[发明专利]基于降雨相似与模型参数智能适配的快速洪水预报方法及装置

说明书

本发明提供基于降雨相似与模型参数智能适配的快速洪水预报方法及装置，快速洪水预报方法包括：步骤1.建立雨洪转化模型，识别雨洪特征；步骤2.计算致洪因子相似度：从致洪暴雨的量级、雨型以及前期影响雨量各分量大小出发，基于相似性理论，计算相似度指标向量，量化各致洪因子间的相似度；步骤3.转移参数，构建雨洪样本间适配度映射：雨洪样本间相互移用自身的参数，创建参数转移后模型精度矩阵，建立相似度指标向量与精度矩阵间的映射，确定相似度指标间的重要程度；步骤4.智能适配参数：基于相似度计算、聚类分析和协同过滤理论，参考模型使用各套参数预报历史相似洪水的精度，为模型适配预估精度最高的参数，进行洪水预报。

技术领域

本发明属于洪水预报技术领域，具体涉及基于降雨相似与模型参数智能适配的快速洪水预报方法及装置。

技术背景

洪水预报是一项直接服务于国民经济建设不可或缺的基本工作，在防洪减灾，水资源开发利用以及水利工程建设中具有重要作用。精确的洪水预报能为流域防洪调度和水资源高效利用提供水文预报技术支撑，综合效益显著。

实际洪水预报过程中，常常借鉴历史发生过的相似洪水。现有技术以雨洪特征和过程刻画场次洪水间相似性，相似性计算主体选择主观，且部分信息在预报阶段无法获取。而且，现有技术常采用均权法或专家打分法确定相似性指标权重，经验性较强。最后，现有技术将历史相似洪水缩放或展延来预报未来洪水，缺少科学性和实时性。具体问题为：1.历史洪水和待预报洪水的相似性计算主体难以确定；2.相似性指标间的重要程度难以确定；3.利用历史相似洪水进行预报的方法缺少科学性和实时性。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供基于降雨相似与模型参数智能适配的快速洪水预报方法及装置，通过构建基于降雨相似与模型参数智能适配的快速洪水预报的通用模型，进行基于降雨相似与模型参数智能适配的快速洪水预报，为流域防洪调度和水资源高效利用提供理论依据和技术支撑。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

方法

本发明所提供的基于降雨相似与模型参数智能适配的快速洪水预报方法，包括以下步骤：

步骤1.建立雨洪转化模型，识别雨洪特征；

收集整编研究流域水文资料，建立雨洪样本库；由所有雨洪样本率定水文模型参数，建立雨洪转化关系；进行模型参数敏感性分析，固定不敏感参数，逐个雨洪样本单独率定水文模型敏感参数，建立模型参数库；以致洪暴雨和前期影响雨量作为致洪因子，建立致洪因子库，识别雨洪特征；

步骤2.计算致洪因子相似度；

从致洪暴雨的量级、雨型以及前期影响雨量各分量大小出发，基于相似性理论，计算相似度指标向量，量化各致洪因子间的相似度；

步骤3.转移参数，构建雨洪样本间适配度映射；

雨洪样本间相互移用自身的参数，创建参数转移后模型精度矩阵，建立相似度指标向量与精度矩阵间的映射，确定相似度指标间的重要程度；

步骤4.智能适配参数；

基于相似度计算、聚类分析和协同过滤理论，参考模型使用各套参数预报历史相似洪水的精度，为模型适配预估精度最高的参数，进行洪水预报。

优选地，本发明提供的基于降雨相似与模型参数智能适配的快速洪水预报方法，还可以具有以下特征：在步骤1中，识别雨洪特征按如下子步骤进行：