本发明涉及水文监测预警领域，具体为一种基于水文数据实时智能监测预警系统。
背景技术：
1、传统的湖泊水文监测，过于依赖人工管理预警，无法及时考虑到洪水、干旱、山体滑坡和水质污染等灾害因素，因此水文数据实时智能监测预警作为防灾减灾的重要手段，起到的作用日益显著。
2、传统的水文监测预警系统在运转时，存在无法考虑湖泊的土壤、湖泊集水区域的土壤渗透、蒸发值、孔隙度和径流量等信息，也无法对异常流量的湖泊进行灾害预防警报的问题，使得湖泊泥石流滑坡的事故时有发生，大大加大了湖泊治理的成本。还存在无法分析各湖泊的功能作用属性，也不能及时地获取各湖泊的水质图像信息并进行分析，更不能对图像异常的湖泊进行水质参数分析和判定，导致不能及时地对异常状态的湖泊发出警报和处理。
3、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
技术实现思路
1、为了解决上述背景技术提出的技术问题，提出了本发明。本发明的实施例提供了一种基于水文数据实时智能监测预警系统。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于水文数据实时智能监测预警系统，包括服务器，服务器通信连接有数据采集单元、枯洪分析单元、灾险分析单元、质评单元、状态分析单元和预警处理单元。
3、所述枯洪分析单元对各湖泊土壤信息和湖泊集水区域信息进行各湖泊的水流状态判定分析，得到各湖泊的流状综值，并发送至状态分析单元；
4、所述灾险分析单元对各湖泊的流状综值进行湖泊的位移灾险进行分析判定，得到相应的警报和处理；
5、所述质评单元对各湖泊的水质数据进行综合分析，得到一级二级颜质偏差区域的数量占比值和水质未达标区域占有率，并发送至状态分析单元；
6、所述状态分析单元对各湖泊的流状综值、一级二级颜质偏差区域的数量占比值和水质未达标区域占有率进行各湖泊的状态分析，得到各湖泊的流质异状值，并发送至预警处理单元。
7、进一步地，所述各湖泊的流状综值的具体分析步骤如下：
8、将各湖泊的流状值一hz1i和各湖泊的流状值二hz2i按照一定比例进行转化成长度，分别以各湖泊的流状值一hz1i和各湖泊的流状值二hz2i的长度为椭圆的长轴和短轴构建椭圆，识别椭圆的周长，并将其标记为各湖泊的流状综值zlzi。
9、进一步地，所述各湖泊的流状值一和各湖泊的流状值二的具体分析步骤如下：
10、通过土壤湿度传感器获取湖泊各监测点的土壤湿度值，通过激光雷达获取湖泊各监测点的土壤侵蚀值，分析得到湖泊各监测点的土壤湿度偏参值和土壤侵蚀偏参值，分别以土壤湿度偏参值为x轴，以土壤侵蚀偏参值为y轴构建四象限坐标图，将各监测点按照测量计算的结果生成四象限散点坐标图，分析和公式计算，得到各湖泊的流状值一hz1i，i表示湖泊的编号，取值为正整数。
11、通过遥感卫星获取各湖泊的数字高程模型数据，确定各湖泊集水区域面积si，卫星遥感影像获取湖泊集水区域的近红外和红光波段的反射率hwi和hgi，依据公式，得到湖泊集水区域的植被茂密值zmi，通过x射线扫描仪获取各湖泊集水区域的土壤孔隙率tki和土壤比孔隙表面积tbi，通过公式计算，得到湖泊集水区域的土壤渗透系数ki；
12、通过太阳高度测量仪获取湖泊的太阳角，太阳辐射测量仪获取湖泊的太阳辐射强度系数，由公式计算，得到太阳辐射强度值tfzi，通过电子气压计获取湖泊的气压，由公式计算，得到湖泊干湿常数gi，通过超声波风速计获取湖泊的风速，湿度传感器获取湖泊空气的湿度值，土壤热探针获取湖泊土壤热通量，通过公式计算，得到湖泊的蒸发值zfi；
13、通过坡度测量器获取各湖泊集水区域的平均坡度值，代入设定的公式模型计算，得到湖泊集水区域的外表径流调整因子系数txi，通过x射线扫描仪获取各湖泊集水区域的含水层空隙体积和含水层总体积做除法，得到孔隙度ni，通过地下水位监测井获取湖泊集水区域的平均地下水位hi，依据公式得到，湖泊集水区域的地下径流量jxi；通过雨量计获取湖泊集水区域内的降水强度qi，流量计获取湖泊入口流入水流速度vri，流量计获取湖泊出口流出水流速度vci，将其和地下径流量jxi与外表径流调整因子系数txi，进行归一化处理，依据公式，得到各湖泊的流状值二hz2i。
14、进一步地，所述相应的警报和处理的具体分析步骤如下：
15、步骤二：对于处于洪泛状态湖泊集合a1的湖泊，在湖泊上设置若干个位移观测点，按照设置监测的顺序一次连接各位移点，并通过处理建立三维模型，记录各监测时间段内监测点分别与相邻前一监测点和后一监测点形成线段的夹角θ，并将各监测时间段分成若干个子时间段，统计各相邻子时间段内各监测点的正弦值sinθ，分析得到湖泊动波值；
16、湖泊动波值与设定的动波值阈值进行比较，当湖泊动波值大于设定的阈值时，系统发出警报，对应湖泊的显示屏显示标签一。
17、进一步地，所述洪泛状态湖泊集合a1的具体分析步骤如下：
18、步骤一：设置湖泊的流状综值的梯度参照区间q1、q2、q3，并将各湖泊的流状综值代入预设的梯度参照区间q1、q2、q3内进行比较分析；
19、当湖泊的流状综值处于预设的梯度参照区间q1之内时，则将对应的湖泊归为洪泛状态湖泊集合a1中，当湖泊的流状综值处于预设的梯度参照区间q2之内时，则将对应的湖泊归为稳定状态湖泊集合a2中，当湖泊的流状综值处于预设的梯度参照区间q3之内时，则将对应的湖泊归为干涸状态湖泊集合a3中；对于洪泛状态湖泊集合a1的湖泊进行灾险分析。
20、进一步地，所述一级二级颜质偏差区域的数量占比值和水质未达标区域占有率的具体分析步骤如下：
21、将各个区域颜色异状值yz与设定的颜色异状值区间进行比较，当区域颜色异状值大于设定颜色异状值区间的最大值时，该区域对应为一级颜质偏差区域，当区域颜色异状值位于设定颜色异状值区间时，该区域对应为二级颜质偏差区域，统计一级颜质偏差区域和二级颜质偏差区域的数量占比值，标记为z1；
22、各区域的水质状异值与设定的参考水质状异值阈值做比较，当区域的水质状异值大于等于设定的水质状异值阈值，则该区域对应为水质未达标区域，统计未达标占所有区域数的比率，并标记为wd。
23、进一步地，所述各个区域颜色异状值和各区域的水质状异值的具体分析步骤如下：
24、步骤一：获取各湖泊的功能作用属性，并对其进行水质要求级别对应；
25、步骤二：对水质数据进行综合分析，进而进行湖泊水质评价分析操作，具体为：
26、s001：通过智能湖泊搭载的环境摄像头获取水质图像信息进行分析；通过对获取水质图像信息颜色配比进行分析，将水质图像分成若干个区域，对各个区域进行分析，将各个区域分成若干个子部分，各子部分rgb值与标准rgb值做比较，当子部分rgb值处于标准rgb值范围内，则匹配为合格子部分，统计合格子部分占有率，标记为h1，将各个区域的颜色建立颜色直方图，由公式计算得到各个区域的颜色偏度值h2，获取各个区域内rgb最大值和rgb最小值，分析得到各个区域颜色饱和度h3，将各区域颜色合格子部分占有率h1、各区域的颜色偏度值h2和各个区域颜色饱和度h3，进行归一化处理，依据公式进行计算得到各个区域颜色异状值yz；
27、s002：对一级颜质偏差区域和二级颜质偏差区域的各区域内的水质参数进行分析，并将水质参数分别建立参数变化曲线坐标图，并分别将各区域的浊度值、总氮含量和总磷含量的标准直线分别在各参数变化曲线坐标图建立，分析得到各区域的水质参偏值sc、水质差趋率k1和水质优趋率k2，将各区域的水质参偏值sc、水质差趋率k1和水质优趋率k2，进行归一化处理，依据设定的公式得到各区域的水质状异值。
28、进一步地，所述各湖泊的流质异状值的具体分析步骤如下：
29、将各湖泊的流状综值zlzi、一级二级颜质偏差区域的数量占比值z1和水质未达标区域占有率wd，代入公式进行计算得到各湖泊的流质异状值lyz。
30、进一步地，服务器通信连接还有：
31、数据采集单元，用于接收土壤信息、湖泊集水区域信息、位移信息、图像信息和水质信息，并发送至枯洪分析单元、灾险分析单元和质评单元；
32、预警处理单元，用于接收状态湖泊集合和湖泊的流质异状值，对此做出相应的预警、显示和处理。
33、进一步地，所述相应的预警、显示和处理的具体分析步骤如下：
34、若湖泊对应处于洪泛状态湖泊集合a1，系统发出警报，对应湖泊的显示屏显示标签二；若湖泊对应处于稳定状态湖泊集合a2，则对应湖泊的显示屏显示标签三；若湖泊对应处于干涸状态湖泊集合a3，系统发出警报，对应湖泊的显示屏显示标签四；
35、各湖泊的流质异状值与设定的流质异状值阈值进行比较，当湖泊的流质异状值大于设定的阈值时，系统发出警报，并对应湖泊的显示屏显示标签五。
36、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
37、1、本发明通过对湖泊的土壤信息进行分析和湖泊集水区域信息进行分析，得到各湖泊的流状综值，对异常流状的湖泊进行位移分析，能考虑湖泊的土壤、湖泊集水区域的土壤渗透、蒸发值、孔隙度和径流量等信息，也能对异常流量的湖泊进行灾害预防警报，大大减少湖泊泥石流滑坡的事故发生，减少了湖泊治理的成本和保障了人民生命安全。
38、2、本发明通过对湖泊的水质数据进行综合分析，得到各区域的水质状异值和水质未达标区域占有率，并对异常的湖泊进行预警和处理，能分析各湖泊的功能作用属性，也能及时地获取各湖泊的水质图像信息并进行分析，更能对图像异常的湖泊进行水质参数分析和判定，也能及时地对异常状态的湖泊发出警报和处理。
1.一种基于水文数据实时智能监测预警系统，包括服务器，其特征在于，服务器通信连接有：
2.根据权利要求1所述的一种基于水文数据实时智能监测预警系统，其特征在于，所述各湖泊的流状综值的具体分析步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于水文数据实时智能监测预警系统，其特征在于，所述各湖泊的流状值一和各湖泊的流状值二的具体分析步骤如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于水文数据实时智能监测预警系统，其特征在于，所述相应的警报和处理的具体分析步骤如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于水文数据实时智能监测预警系统，其特征在于，所述洪泛状态湖泊集合a1的具体分析步骤如下：
6.根据权利要求1所述的一种基于水文数据实时智能监测预警系统，其特征在于，所述一级二级颜质偏差区域的数量占比值和水质未达标区域占有率的具体分析步骤如下：
7.根据权利要求6所述的一种基于水文数据实时智能监测预警系统，其特征在于，所述各个区域颜色异状值和各区域的水质状异值的具体分析步骤如下：
8.根据权利要求1所述的一种基于水文数据实时智能监测预警系统，其特征在于，所述各湖泊的流质异状值的具体分析步骤如下：
9.根据权利要求1所述的一种基于水文数据实时智能监测预警系统，其特征在于，服务器还通信连接有：
10.根据权利要求9所述的一种基于水文数据实时智能监测预警系统，其特征在于，相应的预警、显示和处理的具体分析步骤如下：
