CN118294002B 一种基于三维水动力模型的生态流量校准方法及系统 （广东省水利水电科学研究院）

一种基于三维水动力模型的生态流量校准本发明涉及一种基于三维水动力模型的生领域，获取生态流量监测区域的三维水动力数以及下游水位数据在初始三维水动力模型中确变化系数图在所述初始三维水动力模型中构建力模型实现对生态流量实时监控数据的监测与2获取生态流量监测区域的三维水动力数据，基于所述生态流量基于上游水位数据以及下游水位数据在初始三维水动力模型中进行获取水位监测点的监测记录，基于所述水位监测点的监测记录于最大率定值所对应的实际糙率场在所述初始三维水动力模型中构建目标三维水动力模获取实际表面流速数据，并提取所述目标三维水力动模型中的其中，获取水位监测点的监测记录，基于所述水位监测点的监获取水位监测点的监测记录，同时预设多个目标时间戳，在所取出在各目标时间戳下水位监测点的历史水位参数以及基于所述水位初始场获取初始水位阈值，计算出所述初始水位阈值通过所述若干个水位变化规律系数构建水位变化系数图，根据所述水位基于各目标时间戳下水位监测点的历史表面流速参数预设糙率场的若不处于，则对不处于率定区间内的实际糙率场剔除，并对剩将所述最大率定值所对应的实际糙率场导入初始三维通过卫星遥感技术和水文测量技术对所述生态流量监测区域进行实地数据采集，以获3在所述三维水动力数据中提取出生态流量监测区域的地形数据，基获取生态流量校准精度需求，基于所述生态流量校准精度需求在大数据中进行检索，基于所述三维水动力模拟网格对水动力独立数值模型的三维网格框架进获取生态流量监测区域的上游水位点和下游水位点，并在三维水通过无人机航拍技术对所述水流边界区域进行实地图像拍摄采集，得到引入Canny边缘检测算法对每个所述子图像区域进行特征提取，对每个子图像区域执基于散列算法计算所述每个子图像区域的植被种类特征和植被覆盖边界特征的散列提取上游水位数据的最高值和下游水位数据的最低值，在所述糙率初始获取水利工程管理部门上传的实时传报监测数据，基于所述实4构建曲线图，并在所述目标三维水动力模型中提取出根据所述实际表面流速一监测断面流量关系曲线图获取实际表基于生态流量验证结果获取多组表面流速一断面平均流量监测值获取监测断面的类型信息，根据所述类型信息对监测断面进基于所述所述生态流量验证结果获取预设时间段内多组表面流速通过线性回归算法构建线性回归模型，根据所述监测断面的分类结果将多组表面流获取水利工程管理部门上传的断面平均流速数据，基于所述获取实际断面平均流量，基于所述调整后的表面流速一断面平5运用系统设计软件构建生态流量监测系统框架，将多组所述生态流量6.一种基于三维水动力模型的生态流量校准系统被所述处理器执行时，实现如权利要求1_5任一项所述的一种基于三维水动力模型的生态6政主管部分缺少对上报生态流量数据的校准与验证手段，这不利于对生态流量的实时监定出水位变化系数图，通过分析所述水位变化系数图获取最大率定值所对应的实际糙率7[0012]通过卫星遥感技术和水文测量技术对所述生态流量监测[0016]基于所述三维水动力模拟网格对水动力独立数值模型的[0020]引入Canny边缘检测算法对每个所述子图像区域进行特征提取，对每个子图像区[0021]基于散列算法计算所述每个子图像区域的植被种类特征和植被覆盖边界特征的8[0029]将所述最大率定值所对应的实际糙率场导入初始三维水动力模型中进行模拟构9[0040]引入最大似然估计算法对所述表面流速一断面平均流速速断面平均流速的基准关系；定出水位变化系数图，通过分析所述水位变化系数图获取最大率定值所对应的实际糙率测点的监测记录，基于所述水位监测点的监测记录在水位初始场中确定出水位变化系数[0058]本发明第一方面提供了一种基于三维水动力模型的生态流量校准方法，如图1所[0060]S104：基于上游水位数据以及下游水位数据在初始三维[0065]通过卫星遥感技术和水文测量技术对所述生态流量监测[0069]基于所述三维水动力模拟网格对水动力独立数值模型的[0074]引入Canny边缘检测算法对每个所述子图像区域进行特征提取，对每个子图像区[0075]基于散列算法计算所述每个子图像区域的植被种类特征和植被覆盖边界特征的数据中提取出在各目标时间戳下水位监测点的历史水位参数以及[0085]需要说明的是，在初始三维水动力模型中设置完糙率初同糙率场的适用区间，根据历史监测点水位数据在水位初始场中确定出水位的变化规律，实际糙率场中提取最大率定值所对应的实际糙率场作为构建生态流量监测区域适宜的糙线图，由于图中曲线的拟合曲率能够反应出监测断面流量和实际表面流速之间的变化关[0097]引入最大似然估计算法对所述表面流速一断面平均流速速断面平均流速的基准关系；于三维水动力模型的生态流量监测数据偏差的校准与监测断面的表面流速以及断面平均表面流速和断面平均流速的基准关系获取的断面平均流量便可计算出实际断面平均流量[0103]获取生态流量监测系统的当前监测结果,同时获取[0104]基于所述生态流量修正方案对当前监测结果进行修正,得到修正后的监测结果，[0106]引入梯度下降算法对所有监测点位进行重新规划,定义最短监测时间为目标函定出水位变化系数图，通过分析所述