CN119416669A 一种洪水演进预测方法、系统、设备及存储介质 （北京英特利为环境科技有限公司）

本发明公开了一种洪水演进预测方法、系并基于历史降雨数据构造多组降雨气象边界条本发明通过集成洪水机理模型和图神经网络技2S3：提取基础数据中目标区域的历史降雨数据，基S4：将构造的降雨气象边界条件输入目标洪水演S5：构建图神经网络模型，并使用样本集训练图S6：用户将待预测的降雨气象边界条件输入目S7：基于第一预测水位时空分布数据判断第二预测待预测的降雨气象边界条件下的第二预测水位时空分依据地形高程数据、研究范围和河道数据在inteliway_SSIM内将基于地形高程数据和下垫面属性数据为三角网格赋予相应的属性，将气象数据输入inteliway_SSIM，并驱动inteliway_SSIM，inteliway基于历史降雨数据计算得到目标区域内降雨强度_持续时间_设计降雨频率和持续时间，基于降雨强度_持续时间_降雨频率关将持续时间与对应的降雨强度构成的时序数据定义为降雨气象3对不同降雨强度和持续时间的降雨频率的数据进行回归性分析，得,计算第二预测水位时空分布数据与第一预测水位时采用随机扰动的方式扩充该待预测的降雨气象边界条件；随机扰动扩将扩充后的降雨气象边界条件输入目标洪水演进机理模型，得到扩充扩充后的降雨气象边界条件和对应扩充后的水位时空分布数据构机理模型模块，用于构建初始洪水演进机理模型，并依据数据获取模数据构造模块，用于提取基础数据中目标区域的历史降雨数据，样本集模块，能够将构造的降雨气象边界条件输入目标洪水演进机理预测判断子模块，用于将待预测的降雨气象边界条件输入集成子模块4样本扩充子模块扩充该降雨气象边界条件下的数据样本，并将扩充后模块判断该降雨气象边界条件下的第二预测水位时空分5S6：用户将待预测的降雨气象边界条件输入目标洪水演进机理模型和预测模型，S7：基于第一预测水位时空分布数据判断第二预测水位时空分布数据是否正常，至该待预测的降雨气象边界条件下的第二预测水位时6将持续时间与对应的降雨强度构成的时序数据定义为降雨气象I=ak计算第二预测水位时空分布数据与第一预测水位时扩充后的降雨气象边界条件和对应扩充后的水位时空分布数据构成扩充的数据7断子模块判断该降雨气象边界条件下的第二预测或多个存储器以及一个或多个程序，所述程序存储在存储器中并被配置为由处理器执行，所述程序被加载至处理器时实现洪水演进预测方模型和图神经网络技术，能够在降雨情景变化的过程中实现对洪水演进过程的快速预测，并有利于提升预测结果的准确性。本发明通过融合物理机理模型与图神经网络模型的优使得模型能够在数据不足的情况下依然提供准确的预测结果，且随着用户使用时长增加，89[0028]基于历史降雨数据计算得到目标区域内降雨强度_持续时间_降雨频率之间的关[0030]对不同降雨强度和持续时间的降雨频率的数据进行回归性分析，得到降雨,近地表水地下水之间的交互水量，从而得到流域的交互水量以识别流域洪水的演进过程，b]0<ysyas反映土壤表层饱和度对于地表蒸发量的影响，[0038]f.不饱和土壤层部分计算过程计算：不饱和土壤层的变化过程也可叫作渗透过和层的饱和度计算考虑从土壤表层来的下渗水，同时也考虑由于毛细作用而上升的地下水。这些水流的方向会随着降雨事件和蒸腾作用的交互作用而变化。计算公式为：数和相邻网格之间的水力梯度决定。计算公式为其4i和ψ4j为相邻网格i和网格j的地下水水位（mzbi和zbj为相邻网格i和网格j的高程[0040]h.地表水_地下水层计算过程计水和表层土壤水之间的水力差所决定，计算公式为2,其中表示节点v在k层接收到的信息对相邻节点[0046]S6：用户将待预测的降雨气象边界条件输入目标洪水演目标洪水演进机理模型和预测模型分别输出第一预测水位时空分布数据和第二预测水位[0047]S7：基于第一预测水位时空分布数据判断第二预测水位[0048]将第二预测水位时空分布数据与第一预测水位时空分布数据对比计算二者的差布数据，且扩充后的降雨气象边界条件和对应的扩充后的水位时空分布数据构成数据样除了单独对降雨时间和降雨强度进行扰动外，还可以结合两者来进行联合扰动。[0076]基于历史降雨数据计算得到目标区域内降雨强度_持续时间_降雨频率之间的关[0078]对不同降雨强度和持续时间的降雨频率的数据进行回归性分析，得到降雨I=ak近地表水地下水之间的交互水量，从而得到流域的交互水量以识别流域洪水的演进过程，水量；其中叶面截留部分受植被水分最大容量vons的影响，而vons计算公式如下：lb0<ysy_2___as反映土壤表层饱和度对于地表蒸发量的影完全混合的状态。计算公式为其[0086]f.不饱和土壤层部分计算过程计算：不饱和土壤层的变化过程也可叫作渗透过和层的饱和度计算考虑从土壤表层来的下渗水，同时也考虑由于毛细作用而上升的地下水。这些水流的方向会随着降雨事件和蒸腾作用的交互作用而变化。计算公式为：4i和ψ4j为相邻网格i和网格j的地下水水位（mzbi和zbj为相邻网格i和网格j的高程[0088]h.地表水_地下水层计算过程计水和表层土壤水之间的水力差所决定，计算公式为23为表层,其中表示节点v在k层接收到的信息对相邻节点[0096]将第二预测水位时空分布数据与第一预测水位时空分布数据对比计算二者的差布数据，且扩充后的降雨气象边界条件和对应的扩充后的水位时空分布数据构成数据样[0101]随机扰动扩充待预测的降雨气象除了单独对降雨时间和降雨强度进行扰动外，还可以结合两者来进行联合扰动。断子模块判断该降雨气象边界条件下的第二预测[0115]本发明公开的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程