一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法及装置，该方法包括：步骤S1，选取若干污水干线总管沿途泵站作为代表性泵站；步骤S2，对各代表性泵站的降雨数据进行预处理，获得预处理后的各代表性泵站的雨量数据；步骤S3，对各代表性泵站的雨量数据进行两两相关性分析；步骤S4，根据步骤S3的分析结果，将该污水干线总管服务范围划分不同降雨分区，并选取与降雨分区内其他部分降雨情况相关性最高的泵站降雨数据作为典型降雨代表数据；步骤S5，对步骤S4中得到的不同降雨分区的典型降雨代表数据进行交叉比对，划分污水干线总管服务范围内不同降雨分区的降雨等级，获得分类统计结果。统计结果。统计结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法及装置


[0001]本专利技术涉及数据处理
，特别是涉及一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法及装置。

技术介绍

[0002]城市降雨数据对城市排水防涝和面源污染控制有重要意义。分类统计泵站降雨事件，并结合污水干线收集系统的运行数据进行分析，能够为污水干线收集系统的设计规划与运行管理提供数据支撑。
[0003]目前，在统计降雨事件时，一般都只是简单地以单一气象站的降雨数据来代表区域降雨情况，然而，随着城市化进程加快和城市面积扩张，大城市的降雨空间分布由于城市热岛效应，差异明显增大。因此，当进行城市降雨事件统计时，仅通过单一气象站数据进行降雨事件分类将产生很大误差，有必要考虑降雨空间分布的不均匀性对城市污水干线收集系统造成的影响。

技术实现思路

[0004]为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法及装置，通过对污水干线总管沿途泵站的降雨数据进行相关性分析，进而对降雨事件进行分类，降低了污水干线收集系统运行数据统计过程中降雨空间分布不均匀性对统计结果造成的影响。
[0005]为达上述目的，本专利技术提供一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法，包括如下步骤：
[0006]步骤S1，选取若干污水干线总管沿途泵站作为代表性泵站；
[0007]步骤S2，对各代表性泵站的降雨数据进行预处理，获得预处理后的各代表性泵站的雨量数据；
[0008]步骤S3，对各代表性泵站的雨量数据进行两两相关性分析；
[0009]步骤S4，根据步骤S3的分析结果，将该污水干线总管服务范围划分不同降雨分区，并选取与降雨分区内其他部分降雨情况相关性最高的泵站降雨数据作为典型降雨代表数据；
[0010]步骤S5，对步骤S4中得到的不同降雨分区的典型降雨代表数据进行交叉比对，划分污水干线总管服务范围内不同降雨分区的降雨等级，获得分类统计结果，从而得到污水干线总管服务范围内目标分析时间区间的降雨事件分析结果。
[0011]优选地，所选取的代表性泵站均匀分布在污水干线总管沿线。
[0012]优选地，选取距离污水干线总管服务区域中心较近的泵站为代表性泵站，代表性泵站均匀分布在所述污水干线总管服务范围内的各区域中心。
[0013]优选地，于步骤S2中，所述预处理包括获取各代表性泵站的降雨数据，补齐遗漏或缺省的降雨数据。
[0014]优选地，于步骤S2中，以不产生地标径流为标准，剔除各代表型泵站的旱天数据，保留雨天数据。
[0015]优选地，于步骤S3中，基于各区域代表性泵站雨量数据中的若干时间累积降雨量数据，对雨量数据进行两两比较相关性分析。
[0016]优选地，于步骤S3中，采用皮尔森相关性分析方法对雨量数据进行两两比较相关性分析。
[0017]优选地，对X与Y两组代表型泵站雨量数据中5min累积降雨量数据的相关性系数r进行如下计算：
[0018][0019]其中Xi为X组第i个数据值，Yi为Y组第i个数据值，为X组数据平均值，为Y组数据平均值，n为样本总数。
[0020]优选地，于步骤S4中，若服务范围内代表性泵站较多，则通过各泵站与其他泵站的相关性分析结果，找出沿线相关性结果最低的点，并以此为分界划分上下游；若有效数据点较少，则结合相关性分析结果和经验划分降雨分区。
[0021]为达到上述目的，本专利技术还提供一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析装置，包括：
[0022]代表性泵站确定单元，用于于污水干线总管沿线确定若干代表性泵站；
[0023]预处理单元，用于获取各代表性泵站的降雨数据，对各代表性泵站的降雨数据进行预处理，获得预处理后的各代表性泵站的雨量数据；
[0024]相关性分析单元，用于对各代表性泵站的雨量数据进行两两相关性分析；
[0025]典型降雨代表数据获取单元，用于根据所述相关性分析单元的分析结果，将该污水干线总管服务范围划分不同降雨分区，并选取与降雨分区内其他部分降雨情况相关性最高的泵站降雨数据作为典型降雨代表；
[0026]分类统计单元，用于对所述典型降雨代表数据获取单元中得到的不同降雨分区的典型降雨代表数据进行交叉比对，根据交叉对比结果划分该污水干线总管服务范围内不同降雨分区的降雨等级，获得分类统计结果，从而得到污水干线总管服务范围内目标分析时间区间的降雨事件分析结果。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0028]1，本专利技术采用污水干线总管沿途泵站的降雨数据进行分析，对于污水干线系统运营单位，数据采集方便、易行；
[0029]2，本专利技术采用相关性分析方法对数据进行分析，在相关计算过程中不需要投入大量的计算资源；
[0030]3，本专利技术获得的降雨事件统计结果能够降低降雨空间不均匀性对污水干线收集系统运行数据分类统计结果的影响。
附图说明
[0031]图1为本专利技术一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法的步骤流程图；
[0032]图2为本专利技术一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析装置的系统结构图；
[0033]图3为本专利技术实施例中某干线总管服务区域内代表性泵站的分布图。
具体实施方式
[0034]以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。
[0035]图1为本专利技术一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法的步骤流程图。如图1所示，本专利技术一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法，包括如下步骤：
[0036]步骤S1，选取若干污水干线总管沿途泵站作为代表性泵站，所选取的代表性泵站宜均匀分布在污水干线总管沿线。
[0037]在本专利技术中，一般来说，污水干线总管沿途具有多个服务区域对于每个服务区域，选取距离污水干线总管服务区域中心较近的泵站为代表性泵站，代表性泵站宜均匀分布在干线总管服务范围内的各区域中心。
[0038]步骤S2，对各代表性泵站的降雨数据进行预处理，获得预处理后的各代表性泵站的雨量数据。
[0039]具体地，获取各代表性泵站在目标分析时间区间内的降雨数据，补齐遗漏或缺省的降雨数据，以24h累计降雨量小于2mm，即不产生地标径流为标准，剔除各代表型泵站的旱天数据，保留雨天数据。例如需要对2017年1月至2019年1月该干线总管经历的降雨事件进行统计分析，则该目标分析时间区间为2017年1月至2019年1月，则各代表性泵站在2017年1月至2019年1月的降雨数据，补齐遗漏或缺省的降雨数据，以24h累计降雨量小于2mm，即不产生地标径流为标准，剔除各代表型泵站的旱天数据，保留雨天数据。
[0040]步骤S3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法，包括如下步骤：步骤S1，选取若干污水干线总管沿途泵站作为代表性泵站；步骤S2，对各代表性泵站的降雨数据进行预处理，获得预处理后的各代表性泵站的雨量数据；步骤S3，对各代表性泵站的雨量数据进行两两相关性分析；步骤S4，根据步骤S3的分析结果，将该污水干线总管服务范围划分不同降雨分区，并选取与降雨分区内其他部分降雨情况相关性最高的泵站降雨数据作为典型降雨代表数据；步骤S5，对步骤S4中得到的不同降雨分区的典型降雨代表数据进行交叉比对，划分污水干线总管服务范围内不同降雨分区的降雨等级，获得分类统计结果，从而得到污水干线总管服务范围内目标分析时间区间的降雨事件分析结果。2.如权利要求1所述的一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法，其特征在于：所选取的代表性泵站均匀分布在污水干线总管沿线。3.如权利要求1所述的一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法，其特征在于：选取距离污水干线总管服务区域中心较近的泵站为代表性泵站，代表性泵站均匀分布在所述污水干线总管服务范围内的各区域中心。4.如权利要求1所述的一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法，其特征在于：于步骤S2中，所述预处理包括获取各代表性泵站的降雨数据，补齐遗漏或缺省的降雨数据。5.如权利要求4所述的一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法，其特征在于：于步骤S2中，以不产生地标径流为标准，剔除各代表型泵站的旱天数据，保留雨天数据。6.如权利要求1所述的一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法，其特征在于：于步骤S3中，基于各区域代表性泵站雨量数据中的若干时间累积降雨量数据，对雨量数据进行两两比较相关性分析。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋姗姗，马艳，谢震方，韩小蒙，
申请(专利权)人：上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司，
类型：发明
国别省市：