暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系模型构建方法技术

本发明专利技术公开了暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系模型构建方法，包括以下步骤：根据模型特点要素对模型进行调研、分析和选取；对选取的模型进行集成；利用研究区环境数据，运用集成的模型对水环境进行模拟和预测，得到预测结果；根据预测结果形成预警判断，提供警示信息；以及对流域水环境进行综合管理。本发明专利技术通过设置社会经济与资源利用模型、土地利用预测模型、流域面源污染负荷模拟模型和流域水环境水动力水质模拟模型，能够适应不同的场景、环境和要求，提高水环境安全预警的稳定性和准确性；同时对流域水环境和水安全进行监督，促进社会经济与生态环境和谐发展。

Modeling method for relationship between key factors of rainstorm and land use and land cover

The invention discloses a method for constructing a model of the relationship between the key influencing factors of rainstorm and flood and land use and cover, which comprises the following steps: investigating, analyzing and selecting the model according to the characteristics of the model elements; integrating the selected model; simulating and forecasting the water environment by using the integrated model with the environmental data of the study area. According to the forecasting results, early warning judgment is formed to provide warning information, and comprehensive management of water environment in the basin is carried out. The invention can adapt to different scenarios, environments and requirements by setting up socioeconomic and resource utilization model, land use forecasting model, basin non-point source pollution load simulation model and basin water environment hydrodynamic and water quality simulation model, so as to improve the stability and accuracy of water environment security early warning, and at the same time to the basin water environment and accuracy. Water safety should be supervised to promote the harmonious development of social economy and ecological environment.

【技术实现步骤摘要】
暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系模型构建方法
本专利技术涉及一种模型构建方法，具体是暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系模型构建方法。
技术介绍
近年来，随着各种水污染突发事故的频发，国外学者开始关注水环境安全预警模型研究，其中，以欧洲针对事故应急处理建立的莱茵河国际预警系统和多瑙河水质突发事故预警系统等较具代表性。这些预警系统在多起水污染事件应急处理中得到了应用，降低了水污染突发事故的影响。90年代开始，国内学者逐步在水环境安全预警理论体系、预警技术手段方面展开探索。其中，预警模型相关研究亦主要侧重于突发型风险预警需求，多采用单一水质模拟模型、重点实现水体水质对特定污染源的响应模拟功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系模型构建方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系模型构建方法，包括以下步骤：根据模型特点要素对模型进行调研、分析和选取，所述模型包括社会经济与资源利用模型、土地利用预测模型、流域面源污染负荷模拟模型和流域水环境水动力水质模拟模型；对选取的模型进行集成；利用研究区环境数据，运用集成的模型对水环境进行模拟和预测，得到预测结果；根据预测结果形成预警判断，提供警示信息；以及对流域水环境进行综合管理；对流域水环境进行综合管理，包括知识管理步骤、总量监控步骤、预测预报步骤；总量监控步骤，用于将入湖河流自动监测站和例行监测人工采样分析获得的水质、流量数据，根据HSPF模型，计算单位时间、特定地点由河道进入湖体中的污染物量；知识管理步骤，用于对流域综合管理的相关知识进行采集、整理和提取；预测预报步骤，使用总量监控功能模块对不同控制点、断面的水质、功能和评价级别进行统计分析和趋势预测，快速预测污染物向下游的扩散范围、影响程度、整个污染物分布和动态变化过程，并通过图表将数据呈现出来。作为本专利技术进一步的方案：所述社会经济与资源利用模型，用于从时间序列上识别流域人类活动对水环境安全的风险胁迫，模拟和预测出不同发展和规划情景下的人口、产业关键指标变化状况；所述土地利用预测模型，用于从空间格局上识别流域人类活动对水环境安全的风险胁迫，诊断土地利用格局历史变化特征，模拟预测未来变化趋势；所述流域面源污染负荷模拟模型，用于从数量和结构上识别流域人类活动对水环境安全的直接压力，模拟和预测不同警源影响下的主要污染物排放量的变化状况；所述流域水环境水动力水质模拟模型，用于模拟和预测不同警兆条件下的水环境质量响应状况。作为本专利技术进一步的方案：所述模型特点要素包括模型适用范围、模拟优势、复杂程度、数据要求、应用成熟度与广泛度中的至少一种。作为本专利技术进一步的方案：所述对选取的模型进行集成，包括：根据集成模型框架、单个模型功能、模型之间的数据信息对接和耦合关注要素进行选取模型的集成；所述利用研究区环境数据，运用集成的模型对水环境进行模拟和预测，得到预测结果，包括：采用研究区环境基础数据，运用集成的模型对水环境进行模拟，并针对不同情景条件对未来各关键要素变化进行预测，得到预测结果；所述根据预测结果形成预警判断，提供警示信息，包括：确定研究区预警指标和预警级别划分，结合模拟预测结果，形成不同情景的预警判断，提供警示信息。作为本专利技术进一步的方案：所述对选取的模型进行集成，包括：社会经济与资源利用模型根据不同情境对模型中所有变量进行初始化，输出流域内所有社会经济关键指标和主要污染物点源负荷的年度预测值；土地利用预测模型转换规则通过用户指定的土地转换适宜性图集演化，基于模型模拟得出不同情景各年份的土地利用情况，预测年份结果可以直接作为流域面源污染负荷模拟模型模面源负荷预测的重要输入文件；流域面源污染负荷模拟模型模拟的非点源污染物通量结果在子流域汇流点逐日输出；流域水环境水动力水质模拟模型将社会经济与资源利用模型输出的流域内所有社会经济关键指标和主要污染物点源负荷的年度预测值与流域面源污染负荷模拟模型在预测年份的面源负荷预测结果转化为流域水环境水动力水质模拟模型所需的流量和点源输入条件，综合上下游的流量和水质监测数据、已有的水下地形数据和区域内断面的水文水质数据，进一步模拟得出流域内主要断面的水动力水质变化趋势。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过设置社会经济与资源利用模型、土地利用预测模型、流域面源污染负荷模拟模型和流域水环境水动力水质模拟模型，能够适应不同的场景、环境和要求，提高水环境安全预警的稳定性和准确性；同时对流域水环境和水安全进行监督，促进社会经济与生态环境和谐发展。附图说明图1为暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系模型构建方法的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。请参阅图1，暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系模型构建方法，包括以下步骤：根据模型特点要素对模型进行调研、分析和选取，所述模型包括社会经济与资源利用模型、土地利用预测模型、流域面源污染负荷模拟模型和流域水环境水动力水质模拟模型；对选取的模型进行集成；利用研究区环境数据，运用集成的模型对水环境进行模拟和预测，得到预测结果；根据预测结果形成预警判断，提供警示信息；以及对流域水环境进行综合管理；所述社会经济与资源利用模型，用于从时间序列上识别流域人类活动对水环境安全的风险胁迫，模拟和预测出不同发展和规划情景下的人口、产业关键指标变化状况；所述土地利用预测模型，用于从空间格局上识别流域人类活动对水环境安全的风险胁迫，诊断土地利用格局历史变化特征，模拟预测未来变化趋势；所述流域面源污染负荷模拟模型，用于从数量和结构上识别流域人类活动对水环境安全的直接压力，模拟和预测不同警源影响下的主要污染物排放量的变化状况；所述流域水环境水动力水质模拟模型，用于模拟和预测不同警兆条件下的水环境质量响应状况。所述模型特点要素包括模型适用范围、模拟优势、复杂程度、数据要求、应用成熟度与广泛度中的至少一种。所述对选取的模型进行集成，包括：根据集成模型框架、单个模型功能、模型之间的数据信息对接和耦合关注要素进行选取模型的集成。所述利用研究区环境数据，运用集成的模型对水环境进行模拟和预测，得到预测结果，包括：采用研究区环境基础数据，运用集成的模型对水环境进行模拟，并针对不同情景条件对未来各关键要素变化进行预测，得到预测结果。所述根据预测结果形成预警判断，提供警示信息，包括：确定研究区预警指标和预警级别划分，结合模拟预测结果，形成不同情景的预警判断，提供警示信息。所述对选取的模型进行集成，包括：社会经济与资源利用模型根据不同情境对模型中所有变量进行初始化，输出流域内所有社会经济关键指标和主要污染物点源负荷的年度预测值；土地利用预测模型转换规则通过用户指定的土地转换适宜性图集演化，基于模型模拟得出不同情景各年份的土地利用情况，预测年份结果可以直接作为流域面源污染负荷模拟模型模面源负荷预测的重要输入文件；流域面源污染负荷模拟模型模拟的非点源污染物通量结果在子流域汇流点逐日输出；流域水环境水动力水质模拟模型将社会经济与资源利用模型输出的流域内所有社会经济关键指标和主要污染物点源负荷的年度预测值与流域面源污染负荷模拟模型在预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：根据模型特点要素对模型进行调研、分析和选取，所述模型包括社会经济与资源利用模型、土地利用预测模型、流域面源污染负荷模拟模型和流域水环境水动力水质模拟模型；对选取的模型进行集成；利用研究区环境数据，运用集成的模型对水环境进行模拟和预测，得到预测结果；根据预测结果形成预警判断，提供警示信息；以及对流域水环境进行综合管理；对流域水环境进行综合管理，包括知识管理步骤、总量监控步骤、预测预报步骤；总量监控步骤，用于将入湖河流自动监测站和例行监测人工采样分析获得的水质、流量数据，根据HSPF模型，计算单位时间、特定地点由河道进入湖体中的污染物量；知识管理步骤，用于对流域综合管理的相关知识进行采集、整理和提取；预测预报步骤，使用总量监控功能模块对不同控制点、断面的水质、功能和评价级别进行统计分析和趋势预测，快速预测污染物向下游的扩散范围、影响程度、整个污染物分布和动态变化过程，并通过图表将数据呈现出来。

【技术特征摘要】
1.暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：根据模型特点要素对模型进行调研、分析和选取，所述模型包括社会经济与资源利用模型、土地利用预测模型、流域面源污染负荷模拟模型和流域水环境水动力水质模拟模型；对选取的模型进行集成；利用研究区环境数据，运用集成的模型对水环境进行模拟和预测，得到预测结果；根据预测结果形成预警判断，提供警示信息；以及对流域水环境进行综合管理；对流域水环境进行综合管理，包括知识管理步骤、总量监控步骤、预测预报步骤；总量监控步骤，用于将入湖河流自动监测站和例行监测人工采样分析获得的水质、流量数据，根据HSPF模型，计算单位时间、特定地点由河道进入湖体中的污染物量；知识管理步骤，用于对流域综合管理的相关知识进行采集、整理和提取；预测预报步骤，使用总量监控功能模块对不同控制点、断面的水质、功能和评价级别进行统计分析和趋势预测，快速预测污染物向下游的扩散范围、影响程度、整个污染物分布和动态变化过程，并通过图表将数据呈现出来。2.根据权利要求1所述的暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系模型构建方法，其特征在于，所述社会经济与资源利用模型，用于从时间序列上识别流域人类活动对水环境安全的风险胁迫，模拟和预测出不同发展和规划情景下的人口、产业关键指标变化状况；所述土地利用预测模型，用于从空间格局上识别流域人类活动对水环境安全的风险胁迫，诊断土地利用格局历史变化特征，模拟预测未来变化趋势；所述流域面源污染负荷模拟模型，用于从数量和结构上识别流域人类活动对水环境安全的直接压力，模拟和预测不同警源影响下的主要污染物排放量的变化状况；所述流域水环境水动力水质模拟模型，用于模拟和预测不同警兆条件下的水环境质量响应状况。3.根据权利要求2所述的暴雨洪水关键影响因子与土地利用覆被关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玲玲，张豫，郭凤睿，陈彩霞，周平，周瑾，
申请(专利权)人：广州地理研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44