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一种水资源测量管理方法、系统、电子设备及介质

文献发布时间:2024-04-18 20:02:40


一种水资源测量管理方法、系统、电子设备及介质

技术领域

本申请涉及水资源管理技术领域,具体涉及一种水资源测量管理方法、系统、电子设备及介质。

背景技术

随着工业化和城镇化进程的加速,全球水资源的压力逐渐增大。水资源的合理分配与管理已经成为确保经济可持续发展和生态平衡的关键问题。在此背景下,如何精确测量和有效管理河流、湖泊等自然水体的水资源,成为水利领域研究的重点。

目前,传统的水资源测量方法通常通过测流设备采集水流数据,然后通过操作人员分析数据,对河流等水体的水资源变化状况进行判断。但是在实际应用中,面对大量的测量数据,通过操作人员的人为分析,难以准确得到水资源的变化趋势。

发明内容

本申请提供了一种水资源测量管理方法、系统、电子设备及介质,具有准确预测水资源变化趋势的效果。

第一方面,本申请提供了一种水资源测量管理方法,包括:

获取待测量河道的水文信息;

根据所述水文信息,创建所述待测量河道的河道断面,所述河道断面包括多个测线和位于所述测线中不同水位的多个测点;

响应于操作人员的测量操作,获取各所述测点的流速和流量;

根据各所述测点的所述流速和水位,生成各所述测线的流速变化曲线,并根据各所述测点的所述流量和水位,生成各所述测线的流量变化曲线;

根据各所述测线的流速变化曲线和各所述测线的流量变化曲线,生成所述待测量河道的水资源变化曲线。

通过采用上述技术方案,获取河道的详细水文信息,可以准确确定河道断面模型的各项参数,创建出真实反映该河段实际横截面形态的河道断面。在该断面上精确设置测线和不同水位的测点,进行流速、流量的模拟测量,可以获得各测线在不同水位下的流速和流量数据集。这些数据集包含了该河段不同位置和不同水位下的丰富水文特征信息。根据测点的流速、流量数据以及对应的水位值,采用曲线拟合的方式生成各测线的流速变化曲线和流量变化曲线。这些变化曲线成功建立了水位与流速、流量之间的精确对应关系。通过变化曲线的生成,实现了从水位信息到流量信息的转换。在各测线的流速变化曲线和流量变化曲线的基础上,进行数据分析和整合,生成河道的总体水资源变化曲线。该水资源变化曲线直观反映了随水位变化河道水资源量的演变规律,能够准确预测水资源的变化趋势。

可选的,根据所述水文信息中的河道结构图像,识别所述待测量河道的断面形状、渠顶宽度、渠底宽度、渠高以及边坡系数;根据所述待测量河道的所述断面形状、所述渠顶宽度、所述渠底宽度、所述渠高以及所述边坡系数,创建所述河道断面。

通过采用上述技术方案,应用图像识别技术可以避免目测带来的误差,准确获取河道断面特征参数,包括断面形状、渠顶宽度、渠底宽度、渠高以及边坡系数。这些参数反映了河道实际的横截面形态信息。根据图像识别获得的这些准确参数,创建出的河道断面模型能够充分模拟该河段的实际横截面形态,精确呈现河床特征和岸线形态。基于图像识别参数创建的河道断面模型,能够真实反映河道实际情况。在该模型断面上设置测线和测点进行的后续模拟测量,其结果也会更加接近实际河道的水文特征。该技术方案应用图像识别技术准确获取断面参数,用于创建断面模型,使后续的水文模拟测量更加精确可靠,提高了水资源测量管理的效果。

可选的,根据所述水文信息,确定所述待测量河道中各流速仪的测量位置;根据各所述测量位置,确定各所述测线的测线位置和各所述测线中测点的测点水位;根据各所述测线位置和各所述测点水位,在所述河道断面中生成各所述测线和各所述测点。

通过采用上述技术方案,根据水文信息确定实际测量中各流速仪的测量位置。根据流速仪的实际测量位置,确定测线的位置以及根据流速仪的工作原理,在测线上设置不同水位的测点。在河道断面模型中,根据确定的测线位置和测点水位,具体生成测线和测点。测线和测点的设置匹配了实际的流速仪测量位置和水位,使后续的模拟测量结果能够真实反映河道的实际水文情况。在河道断面模型中精确生成测线和测点,为后续在不同测线和不同水位下采集水文数据提供了场所,使得模拟测量结果接近实际。最后通过在断面模型上精确设置测量位置,能够获得充分和可靠的水文数据,建立精确的水位与流量的对应关系,提高后续水资源评估和管理的效果。

可选的,根据所述河道断面的历史边岸流速、历史中心流速以及岸边植被密度,确定所述河道断面的第一校正系数;根据所述第一校正系数,校正各所述测点的所述流速,得到各所述测点的目标流速;根据预设间隔时长和各所述测点的所述目标流速,确定流速时间序列;根据所述流速时间序列和所述水位的映射关系,生成所述流速变化曲线。

通过采用上述技术方案,根据历史的实测边岸流速数据、中心流速数据以及岸边植被密度,确定第一个流速校正系数。利用第一个校正系数对应比例校正模拟测点的流速,得到经校正的目标流速。然后根据预设时间间隔和目标流速生成流速时间序列数据。最后以水位为横坐标,流速时间序列为纵坐标进行绘图拟合,得到经过校正的流速变化曲线。应用历史实测流速数据和植被密度可提高第一校正系数的准确性。经过校正的流速结果能够反映实际河道的流速分布情况。最后生成的流速变化曲线在保持整体趋势的基础上进行了定量修正,结果更加接近实际河道的流速演变过程。该技术方案通过科学校正提高了流速模拟和水资源评估的准确性。

可选的,获取所述河道断面的断面淤积厚度,并根据所述断面淤积厚度,确定所述河道断面的第二校正系数;根据所述第二校正系数,校正各所述测点的所述流量,得到各所述测点的目标流量;根据预设间隔时长和各所述测点的所述目标流量,确定流量时间序列;根据所述流量时间序列和所述水位的映射关系,生成所述流量变化曲线。

通过采用上述技术方案,获取河道断面实际的淤积厚度,并根据淤积厚度确定第二个流量校正系数。利用第二校正系数对应比例校正各测点的原有流量,得到经校正的目标流量。然后根据预设时间间隔和目标流量生成流量时间序列数据。最后以水位为横坐标,流量时间序列为纵坐标进行绘图拟合,得到经过校正的流量变化曲线。考虑了河床淤积厚度的实际影响,提高了流量校正的针对性。其次经过校正的流量结果能够合理反映河道淤积的实际影响。最后生成的流量变化曲线在保持整体趋势的基础上进行了定量修正,使结果更符合河道实际情况。该技术方案通过科学校正使流量模拟更加准确,能够动态适应河道淤积变化,提高了水资源监测和管理的效果。

可选的,根据各所述测线的流速变化曲线和各所述测线的流量变化曲线,确定所述待测量河道在预设时间内的输水量变化率;根据所述输水量变化率,生成所述水资源变化曲线。

通过采用上述技术方案,根据各测线的流速、流量变化曲线,计算并确定河道在预设时间间隔内的输水量变化率。然后根据输水量变化率生成水资源变化曲线。通过计算输水量变化率,可以评估河道在一定时间内的水资源变化趋势,作为水资源管理的重要参考指标。其次根据输水量变化率生成的水资源变化曲线,能够直观反映河道水资源量随时间的变化规律。最后当输水量持续增加时,曲线呈上升趋势;当输水量持续减少时,曲线呈下降趋势。该技术方案基于输水量变化率生成水资源变化曲线,能够动态反映河道水资源变化情况。

可选的,根据所述待测量河道的所述水资源变化曲线,预测所述待测量河道的洪峰流量,所述洪峰流量为大于预设流量阈值的河道流量;根据所述洪峰流量,生成防洪策略。

通过采用上述技术方案,根据水资源变化曲线,预测大于预设流量阈值的洪峰流量。然后根据预测的洪峰流量值,制定科学的防洪策略。水资源变化曲线可以预判可能出现的洪峰流量,实现对洪水威胁的预警。其次根据不同规模的预测洪峰流量,可以制定不同级别的防洪策略,提高防洪效果。最后预测流量数据支持确定不同地区的防洪标准,细化防洪措施方案,有利于减轻洪涝灾害。该技术方案基于水资源变化曲线实现了河道洪水风险预警和防洪策略制定,能够提前应对洪水威胁,降低洪涝灾害损失。

在本申请的第二方面提供了一种水资源测量管理系统。

信息获取模块,用于获取待测量河道的水文信息;

断面创建模块,用于根据所述水文信息,创建所述待测量河道的河道断面,所述河道断面包括多个测线和位于所述测线中不同水位的多个测点;

曲线获取模块,用于响应于操作人员的测量操作,获取各所述测点的流速和流量;根据各所述测点的所述流速和水位,生成各所述测线的流速变化曲线,并根据各所述测点的所述流量和水位,生成各所述测线的流量变化曲线;

曲线拟合模块,用于根据各所述测线的流速变化曲线和各所述测线的流量变化曲线,生成所述待测量河道的水资源变化曲线。

在本申请的第三方面提供了一种电子设备。

一种水资源测量管理系统,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,该程序能够被处理器加载执行时实现一种水资源测量管理方法。

在本申请的第四方面提供了一种计算机可读存储介质。

一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现一种水资源测量管理方法。

综上所述,本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

通过采用本申请技术方案,获取河道的详细水文信息,可以准确确定河道断面模型的各项参数,创建出真实反映该河段实际横截面形态的河道断面。在该断面上精确设置测线和不同水位的测点,进行流速、流量的模拟测量,可以获得各测线在不同水位下的流速和流量数据集。这些数据集包含了该河段不同位置和不同水位下的丰富水文特征信息。根据测点的流速、流量数据以及对应的水位值,采用曲线拟合的方式生成各测线的流速变化曲线和流量变化曲线。这些变化曲线成功建立了水位与流速、流量之间的精确对应关系。通过变化曲线的生成,实现了从水位信息到流量信息的转换。在各测线的流速变化曲线和流量变化曲线的基础上,进行数据分析和整合,生成河道的总体水资源变化曲线。该水资源变化曲线直观反映了随水位变化河道水资源量的演变规律,能够准确预测水资源的变化趋势。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种水资源测量管理方法的流程示意图;

图2是本申请实施例公开的一种水资源测量管理系统的结构示意图;

图3是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图。

附图标记说明:300、电子设备;301、处理器;302、通信总线;303、用户接口;304、网络接口;305、存储器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中,“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中,术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如,多个系统是指两个或两个以上的系统,多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。

本申请实施例提供了一种水资源测量管理方法。在一个实施例中,请参考图1,图1是本申请实施例提供的水资源测量管理方法的流程示意图,该方法可以依赖于计算机程序实现,该计算机程序可集成在应用中,也可作为独立的工具类应用运行。该方法还可依赖于单片机实现,也可运行于基于冯诺依曼体系的水资源测量管理系统。具体的,该方法可以包括以下步骤:

步骤101:获取待测量河道的水文信息。

其中,水文信息指的是描述河流水文特征的各类数据资料,在本申请实施例中可以理解为包括河道的平面图、纵断面图、典型断面形状、河床特征、河道边坡系数、岸线植被覆盖情况等信息,用于创建河道断面模型,确定模型的具体参数,为水资源的测量管理建立基础。

具体地,为创建待测量河道的河道断面模型,需要首先获取河道的水文信息以确定河道的具体参数。水文信息可以通过现场踏勘、查阅水文资料以及卫星影像分析等方式获取,主要包括河道的平面图、纵断面图、典型断面形状、河床特征、河道边坡系数、岸线植被覆盖情况等数据。例如可以通过现场踏勘确定河道的平面路径、断面形状、河床特征等;查阅水文测站的历史纵断面资料可以获取河道纵向比高信息;利用卫星影像可以分析得到河道植被覆盖情况。获取充分和精确的水文信息,可以确保后续建立的河道断面模型能够准确反映河道的实际情况,为水资源测量管理建立可靠基础。

步骤102:根据水文信息,创建待测量河道的河道断面,河道断面包括多个测线和位于测线中不同水位的多个测点。

其中,结合上述方案,河道断面指的是在垂直于河流方向的切片平面上表现的河道的横截面形状,在本申请实施例中可以理解为根据水文信息创建的河道横截面模型,用于表示河道在特定位置的横向形态,反映河床特征和岸线形态,用于后续在该断面上设置测线和测点,进行水文要素的测量。。

具体地,根据获取的水文信息,可以确定河道的具体参数,并据此创建河道的断面模型。例如,根据河道的平面图可以确定河道的平面路径;根据纵断面图可以确定河道的纵向比高信息;根据典型断面形状可以确定河道断面形式是矩形、梯形等;根据河床特征可以确定河床的粗糙程度;根据边坡系数可以推算出河道两岸的具体边坡。根据这些参数可以创建出河道的断面模型,该模型在垂直于河流方向的切片平面上表现河道的横断面形式。为进行水文要素的测量,断面上需要设置多个测线,每个测线上设置多个不同水位的测点,这样可以在不同的水位下采集流速、流量等数据。创建精细和准确的河道断面模型,可以真实反映河道形态特征,为后续的水资源测量管理建立可靠基础。

在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,步骤102中:根据水文信息,创建待测量河道的河道断面,这一步骤,还可以包括以下步骤:

步骤201:根据水文信息中的河道结构图像,识别待测量河道的断面形状、渠顶宽度、渠底宽度、渠高以及边坡系数。

其中,河道结构图像指的是反映河道形态结构的图像资料,在本申请实施例中可以理解为包括河道平面图、历史纵断面图等可以表现河道形态特征的图像,用于通过图像识别技术精确获取河道断面参数,如断面形状、渠顶宽度、渠底宽度、渠高、边坡系数等,为创建河道断面模型提供依据。

具体地,为准确获取河道断面模型的各项参数,需要根据水文信息中包含的河道结构图像来识别河道的具体特征。例如,通过图像识别技术分析河道平面图,识别出河道的平面路径;可以通过对比历史纵断面图,识别出河道典型断面形状,是否为矩形、梯形等;可以测量图像确定渠顶宽度和渠底宽度;可以根据河岸边坡情况推算出边坡系数。图像识别可以实现对河道结构的准确识别,避免目测带来的误差。得到各项准确的参数,有利于创建精确的河道断面模型,为后续的水资源测量管理建立可靠基础。

步骤202:根据待测量河道的断面形状、渠顶宽度、渠底宽度、渠高以及边坡系数,创建河道断面。

具体地,通过图像识别已经获取了河道断面形状、渠顶宽度、渠底宽度、渠高和边坡系数等参数。这些参数准确反映了河道实际的横截面形态,为创建可以代表该河段实际情况的河道断面模型,需要利用这些识别的参数进行建模。具体是根据断面形状确定河道断面模型的轮廓,渠顶宽度和渠底宽度确定上下边界,渠高确定模型的高度范围,边坡系数计算出岸坡的具体倾角。这样创建的河道断面模型能够充分反映该河段的实际横截面形态,精确呈现河床特征和岸线形态,为后续在断面上设置测线和测点,开展水文要素测量奠定坚实基础。

在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,步骤102中:根据水文信息,创建待测量河道的河道断面,这一步骤之后,还可以包括以下步骤:

步骤203:根据水文信息,确定待测量河道中各流速仪的测量位置;根据各测量位置,确定各测线的测线位置和各测线中测点的测点水位。

其中,测线和测点指的是在河道断面模型上预先设置的虚拟测量位置,在本申请实施例中可以理解为在创建的河道断面模型上根据实际测量位置设置的多条针对流速测量的测线以及不同水位的测点,用于在模拟测量中获取不同测线和不同水位下的水文要素,如流速、流量等,从而建立水文要素与水位的关系模型。

具体地,在创建代表实际河道形态的断面模型之后,需要在模型上设置测线和测点以进行水文要素的测量。为了科学合理地设置测线和测点,需要首先根据水文信息确定实际测量中各流速仪的位置,例如通过分析河道平面图确定流速仪的横向分布位置。然后在对应的模拟测量位置设置测线,即确定测线的位置。最后根据流速仪的工作原理,选取多个不同的水位在测线上设置测点,用以测量不同水位下的流速和流量。设置的测线和测点就可以匹配实际的测量位置和水位,使得后续的测量结果能够真实反映河道的实际水文情况。

步骤204:根据各测线位置和各测点水位,在河道断面中生成各测线和各测点。

具体地,在确定好测线的位置和测点的水位之后,需要在前期建立的河道断面模型中具体生成这些测线和测点。测线根据预先确定的位置在河道断面上生成。测点则根据不同的水位,在对应测线上生成。这样就在模拟的河道断面上准确地设置了测线和测点。设置这些测线和测点的目的是在后续的模拟测量中,可以在不同的测线和不同的水位采集水文数据,获得流速、流量等与水位的关系,为建立水文特征曲线奠定基础。通过在断面模型中准确设置测量位置,可以使后续的模拟测量结果接近实际情况。

步骤103:响应于操作人员的测量操作,获取各测点的流速和流量;根据各测点的流速和水位,生成各测线的流速变化曲线,并根据各测点的流量和水位,生成各测线的流量变化曲线。

其中,流速和流量指的是河流的水文要素,在本申请实施例中可以理解为在设置的测线和测点上进行模拟测量获取的河流流动速率和通过单位时間内的流量大小,用于建立水位与流速、流量的关系曲线,当实际测量中仅能获取水位数据时,可以通过这些关系曲线转换为流量信息,实现河流水资源的测量管理。

具体地,在河道断面模型中设置好测线和测点后,可以进行模拟的水文要素测量。操作人员可以在各个测点上进行流速和流量的测量操作。测量操作可以通过设置不同的水流条件来模拟实际情况。响应于操作人员的测量操作,可以获取每个测点在不同水位下的流速数据和流量数据。然后以每个测点的水位为横坐标,流速或流量为纵坐标,进行绘图拟合,生成每个测线的流速变化曲线和流量变化曲线。这些曲线反映了在该测线上,随着水位的变化,流速和流量也发生相应的变化。获得这些曲线关系后,在实际测量中,检测到的水位变化就可以转换为流量的变化,实现水资源的监测管理。

在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,步骤103中:根据各测点的流速和水位,生成各测线的流速变化曲线,这一步骤,还可以包括以下步骤:

步骤301:根据河道断面的历史边岸流速、历史中心流速以及岸边植被密度,确定河道断面的第一校正系数。

其中,历史边岸流速指的是河道断面过去实际测量获得的岸边流速数据,在本申请实施例中可以理解为通过实地仪器在该河段断面岸边位置进行的历史流速测量结果,用于与当前模拟生成的流速变化曲线进行对比,判断曲线是否反映了岸边流速的实际分布情况,以确定第一校正系数对流速变化曲线进行调整,使模拟结果更符合实际。

历史中心流速指的是河道断面过去实际测量获得的中心流速数据,在本申请实施例中可以理解为通过实地仪器在该河段断面中心位置进行的历史流速测量结果,用于与当前模拟生成的流速变化曲线进行对比,判断曲线是否反映了中心流速的实际分布情况,以确定第一校正系数对流速变化曲线进行调整,使模拟结果更符合实际。

岸边植被密度指的是河岸植被的密集程度,在本申请实施例中可以理解为通过现场调查获得的该河段断面岸边植被的覆盖密度数据,用于评估植被对流速的阻力影响,与历史流速数据一起确定第一校正系数,对模拟的流速变化曲线进行调整,使其能够合理反映植被对流速分布的影响。

具体地,在获得河道断面的流速变化曲线后,为了使该曲线更准确地反映实际情况,需要进行校正。校正的依据是该河段断面过去的实测数据,包括历史边岸流速、历史中心流速。可以计算这两组数据的比值,与流速变化曲线进行对比,判断曲线形态是否匹配实测情况。还需考虑岸边植被密度的影响,植被越密集,会对流速产生越大的阻力。根据这些因素,可以确定一个综合的第一校正系数,用于调整流速变化曲线的形状,使其能够充分反映实际的流速分布情况。通过校正,可以持续改进河道断面的流速模拟,使水资源评估更加准确。

步骤302:根据第一校正系数,校正各测点的流速,得到各测点的目标流速。

其中,第一校正系数指的是用于校正模拟流速的首个校正系数,在本申请实施例中可以理解为根据历史实测流速数据和岸边植被密度确定的针对流速变化曲线的校正参数,用于根据该校正系数对各测点的模拟流速进行调整,使流速分布情况更加符合实际,提高流量计算的准确性。

具体地,通过已经确定了第一个校正系数,该系数综合考虑了历史实测流速数据和岸边植被密度对流速分布的影响。为了校正模拟得到的流速结果,使其更加准确,需要使用这个校正系数对各个测点的流速进行调整。具体来说,可以根据校正系数对应比例地调整每个测点的原有流速,得到经过校正的目标流速。这些目标流速在保留了模拟结果整体变化趋势的基础上,进行了定量修正,能够更接近实际的流速分布情况。经校正后的流速可直接应用于后续的流量计算和资源评估,从而实现对水资源监测的精确化。

步骤303:根据预设间隔时长和各测点的目标流速,确定流速时间序列;根据流速时间序列和水位的映射关系,生成流速变化曲线。

具体地,通过已经得到了经过校正的各测点的目标流速。为了模拟流速的连续变化过程,需要根据一个预设的时间间隔,在各个测点生成流速的时间序列数据。也就是模拟不同时间节点下的流速值。然后根据水位与流速之间的对应关系,以水位为横坐标,流速时间序列数据为纵坐标,进行绘图和曲线拟合,最终生成经过校正的流速变化曲线。这条曲线不仅反映了流速与水位的关系,也包含了流速连续变化的时间维度信息。通过这种方式进行流速模拟,可以使结果更接近实际河道中的流速演变过程,有利于后续的水资源评估。

在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,步骤103中:根据各测点的流量和水位,生成各测线的流量变化曲线,这一步骤,还可以包括以下步骤:

步骤304:获取河道断面的断面淤积厚度,并根据断面淤积厚度,确定河道断面的第二校正系数。

其中,断面淤积厚度指的是河道断面上淤积物的厚度,在本申请实施例中可以理解为通过实地测量获取的该河段断面河床上淤积沉积物的厚度数据,用于评估河床高程变化对流速的影响,并根据淤积厚度确定第二校正系数,对流速变化曲线进行校正,使模拟结果能够适应河道淤积变化的影响。

具体地,在获得流速变化曲线之后,为进一步提高模拟精度,还需要考虑河床淤积对流速的影响。可以通过实地测量或者历史数据,获取该河道断面目前的淤积厚度情况。随着淤积厚度的增加,河床高程会发生变化,导致同一水位下的平均流速发生变化。因此,需要根据淤积厚度数据,确定一个第二校正系数,用来校正流速变化曲线。具体来说,淤积越厚,河床越高,同一水位流速会越小,校正系数应使流速曲线整体下移。反之,淤积减少河床较低,应整体上移流速曲线。应用第二校正系数进行流速修正,可以使流速曲线动态适应河道淤积的变化,从而保证流量计算的准确性。

步骤305:根据第二校正系数,校正各测点的流量,得到各测点的目标流量。

具体地,通过已经确定了第二个校正系数,该校正系数根据河道断面淤积情况来综合调整流速变化曲线。针对流量也需要进行相应的校正,以维持流速和流量变化的一致性。具体来说,可以根据第二校正系数对应比例地调整每个测点原有的流量,得到经过校正的目标流量。这些目标流量在保持了流量整体变化趋势的基础上,进行了定量修正,能够反映河床淤积变化对流量的影响。校正后的流量结果可直接用于水资源评估和管控,实现对水量监测的持续精确化。

步骤306:根据预设间隔时长和各测点的目标流量,确定流量时间序列;根据流量时间序列和水位的映射关系,生成流量变化曲线。

具体地,通过已经得到了经过校正的各测点的目标流量。为了模拟流量的连续变化过程,需要根据一个预设的时间间隔,在各个测点生成流量的时间序列数据。也就是模拟不同时间节点下的流量值。然后根据水位与流量之间的对应关系,以水位为横坐标,流量时间序列数据为纵坐标,进行绘图和曲线拟合,最终生成经过校正的流量变化曲线。这条曲线不仅反映了流量与水位的关系,也包含了流量连续变化的时间维度信息。通过这种方式进行流量模拟,可以使结果更接近实际河道中的流量演变过程,并且考虑了河道淤积的影响,有利于后续的水资源评估和调度决策。

步骤104:根据各测线的流速变化曲线和各测线的流量变化曲线,生成待测量河道的水资源变化曲线。

具体地,通过已经获得了各条测线在不同水位下的流速变化曲线和流量变化曲线。这些曲线反映了该河段不同位置的水文特征。为了整体评估该河段的水资源变化情况,需要在所有测线的基础上生成整个河道的水资源变化曲线。可以通过分析各测线的流量变化规律,确定不同水位下河道的总流量。然后以水位为横坐标,总流量为纵坐标进行绘图拟合,得到该河段整体的水资源变化曲线。这条水资源变化曲线能够直观地反映出随着水位升高,整个河道的流量也在递增。获得水资源变化曲线后,实际测量中只需要检测水位,就可以快速转换为河道流量,实现水资源的有效监测管理。

在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,步骤104中:根据各测线的流速变化曲线和各测线的流量变化曲线,生成待测量河道的水资源变化曲线,这一步骤,还可以包括以下步骤:

步骤401:根据各测线的流速变化曲线和各测线的流量变化曲线,确定待测量河道在预设时间内的输水量变化率。

其中,输水量变化率指的是河道在一定时间间隔内的水量变化趋势,在本申请实施例中可以理解为根据流量变化曲线计算得到的河道在预设时间内总输水量的增长或减少的比例,用于评估河道水资源的变化情况,作为水资源调度和管理的重要参考指数。

具体地,在获得所有测线的流速变化曲线和流量变化曲线后,这些曲线反映了河道不同位置的水文特征。为评估整个河道在一定时间内的总体水量变化情况,需要计算河道的输水量变化率。具体方法是:先结合所有测线的流量变化曲线,计算出不同时间节点下河道的总输水量;然后计算这些输水量在预设时间间隔内的变化程度,得到时间间隔内的输水量增长率或降低率,也就是输水量变化率。这可以直观地评估河道在给定时间内的水资源变化趋势。输水量变化率为正,表示河道输水量增加;变化率为负,表示河道输水量减少。

步骤402:根据输水量变化率,生成水资源变化曲线。

具体地,在得到河道的输水量变化率之后,就可以基于这个变化率生成水资源变化曲线。具体为选取一个时间基准点,确定其时刻的输水量值,然后根据输水量变化率计算其后各时刻的输水量值。将不同时刻的输水量数据进行绘图,拟合出一条水资源变化曲线。这条曲线直观地反映出河道水资源量随时间的变化趋势,提供了重要的水资源监测信息。当输水量持续增加时,改变率大于0,曲线呈上升趋势;当输水量持续减少时,变化率小于0,曲线呈下降趋势。水资源部门可以据此来制定水资源管理策略,实现水资源的精确调度。

在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,步骤104中:根据各测线的流速变化曲线和各测线的流量变化曲线,生成待测量河道的水资源变化曲线,这一步骤之后,还可以包括以下步骤:

步骤403:根据待测量河道的水资源变化曲线,预测待测量河道的洪峰流量,洪峰流量为大于预设流量阈值的河道流量。

其中,洪峰流量指的是河道出现洪水时的最大流量,在本申请实施例中可以理解为根据水资源变化曲线预测得到的大于预设流量阈值的河道最大流量值,用于评估可能出现的洪水规模,提前采取防汛措施,减小洪水灾害损失。

具体地,根据水资源变化曲线可以预测河道的洪峰流量,为防汛工作提供重要依据。预测方法是:先根据历史统计确定一个预设的流量阈值,当实际流量超过这个阈值时就可能出现洪峰。然后在水资源变化曲线上找到超过该阈值的最大流量值,这个最大流量值即为预测的洪峰流量。该流量值出现的时间点也可大致判断洪峰的来临时间。通过预测洪峰流量,可以提前采取防洪措施,调度水库调节洪水。同时洪峰流量值也可用于确定防洪标准。利用水资源变化曲线预测洪峰流量,实现了河道洪水风险的预警。

步骤404:根据洪峰流量,生成防洪策略。

具体地,在预测出洪峰流量后,可以据此制定科学的防洪策略。首先,根据洪峰流量值判断本次洪水的规模和严重程度。如果洪峰流量较大,表明可能出现较严重的洪涝灾害,此时应启动重大洪水应急预案,提前释放水库调节容量,疏导洪水。同时加强堤防巡查。如果洪峰流量较小,属于一般性洪水,则着重抓好局地排涝。其次,可以确定不同地区的防洪目标和标准,例如控制水位不能超过预设水位阈值等,保证某些重要区域不被淹没等。细化防洪措施的执行方案,明确时间进度和人员配备,利用预测的洪峰流量制定防洪策略,可以大大减轻洪涝灾害损失。

参照图2,为本申请实施例提供的一种水资源测量管理系统,该系统包括:信息获取模块、断面创建模块、曲线获取模块,曲线拟合模块,其中:

信息获取模块,用于获取待测量河道的水文信息;

断面创建模块,用于根据水文信息,创建待测量河道的河道断面,河道断面包括多个测线和位于测线中不同水位的多个测点;

曲线获取模块,用于响应于操作人员的测量操作,获取各测点的流速和流量;根据各测点的流速和水位,生成各测线的流速变化曲线,并根据各测点的流量和水位,生成各测线的流量变化曲线;

曲线拟合模块,用于根据各测线的流速变化曲线和各测线的流量变化曲线,生成待测量河道的水资源变化曲线。

在上述实施例的基础上,断面创建模块还用于根据水文信息中的河道结构图像,识别待测量河道的断面形状、渠顶宽度、渠底宽度、渠高以及边坡系数;根据待测量河道的断面形状、渠顶宽度、渠底宽度、渠高以及边坡系数,创建河道断面。

在上述实施例的基础上,断面创建模块还包括根据水文信息,确定待测量河道中各流速仪的测量位置;根据各测量位置,确定各测线的测线位置和各测线中测点的测点水位;根据各测线位置和各测点水位,在河道断面中生成各测线和各测点。

在上述实施例的基础上,曲线获取模块还用于根据河道断面的历史边岸流速、历史中心流速以及岸边植被密度,确定河道断面的第一校正系数;根据第一校正系数,校正各测点的流速,得到各测点的目标流速;根据预设间隔时长和各测点的目标流速,确定流速时间序列;根据流速时间序列和水位的映射关系,生成流速变化曲线。

在上述实施例的基础上,曲线获取模块还用于获取河道断面的断面淤积厚度,并根据断面淤积厚度,确定河道断面的第二校正系数;根据第二校正系数,校正各测点的流量,得到各测点的目标流量;根据预设间隔时长和各测点的目标流量,确定流量时间序列;根据流量时间序列和水位的映射关系,生成流量变化曲线。

在上述实施例的基础上,曲线拟合模块还用于根据各测线的流速变化曲线和各测线的流量变化曲线,确定待测量河道在预设时间内的输水量变化率;根据输水量变化率,生成水资源变化曲线。

在上述实施例的基础上,曲线拟合模块还包括根据待测量河道的水资源变化曲线,预测待测量河道的洪峰流量,洪峰流量为大于预设流量阈值的河道流量;根据洪峰流量,生成防洪策略。

需要说明的是:上述实施例提供的装置在实现其功能时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。

本申请还公开一种电子设备。参照图3,图3是本申请实施例的公开的一种电子设备的结构示意图。该电子设备300可以包括:至少一个处理器301,至少一个网络接口304,用户接口303,存储器305,至少一个通信总线302。

其中,通信总线302用于实现这些组件之间的连接通信。

其中,用户接口303可以包括显示屏(Display)接口、摄像头(Camera)接口,可选用户接口303还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中,网络接口304可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。

其中,处理器301可以包括一个或者多个处理核心。处理器301利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器305内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器305内的数据,执行服务器的各种功能和处理数据。可选的,处理器301可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301可集成中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统、用户界面图和应用程序等;GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器301中,单独通过一块芯片进行实现。

其中,存储器305可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的,该存储器305包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器305可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器305可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器305可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器301的存储装置。参照图3,作为一种计算机存储介质的存储器305中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种水资源测量管理方法的应用程序。

在图3所示的电子设备300中,用户接口303主要用于为用户提供输入的接口,获取用户输入的数据;而处理器301可以用于调用存储器305中存储一种水资源测量管理方法的应用程序,当由一个或多个处理器301执行时,使得电子设备300执行如上述实施例中一个或多个的方法。需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几种实施方式中,应该理解到,所披露的装置,可通过其他的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其他的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上者,仅为本公开的示例性实施例,不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰,皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后,将容易想到本公开的其他实施方案。

本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的范围和精神由权利要求限定。

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