口研发，并通过统一的成果库，实现预报预警数据的准确性和灵活性。为相关部门正确判断流域水环境形势，科学制定流域水环境保护的政策和规划，提高流域水环境监管和处理水平，保障流域水环境安全等提供有效支持。相比现有技术，本专利技术方法简单有效，不仅可以准确估算出各模型的洪峰传播时间，还有利于帮助准确确定各模型输入，最终的水文预警预报精度比较理想。附图说明图1是本专利技术一种基于多模型集成应用的水文预警预报系统的组成简图；图2是本专利技术一种基于多模型集成应用的水文预警预报系统中方案比选模块的组成简图；图3是本专利技术系统一种实施例的组成框架图；图4是本专利技术系统一种实施例的模型模拟流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的基于超级多模集成水文预警预报方法，首先对不同的水文数据、气象数据、土壤参数、植被参数等进行统一处理，使其符合模型使用的规范和要求，其中的水文数据包括降雨数据、水位数据、蒸发数据、径流数据、历史流量的基本资料，然后将处理后的水文数据通过模型接口输入给模型，建立包含多个子模型的水文预警预报超级集合模型；然后利用所建立的水文预警预报超级集合模型进行洪水预报；最后，将各个模型预报结果进行统一化，通过多模集成水文预警预报评价指标体系进行各个方案的对比和优选，选择最佳的参考预报方案，并将最终的方案成果进行发布，具体包括以下步骤：步骤1、采用超级多模数据共享平台模块对历史或实时的水文等数据进行统一处理，使其符合组件集成使用的规范和要求；步骤2、将步骤1经过数据集成处理后得到的数据输入集成接口单元，在该单元内按照组件的构架需要，封装为多个组件，包括蒸散发组件、产流组件、水源划分组件、坡地汇流、流域汇流组件、河道汇流组件、流域产汇流组件、退水组件、参数估计组件和精度评定组件，并将经过封装业务处理后的数据输出；步骤3、将步骤2中得到的若干个组件输入到模型耦合单元中，按照模型的结构要求，分别进行搭建得到多个水文预警预报模型，每个模型按照自己的运行得出相应的水文预警预报结果；步骤4、将步骤3中多模型集成得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级多模集成应用的水文预警预报系统，其特征在于，包括：统一数据共享平台模块，用于对不同的数据进行统一处理，使其符合使用的规范和要求；接口集成模块，用于接收所述统一数据共享平台模块输出的处理成组的数据，并将其封装成组件，同时，将水文预警预报模型按照其结构拆分成相对独立的模块，并将该模块封装成组件；模型耦合模块，用于将各个所述组件组装成模型，并采用模型进行多方案预报；方案比选模块，用于将所述模型耦合模块中输出的多个方案进行对比和优选，以确定最终参考的预报方案。

【技术特征摘要】
1.一种超级多模集成应用的水文预警预报系统，其特征在于，包括：
统一数据共享平台模块，用于对不同的数据进行统一处理，使其符合使用的
规范和要求；
接口集成模块，用于接收所述统一数据共享平台模块输出的处理成组的数
据，并将其封装成组件，同时，将水文预警预报模型按照其结构拆分成相对独
立的模块，并将该模块封装成组件；
模型耦合模块，用于将各个所述组件组装成模型，并采用模型进行多方案预
报；
方案比选模块，用于将所述模型耦合模块中输出的多个方案进行对比和优
选，以确定最终参考的预报方案。
2.根据权利要求1所述的超级多模集成应用的水文预警预报系统，其特征在
于，还包括
成果展示发布模块，用于将预报方案进行二三维一体化的集成展示发布。
3.根据权利要求1或2所述的超级多模集成应用的水文预警预报系统，其特
征在于，所述方案比选模块包括多模水文预警预报评价指标体系子模块和多模
水文预警预报方案制作子模块，
所述多模水文预警预报评价指标体系子模块用于通过参数确定性系数、洪水
预报合格率、降雨量相似度、前期影响雨量相似度和降雨历时相似度五个指标
评价模型预报结果的可信度；
所述多模水文预警预报方案制作子模块用于进行预报方案的制作。
4.根据权利要求1所述的超级多模集成应用的水文预警预报系统，其特征在
于，统一数据共享平台模块中所统一处理的数据包括以下数据中的至少一项数
据：水文数据、气象数据、土壤数据和植被数据，所述水文数据包括降雨数据、
水位数据、蒸发数据、径流数据、历史流量、流域数据和断面数据。
5.根据权利要求1所述的超级多模集成应用的水文预警预报系统，其特征在
于，所述接口集成模块中具有统一的输入、输出和统一的接口。
6.根据权利要求1、2、4和5中任意一项所述的超级多模集成应用的水文...

【专利技术属性】
技术研发人员：李淼泉，吴永志，谭雪航，杨剑英，贾春浩，
申请(专利权)人：中科宇图科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11