水文模型通用的资源文件定义及交互方法、系统、介质及设备与流程

    专利查询2026-07-21  16


    本发明涉及一种水文预报,特别是关于一种水文模型通用的资源文件定义及交互方法、系统、介质及设备。


    背景技术:

    1、水文模型在水文预报工作中担任着重要的角色,但水文模型具有大量的输入、输出和过程数据。这些数据往往是存储于不同类型的文件中,且通常不能直观展现出来。近年来,计算机技术高速发展,但其并未与水文模型资源文件联系起来。为进一步促进分布式流域水文模型的发展,需要更深入研究水文模型资源文件定义和系统交互方法。

    2、故,如何系统性地定义水文模型的资源文件,并实现其与计算机系统的交互,正是目前亟需解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、针对上述问题,本发明的目的是提供一种水文模型通用的资源文件定义及交互方法、系统、介质及设备,其有利于快速处理水文模型的各类数据。

    2、为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种水文模型通用的资源文件定义及交互方法,其包括:收集水文模型并建立水文模型的资源目录集,该资源目录集中包括各种水文模型代码、类型和适用区域;收集水文模型的通用资源文件,由水文模型配置资源文件、模型输入资源文件、模型输出资源文件构成资源集;根据资源集得到资源文件,建立水文模型与资源文件的拓扑关系,形成系统配置文件;通过读取系统配置文件,基于水文模型代码获取资源文件清单,并进行呈现。

    3、进一步,收集水文模型并建立水文模型的资源目录集,包括:收集水文模型,并定义每一种水文模型的属性集[model] = [code, type, area];其中,model是水文模型,code是模型的代码,type是模型的类型,area表示模型适用区域;根据水文模型的属性集,设定水文模型目录为:系统默认路径下“sysmodel/”为模型目录,目录下包含水文模型model1、model2…、modeln目录;在每种水文模型目录下定义属性目录,对于任一水文模型modelx,“sysmodel/modelx/code”下存储模型代码,“sysmodel/modelx/type”下存储模型类型,“sysmodel/modelx/area”下存储模型适用区域;xn,n为水文模型的种类数量;将定义属性目录后的各种水文模型目录构成资源目录集[h-models]=[model1, model2…,modeln]。

    4、进一步,收集水文模型的通用资源文件,由水文模型配置资源文件、模型输入资源文件、模型输出资源文件构成资源集,包括:将通用资源文件的名称设置为:“资源业务类型代码_静态/动态文件代码_资源过程类型”;将各通用资源文件的详细内容都设置为netcdf文件,并按过程属性进行分类,建立资源集,资源集包括模型配置资源文件、模型输入资源文件、模型输出资源文件;定义资源文件目录信息:系统默认路径下“sysfile/”为文件目录,“sysfile/input” 为输入文件目录,“sysfile/output”为输出文件目录,“sysfile/configure”为配置文件目录。

    5、进一步,资源业务类型包括:p表示降雨,e表示蒸发,q表示流量,z表示水位,r表示径流深;静态/动态文件代码包括:静态文件代码为static,动态文件代码为dynamic;资源过程类型包括:input为输入文件,output为输出文件,configure为配置文件。

    6、进一步,通用资源文件的详细内容包括:等时段面雨量文件、等时段面蒸散发能力文件、等时段水位流量输入文件、等时段径流深文件、模型初始状态文件、等时段模型状态文件、等时段模型输出文件、模型参数文件、曲线类文件和下垫面网格文件;等时段面雨量文件包括子流域雨量文件和网格雨量文件;等时段面蒸散发能力文件包括子流域蒸散发能力文件和网格蒸散发能力文件;等时段水位流量输入文件存储信息包括时间间隔dt、时间间隔单位dt_unit、开始时间bgtm、结束时间edtm及水位流量输入数据,通过不同标识以区分不同对象;等时段径流深文件包括子流域径流深文件和网格径流深文件;模型初始状态文件存储各模型对应的初始状态,对于集总式或以子流域为计算单元的模型初始状态;等时段模型状态文件存储各模型对应的时序状态数据;等时段模型输出文件存储信息包括:dt、dt_unit、bgtm、edtm及输出要素对应数据;模型参数文件包括模型个性参数文件和模型公用参数文件;曲线类文件包括曲线类文件主要存储p_pa_r三参数曲线、p+pa_r二参数曲线、单位线和水位流量曲线,cn表示每个流域的曲线条数,pn存储个流域每条曲线的点数;通过曲线名称标识,以区分不同曲线类型;下垫面网格文件包括网格分辨率代码gcd、网格文件名称gnm、网格矩阵列数gncols、网格矩阵行数gnrows、网格矩阵左下角经度glclgtd、网格矩阵左下角纬度glclttd、网格尺寸gcellsize、网格无值缺省gnull及数字高程数据dem、网格流向数据dir、累积汇水面积数据acc、水系数据net、0-30cm土壤类型数据stp3、30-100cm土壤类型数据stp100和土地覆盖数据lulc。

    7、进一步,根据资源集得到资源文件,建立水文模型与资源文件的拓扑关系,形成系统配置文件,包括:将资源配置文件的格式设置为model-file.json,文件内容为不同水文模型对应的输入、配置、输出资源文件目录:[model-file] = [model1,model2,model…,modeln];建立不同水文模型的输入、配置和输出资源文件目录,得到系统配置文件:对于任意一种水文模型modelx,将模型输入文件储存在model_input字段中,配置文件存储在model_configure字段中,输出文件存储在model_output字段中;得到系统配置文件为[modelx] = [model_input, model_configure, model_output]。

    8、进一步,通过读取系统配置文件,基于水文模型代码获取资源文件清单,并进行呈现,包括:读取资源配置文件,基于水文模型代码获取配置、输入、输出资源文件清单;将获取的具体文件资源信息以0维、1维、2维或3维的形式进行呈现。

    9、第二方面,本发明采取的技术方案为:一种水文模型通用的资源文件定义及交互系统,其包括:资源目录集构建模块,收集水文模型并建立水文模型的资源目录集,该资源目录集中包括各种水文模型代码、类型和适用区域;资源集构建模块,收集水文模型的通用资源文件,由水文模型配置资源文件、模型输入资源文件、模型输出资源文件构成资源集;系统配置文件构建模块,根据资源集得到资源文件,建立水文模型与资源文件的拓扑关系,形成系统配置文件;交互展现模块,通过读取系统配置文件,基于水文模型代码获取资源文件清单,并进行呈现。

    10、第三方面,本发明采取的技术方案为:一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。

    11、第四方面,本发明采取的技术方案为:一种计算设备,其包括:一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。

    12、本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:

    13、本发明通过构建系统性的水文模型文件处理方式,能快速获取水文模型相应的输入文件和水文信息,有利于水文数据的快速提取和分析,提升了水文模型计算的速率。


    技术特征:

    1.一种水文模型通用的资源文件定义及交互方法,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述水文模型通用的资源文件定义及交互方法,其特征在于,收集水文模型并建立水文模型的资源目录集,包括:

    3.如权利要求1所述水文模型通用的资源文件定义及交互方法,其特征在于,收集水文模型的通用资源文件,由水文模型配置资源文件、模型输入资源文件、模型输出资源文件构成资源集,包括:

    4.如权利要求3所述水文模型通用的资源文件定义及交互方法,其特征在于,资源业务类型包括:p表示降雨,e表示蒸发,q表示流量,z表示水位,r表示径流深;

    5.如权利要求3所述水文模型通用的资源文件定义及交互方法,其特征在于,通用资源文件的详细内容包括:等时段面雨量文件、等时段面蒸散发能力文件、等时段水位流量输入文件、等时段径流深文件、模型初始状态文件、等时段模型状态文件、等时段模型输出文件、模型参数文件、曲线类文件和下垫面网格文件;

    6.如权利要求1所述水文模型通用的资源文件定义及交互方法,其特征在于,根据资源集得到资源文件,建立水文模型与资源文件的拓扑关系,形成系统配置文件,包括:

    7.如权利要求1所述水文模型通用的资源文件定义及交互方法,其特征在于,通过读取系统配置文件,基于水文模型代码获取资源文件清单,并进行呈现,包括:

    8.一种水文模型通用的资源文件定义及交互系统,其特征在于,包括:

    9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法。

    10.一种计算设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法的指令。


    技术总结
    本发明涉及水文预报技术领域,公开了一种水文模型通用的资源文件定义及交互方法、系统、介质及设备,其包括:收集水文模型并建立水文模型的资源目录集,该资源目录集中包括各种水文模型代码、类型和适用区域;收集水文模型的通用资源文件,由水文模型配置资源文件、模型输入资源文件、模型输出资源文件构成资源集;根据资源集得到资源文件,建立水文模型与资源文件的拓扑关系,形成系统配置文件;通过读取系统配置文件,基于水文模型代码获取资源文件清单,并进行呈现。本发明有利于快速处理水文模型的各类数据。

    技术研发人员:侯爱中,姚成,宫博亚,王容,王继民,张怡雯,朱跃龙,谭尧耕,李致家
    受保护的技术使用者:水利部信息中心(水利部水文水资源监测预报中心)
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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