一种河流流速预测方法、设备及介质与流程

本技术涉及河流流速预测，尤其涉及一种河流流速预测方法、设备及介质。

背景技术：

1、随着全球气候变化加剧，极端天气事件频发，河流洪水、漫滩洪水、平原河网水流以及入库洪水等水文现象对人类社会的影响日益显著。这些水流条件通常具有宽深比较大、流速变化快、流态复杂等特点，给流速的实时监测和精准预估带来了极大的技术挑战。

2、在现有的流速监测技术中，市面常见的流速监测设备多数采用河岸两侧布置的方式，通过测量特定点的流速来估算整个河流断面的流速分布。然而，这种方法在宽深比较大的河流中往往无法准确反映整个断面的流速变化，特别是在水流复杂、流速梯度大的区域，其监测结果的精度和可靠性会受到严重影响。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种河流流速预测方法、设备及介质，用于解决如下技术问题：现有的流速监测技术在水流复杂、流速梯度大的区域中监测结果的精度和可靠性较低。

2、本技术实施例采用下述技术方案：

3、本技术实施例提供一种河流流速预测方法。包括，获取河流待测横断面对应的遥感水位数据，基于遥感水位数据与待测河流的预置地理信息，生成关联数据；将关联数据输入预置流速反演模型，以得到河流待测横断面对应的水流数据；获取河流待测横断面对应的上游水位数据，基于上游水位数据、与水流数据，生成河流待测横断面对应的第一流速趋势图；将水流数据、天气数据与关联数据输入预置流速预测模型，以得到河流待测横断面对应的第二流速趋势图；基于第一流速趋势图与第二流速趋势图，确定出参考水流数据，将参考水流数据与预设预警阈值进行比对，以进行河流流速预警提示。

4、本技术实施例通过将遥感水位数据与河流的具体位置和形态相结合，生成更具针对性和准确性的关联数据，从而更精确地分析河流的流速情况。通过流速反演模型能够高效可靠地估算出河流的流速，从而提高流速预测的速度。通过上游水位数据与天气数据生成流速趋势图，能够提高河流流速预测的准确性，为河流流速预警提供更全面的参考，增加了流速预测的实时性与准确性，为防洪抢险和应急管理提供有力的技术支持。

5、在本技术的一种实现方式中，获取获取河流待测横断面对应的遥感水位数据，基于遥感水位数据与待测河流的预置地理信息，生成关联数据，具体包括：基于遥感水位数据对应的位置区域，在待测河流的预置地理信息中进行查询，以确定出位置区域对应的待测河流的当前参考地理信息；获取当前参考地理信息对应的历史关联数据，以基于历史关联数据确定出历史遥感水位数据；将当前遥感水位数据与历史遥感水位数据进行相似度计算；在相似度计算结果不符合预设相似度阈值的情况下，对当前遥感水位数据进行异常告警；在相似度计算结果符合预设相似度阈值的情况下，基于当前遥感水位数据与当前参考地理信息生成关联数据。

6、在本技术的一种实现方式中，将关联数据输入预置流速反演模型，以得到河流待测横断面对应的水流数据之前，方法还包括：基于河流待测横断面对应的水深数据、流速数据、空间位置数据以及时间数据，构建第一流速函数；基于河流待测横断面对应的水深数据、流速数据、重力加速度、空间位置数据以及时间数据，构建第二流速函数；基于第一流速函数与第二流速函数，构建预置流速反演模型。

7、在本技术的一种实现方式中，基于上游水位数据、与水流数据，生成河流待测横断面对应的第一流速趋势图，具体包括：将上游水位数据与历史上游水位数据进行比对，确定出上游水位第一波动值；获取上游天气数据，基于上游天气数据确定出在未来预设时间段内上游水位的第二波动值；将第一波动值与第二波动值，输入预置流速系数预测模型，以通过预置流速系数预测模型输出影响系数；基于影响系数对水流数据进行调整，以得到在未来预设时间段内河流待测横断面对应的第一流速趋势图。

8、在本技术的一种实现方式中，将水流数据、天气数据与关联数据输入预置流速预测模型，以得到河流待测横断面对应的第二流速趋势图，具体包括：将水流数据、天气数据与关联数据输入预置流速预测模型，以得到河流待测横断面对应的预测流速值；将预测流速值按照时间先后顺序进行排列，并对相邻两个预测流速值进行差值计算；在差值计算结果大于预设差值阈值的情况下，对相应时间点对应的流速进行重新预测；在相邻两个预测流速值的差值计算结果均不大于预设差值阈值的情况下，基于预测流速值生成河流待测横断面对应的第二流速趋势图。

9、在本技术的一种实现方式中，基于第一流速趋势图与第二流速趋势图，确定出参考水流数据，具体包括：根据第一流速趋势图，确定出预设时间内流速的上升量或下降量；以及，根据第二流速趋势图，确定出受天气数据影响预设时间内流速的上升量或下降量；将预设时间内水位上升量，以及受天气数据影响预设时间内流速的上升量或下降量进行计算，以得到水流变化量；基于水流变化量与水流数据，得到预设时间内河流待测横断面对应的参考水流数据。

10、在本技术的一种实现方式中，基于水流变化量与水流数据，得到预设时间内河流待测横断面对应的参考水流数据，具体包括：按照时间先后顺序，将预设时间内河流待测横断面对应的水流变化量进行排序；以及，按照时间先后顺序，将预设时间内河流待测横断面对应的水流数据进行排序；确定出相同时间对应的水流变化量与水流数据；将相同时间对应的水流变化量与水流数据进行计算，以得到预设时间内河流待测横断面对应的参考水流数据。

11、在本技术的一种实现方式中，将参考水流数据与预设预警阈值进行比对，以进行河流流速预警提示，具体包括：将预设时间内参考水流数据与预置流速预警表进行比对，以确定出预设时间内参考水流数据对应的预警等级；基于预警等级将预设时间内参考水流数据进行划分；基于划分后的不同预警等级，以及不同预警等级分别对应的预设时间，进行预警提示。

12、本技术实施例提供一种河流流速预测设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：获取河流待测横断面对应的遥感水位数据，基于遥感水位数据与待测河流的预置地理信息，生成关联数据；将关联数据输入预置流速反演模型，以得到河流待测横断面对应的水流数据；获取河流待测横断面对应的上游水位数据，基于上游水位数据、与水流数据，生成河流待测横断面对应的第一流速趋势图；将水流数据、天气数据与关联数据输入预置流速预测模型，以得到河流待测横断面对应的第二流速趋势图；基于第一流速趋势图与第二流速趋势图，确定出参考水流数据，将参考水流数据与预设预警阈值进行比对，以进行河流流速预警提示。

13、本技术实施例提供的一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：获取河流待测横断面对应的遥感水位数据，基于遥感水位数据与待测河流的预置地理信息，生成关联数据；将关联数据输入预置流速反演模型，以得到河流待测横断面对应的水流数据；获取河流待测横断面对应的上游水位数据，基于上游水位数据、与水流数据，生成河流待测横断面对应的第一流速趋势图；将水流数据、天气数据与关联数据输入预置流速预测模型，以得到河流待测横断面对应的第二流速趋势图；基于第一流速趋势图与第二流速趋势图，确定出参考水流数据，将参考水流数据与预设预警阈值进行比对，以进行河流流速预警提示。

14、本技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本技术实施例通过将遥感水位数据与河流的具体位置和形态相结合，生成更具针对性和准确性的关联数据，从而更精确地分析河流的流速情况。通过流速反演模型能够高效可靠地估算出河流的流速，从而提高流速预测的速度。通过上游水位数据与天气数据生成流速趋势图，能够提高河流流速预测的准确性，河流流速预警提供更全面的参考，增加了流速预测的实时性与准确性，为防洪抢险和应急管理提供有力的技术支持。