基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法技术

一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，包括以下步骤：步骤一，模型封装；步骤二，模型注册；步骤三，模型参数配置；步骤四,模型计算与监控；步骤五，模型结果输出；步骤六，模型可视化。本申请集成不同类型水环境模型，对模型运算进行三维可视化展示，增强渲染可视化效果，更直观，产生身临其境效果，辅助水环境管理决策。辅助水环境管理决策。辅助水环境管理决策。

【技术实现步骤摘要】
基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法


[0001]本专利技术涉及水环境监测和预警
，更具体的说，特别涉及一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法。

技术介绍

[0002]长江流域范围广，面积大，高程横跨3个阶梯，针对不同地区有适应不同区域的水环境模型。而现有水环境模型种类繁多，不同模型通常定义了自己的输入、输出参数，没有统一规范化的输入、输出。通常进行模型集成需要针对不同模型的特点，开发特定的输入输出解析方法来运行模型，开发工作量巨大。
[0003]常规的用二维地图表示水流水质变迁效果比较单薄，渲染可视化不能达到直观效果。
[0004]因此，现有技术存在的问题，有待于进一步改进和发展。

技术实现思路

[0005](一)专利技术目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供针对现有的长江流域水环境模型，梳理明确不同模型特点以及应用范围，并利用实测数据对现有模型的运行效果进行评估分析，筛选出适合于长江流域及长江典型流域水质目标管理的模型，并且设计一种通用的模型集成方法对筛选出的水环境模型进行集成管理，并通过三维可视化的手段对模拟过程和结果进行展示，实现输入
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响应
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优化
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调控辅助决策，对长江流域水环境管理提供科学决策支撑。
[0006](二)技术方案：为了解决上述技术问题，本技术方案提供一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，包括以下步骤：步骤一，模型封装，模型系统的模型封装模块将不同水环境模型进行封装，实现模型的对象化和组件化，并对模型进行组合、集成，形成不同的使用模型；步骤二，模型注册，模型系统的模型整合模块将步骤一中组合、集成后形成的使用模型加载到模型注册中心，并对于不同的使用模型定义统一规范，得到网络化模型；步骤三，模型参数配置，模型系统的参数配置模块将网络化模型不同数据源的参数进行配置；步骤四,模型计算与监控，所述业务功能系统的模型服务模块对模型计算任务进行运算得到第一模型结果，所述业务功能系统的预警服务模块对模型计算任务结果进行分析，对不同水环境模型模拟的异常情况进行预警；步骤五，模型结果输出，所述业务功能系统的模型服务模块将第一模型结果转换为统一格式的数据，得到第二模型数据，并将第一模型数据、第二模型数据分别存储在所述数据库系统；步骤六，模型可视化，所述业务功能系统的模型服务模块将第二模型数据通过前端界面进行三维可视化。
[0007]所述一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其中，模型封装模块基于OGCWPS协议对不同水环境模型进行封装。
[0008]所述一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其中，所述业务功能系统访问模型通过统一的API网关进行访问。
[0009]所述一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其中，模型定义包括模型名称、模型类型、摘要、版本、模型开发者的基本信息，以及各类模型输入输出数据，接口路径。
[0010]所述一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其中，参数配置模块将网络化模型的参数配置成功后,按照模型类型配置相关参数。
[0011]所述一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其中，业务功能系统的参数服务模块将模型配置的相关参数在可视化系统进行显示，将各类参数在可视化系统进行地图展示。
[0012]所述一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其中，模型服务模块在后台对模型计算任务进行运算，可视化系统包括计算任务状态，用于查看模型计算任务状态：待开始，计算中、计算完成。
[0013]所述一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其中，所述数据库系统包括有统一的数据格式标准和存储规范，将模型的输出结果转换为统一数据接口。
[0014]所述一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其中，一般输出结果，采用json格式进行存储；数组型数据，采用NetCDF进行统一存储。
[0015]所述一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其中，模型的可视化包括：预测预报、水质预警、情景模拟、情景对比、风险评估、模式评估统计。
[0016](三)有益效果：本专利技术提供一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，能够集成不同类型水环境模型，屏蔽模型类型，数据源类型，采用统一的输入输出接口对模型进行管理，从而实现多元模型集成，同时还可以对模型运算进行三维可视化展示，增强渲染可视化效果，更直观，产生身临其境效果，辅助水环境管理决策。
附图说明
[0017]图1是本专利技术一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法实现示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合优选的实施例对本专利技术做进一步详细说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术显然能够以多种不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本专利技术的保护范围。
[0019]附图是本专利技术的实施例的示意图，需要注意的是，此附图仅作为示例，并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本专利技术的实际要求保护范围构成限制。
[0020]一种基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，应用于基于长江流
域水环境模型的决策支持系统。
[0021]所述决策支持系统包括模型系统、数据库系统、业务功能系统和可视化展示系统。
[0022]所述模型系统将不同水环境模型进行规范、组合，得到可以直接使用的服务模型。用户将服务需求通过所述业务功能系统进行选择，所述业务功能系统根据用户需求调取目标服务模型，并进行运算得到服务结果。所述数据库系统用于存储所述决策支持系统工作过程中产生的数据，包括历史多源观测数据、模型计算基础数据、中间数据及输出结果。所述可视化展示系统用于展示模型输出数据和观测数据的二维、三维图。
[0023]所述业务功能系统可以是客户端，所述客户端可以是PC端，也可以是其他智能终端，这里不做具体限制。所述客户端包括输入单元，所述可视化展示系统可以是所述客户端的显示屏，也可以是单独设置的显示屏，这里不做具体限制。用户通过所述客户端的输入单元，输入模型服务命令，实现对服务模型的调用。
[0024]所述模型系统包括模型封装模块、模型整合模块、参数配置模块。所述模型封装模块不同水环境模型进行封装后将模型进行组合、集成形成不同的使用模型；所述模型整合模块将使用模型加载到模型注册中心，并对于不同的使用模型定义统一规范，得到网络化模型；所述参数配置模块网络化模型不同数据源的参数进行配置，实现网络化模型可配置不同数据源的参数，此时的模型为可以直接调用、计算的服务模型。
[0025]所述业务功能系统包括参数服务模块、模型服务模块、预警服务模块。所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，模型封装，模型系统的模型封装模块将不同水环境模型进行封装，实现模型的对象化和组件化，并对模型进行组合、集成，形成不同的使用模型；步骤二，模型注册，模型系统的模型整合模块将步骤一中组合、集成后形成的使用模型加载到模型注册中心，并对于不同的使用模型定义统一规范，得到网络化模型；步骤三，模型参数配置，模型系统的参数配置模块将网络化模型不同数据源的参数进行配置；步骤四,模型计算与监控，所述业务功能系统的模型服务模块对模型计算任务进行运算得到第一模型结果，所述业务功能系统的预警服务模块对模型计算任务结果进行分析，对不同水环境异常情况进行预警；步骤五，模型结果输出，所述业务功能系统的模型服务模块将第一模型结果转换为统一格式的数据，得到第二模型数据，并将第一模型数据、第二模型数据分别存储在所述数据库系统；步骤六，模型可视化，所述业务功能系统的模型服务模块将第二模型数据通过前端界面进行三维可视化。2.根据权利要求1所述基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其特征在于，模型封装模块基于OGCWPS协议对不同水环境模型进行封装。3.根据权利要求2所述基于长江流域水环境模型的集成及可视化决策分析方法，其特征在于，所述业务功能系统访问模型通过统一的API网关进行访问。4.根据权利要求1所述基于长江流域水环境模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海生，王维，刘孝富，刘柏音，张志苗，王莹，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：