一种动态适配模型参数的预报方法技术

本发明专利技术公开了一种动态适配模型参数的预报方法，涉及洪水预报技术领域；通过在获取到所需参数之后，分析当前降雨场次关键指标信息，包括总降雨量、暴雨中心、雨型、前期影响雨量；之后分析当前预报方案的模型参数库中是否有适配的模型参数；通过当前洪水场次的关键指标信息与预报方案模型参数库中的特征指标进行对比，分析两者的相似度，当分析结果为无适配的模型参数，则从历史洪水场次中选取匹配的场次；若未能选取到匹配的历史洪水场次，则采用预报方案中默认的一组模型参数进行预报计算；能够灵活的利用现有模型对降雨情况进行预测分析，给出了一种较为精准的参考结果；本发明专利技术简单有效，且易于实用。且易于实用。

【技术实现步骤摘要】
一种动态适配模型参数的预报方法


[0001]本专利技术属于洪水预报
，具体是一种动态适配模型参数的预报方法。

技术介绍

[0002]专利公开号为CN104298841A的专利技术公开了一种基于历史数据的洪水预报方法和系统，所述方法包括：对预报流域的GIS数据和DEM数据进行分析，将预报流域划分为各个水文单元；将各个水文单元下的历史气象水文数据与对应的实际气象水文数据进行雨量比较，确定雨量匹配的历史气象水文数据，并与模拟计算得到的径流量进行加权得到各个水文单元的预报结果；若各个水文单元的预报结果与对应的实际气象水文数据的确定性系数大于等于有效阈值，则利用各个水文单元的降雨量以及在各个水文单元下的模拟计算采用的参数计算各个水文单元的洪水要素；根据各水文单元的洪水要素对各水文单元进行洪水预报。提高了洪水预报的精度和准确度。
[0003]但是针对于洪水的预测，如何能够依据一些较为现有的模型，更适配性的给出合理的模型进行精准的预测，缺乏一种合理的方法，基于此，提供一种解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本专利技术提出了一种动态适配模型参数的预报方法。
[0005]一种动态适配模型参数的预报方法，该方法具体包括如下步骤：
[0006]步骤一：在获取到所需参数之后，分析当前降雨场次关键指标信息，包括总降雨量、暴雨中心、雨型、前期影响雨量；
[0007]其中，总降雨量通过计算出降雨开始时间至预报时间范围，流域内总的面降雨量；
[0008]暴雨中心是计算出当前降雨的暴雨中心分布情况以及最大降雨所在的站点，最大降雨所在的站点为总降雨量最大的站点；
[0009]雨型是计算出降雨开始时间至预报时间范围，各降雨时段的面雨量，从而构成一条雨型曲线，时段面雨量计算方法和总降雨量计算方式一致；
[0010]前期影响雨量是计算出当前流域在降雨之前的土壤湿润程度；
[0011]步骤二：之后分析当前预报方案的模型参数库中是否有适配的模型参数；通过当前洪水场次的关键指标信息与预报方案模型参数库中的特征指标进行对比，分析两者的相似度；
[0012]当分析结果为有适配的模型参数，则采用适配的模型参数进行预报计算；此处有适配的模型参数指步骤三中的相似度sim值>＝0.8；得到预报结果；
[0013]步骤三：当分析结果为无适配的模型参数，则从历史洪水场次中选取匹配的场次；无适配的模型参数指步骤三中的相似度sim值<0.8；
[0014]若未能选取到匹配的历史洪水场次，则采用预报方案中默认的一组模型参数进行预报计算；
[0015]若能选取到匹配的历史洪水场次，则根据历史洪水场次实时率定一组模型参数，并存入预报方案的参数库中，进而采用该组参数进行预报计算；得到预报结果；
[0016]步骤四：输出预报结果。
[0017]进一步地，步骤一中获取所需参数指代为：
[0018]选择指定站点的预报方案，设置预报初始参数，提取预报作业所需的水情数据；
[0019]预报初始参数包括预报时间、降雨开始时间；预报作业所需的水情数据包括降雨、蒸发、水位、流量数据。
[0020]进一步地，总降雨量计算公式为：
[0021][0022][0023]式中，TP为总降雨量；APi为第i时段的面雨量；n为降雨开始时间至预报时间范围内总的时段数；Psi为第s个站点第i时段的降雨量，Ws为第s个站点的权重；
[0024]雨型计算公式为：
[0025][0026]进一步地，暴雨中心分析具体为：
[0027]利用公式计算RP；
[0028][0029]式中，RP为上游站点群和下游站点群的降雨量比值；TPu是上游站点群的总降雨量；TPd是下游站点群的总降雨量；
[0030]当RP>Pu时表示暴雨中心在上游；当RP<Pd时表示暴雨中心在下游；当Pd<＝RP<＝Pu时，表示暴雨中心是均匀分布；Pd为暴雨中心在下游的系数，Pu为暴雨中心在上游的系数，可根据流域的情况进行设置，默认取值Pd＝0.9、Pu＝1.1。
[0031]进一步地，前期影响雨量具体计算公式为：
[0032]Pa
(t)
＝k*(Pa
(t
‑
1)
+P
(t
‑
1)
)；
[0033]式中，Pa(t)为降雨开始时间的前期影响雨量；Pa(t
‑
1)为降雨开始时间前一日的前期影响雨量；P(t
‑
1)为降雨开始时间前一日的降雨量；k为流域蓄水的日消退系数。
[0034]进一步地，相似度计算公式为：
[0035]sim＝W
tp
*sim
tp
+W
rp
*sim
rp
+W
rt
*sim
rt
+W
pa
*sim
pa
；
[0036]式中，sim表示当前场次与模型参数库中某组参数的相似度；Wtp表示总降雨量相似度的权重；simtp表示总降雨量指标之间的相似度；Wrp表示暴雨中心相似度的权重；simrp表示暴雨中心指标之间的相似度；Wrt表示雨型相似度的权重；simrt表示雨型指标之间的相似度；Wpa表示前期影响雨量相似度的权重；simpa表示前期影响雨量指标之间的相似度。
[0037]进一步地，总降雨量相似度计算公式为：
[0038][0039]式中，TPc表示当前场次的总降雨量；TPk表示模型参数库中的总降雨量；
[0040]当simtp<0时，simtp设置为0；
[0041]暴雨中心相似度分析方式为：
[0042]当RPc＝RPk，则simrp＝1；
[0043]当RPc≠RPk，则simrp＝0.
[0044]式中，RPc表示当前场次的暴雨中心；RPk表示模型参数库中的暴雨中心；
[0045]雨型相似度分析方式为：
[0046][0047]式中，APc(i)表示当前场次第i时段的面雨量；APk(i)表示模型参数库中第i时段的面雨量；表示模型参数库中面雨量的均值；
[0048]前期影响雨量相似度分析方式为：
[0049][0050]式中，PAc表示当前场次的前期影响雨量；PAk表示模型参数库中的前期影响雨量；
[0051]当simpa<0时，simpa设置为0。
[0052]进一步地，步骤三中从历史洪水场次中选取相似场次的分析方法跟从分析当前预报方案的模型参数库中是否有适配的模型参数一致
[0053]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0054]本申请通过在获取到所需参数之后，分析当前降雨场次关键指标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态适配模型参数的预报方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：步骤一：在获取到所需参数之后，分析当前降雨场次关键指标信息，包括总降雨量、暴雨中心、雨型、前期影响雨量；其中，总降雨量通过计算出降雨开始时间至预报时间范围，流域内总的面降雨量；暴雨中心是计算出当前降雨的暴雨中心分布情况以及最大降雨所在的站点，最大降雨所在的站点为总降雨量最大的站点；雨型是计算出降雨开始时间至预报时间范围，各降雨时段的面雨量，从而构成一条雨型曲线，时段面雨量计算方法和总降雨量计算方式一致；前期影响雨量是计算出当前流域在降雨之前的土壤湿润程度；步骤二：之后分析当前预报方案的模型参数库中是否有适配的模型参数；通过当前洪水场次的关键指标信息与预报方案模型参数库中的特征指标进行对比，分析两者的相似度；当分析结果为有适配的模型参数，则采用适配的模型参数进行预报计算；此处有适配的模型参数指步骤三中的相似度sim值>＝0.8；得到预报结果；步骤三：当分析结果为无适配的模型参数，则从历史洪水场次中选取匹配的场次；无适配的模型参数指步骤三中的相似度sim值<0.8；若未能选取到匹配的历史洪水场次，则采用预报方案中默认的一组模型参数进行预报计算；若能选取到匹配的历史洪水场次，则根据历史洪水场次实时率定一组模型参数，并存入预报方案的参数库中，进而采用该组参数进行预报计算；得到预报结果；步骤四：输出预报结果。2.根据权利要求1所述的一种动态适配模型参数的预报方法，其特征在于，步骤一中获取所需参数指代为：选择指定站点的预报方案，设置预报初始参数，提取预报作业所需的水情数据；预报初始参数包括预报时间、降雨开始时间；预报作业所需的水情数据包括降雨、蒸发、水位、流量数据。3.根据权利要求1所述的一种动态适配模型参数的预报方法，其特征在于，总降雨量计算公式为：总降雨量计算公式为：式中，TP为总降雨量；APi为第i时段的面雨量；n为降雨开始时间至预报时间范围内总的时段数；Psi为第s个站点第i时段的降雨量，Ws为第s个站点的权重；雨型计算公式为：4.根据权利要求1所述的一种动态适配模型参数的预报方法，其特征在于，暴雨中心分析具体为：
利用公式计算RP；式中，RP为上游站点群和下游站点群的降雨量比值；TPu是上游站点群的总降雨量；TPd是下游站点群的总降雨量；当RP>Pu时表示暴雨中心在上游；当RP<Pd时表示暴雨中心在下游；当Pd<＝RP<＝Pu时，表示暴雨中心是均匀分布；Pd为暴雨中心在下游的系数，Pu为暴雨中心在上游的系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：常仁凯，吕海乐，袁岳，尹小文，张超群，沈振华，华玮，
申请(专利权)人：中水三立数据技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：