[发明专利]一种新安江模型云计算方法

说明书

本发明公开了一种新安江模型云计算方法，包括：构建Json格式的包含新安江模型模型参数、流域信息、蒸发站信息、雨量站信息的三水源新安江模型文件；采用Java开发支持多用户并发访问、多个子汇水区多线程并行计算的三水源新安江模型后台计算引擎；将后台计算引擎部署于云服务器，得到三水源新安江模型调用的接口URL地址；建立三水源新安江模型的标准调用接口；通过标准调用接口调用三水源新安江模型后台计算引擎进行模拟计算；获得Json格式的目标流域出口断面流量的时间序列。本发明通过建模、传参、调用服务，得到适用于任意湿润半湿润地区流域降雨径流模拟预报的三水源新安江模型计算方法，预报流域出口断面的流量时间序列，并获得直观的计算结果。

技术领域

本发明属于防洪减灾领域，特别涉及一种新安江模型云计算方法。

背景技术

“新安江模型”是河海大学赵人俊教授于1973年设计完成的国内第一个流域水文模型，适用于湿润半湿润地区，模型结构包括蒸散发计算、产流计算、分水源计算和汇流计算；模型蒸散发计算采用三层蒸发，产流计算采用蓄满产流模型，分水源计算包括二水源和三水源，其中三水源采用自由蓄水库结构将产流划分为地表径流、壤中流、地下径流；汇流计算包括流域汇流和河道汇流，流域汇流采用线型水库法，河道汇流采用马斯京根法或滞后演算法，三水源新安江模型结构见附图1。

新安江模型在流域降雨径流预报中应用广泛，但大多是以特定流域的方式开发应用，当需应用于其他流域时，要重新根据目标流域情况定制开发，适用性差。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种新安江模型云计算方法，能够实现任意湿润半湿润地区流域的三水源新安江模型计算，预报流域出口断面的流量时间序列。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种新安江模型云计算方法，其特点是包括以下步骤：

步骤1，构建Json格式的包含新安江模型模型参数、流域信息、蒸发站蒸发时间序列信息、雨量站降雨时间序列信息的三水源新安江模型文件；其中，蒸发站蒸发时间序列信息和雨量站降雨时间序列信息具备统一的时间序列；

步骤2，采用Java开发支持多用户并发访问、多个子汇水区多线程并行计算的三水源新安江模型后台计算引擎；

步骤3，将三水源新安江模型后台计算引擎部署于云服务器，得到三水源新安江模型调用的接口URL地址；

步骤4，基于步骤3中获得的接口URL地址，采用POST请求的方式，建立三水源新安江模型的标准调用接口；

步骤5，基于步骤1中的三水源新安江模型文件，通过标准调用接口调用云服务器端部署的步骤2中的三水源新安江模型后台计算引擎进行模拟计算；

步骤6，获得Json格式的目标流域出口断面流量的时间序列。

进一步地，还包括步骤7，基于步骤6中获得的时间序列，获得目标流域出口的时间-断面流量曲线图。

作为一种优选方式，所述步骤1中，模型参数包括：蒸散发折算系数，流域平均蓄水容量，上层蓄水容量，下层蓄水容量，蓄水容量分布曲线指数，深层蒸散发系数，平均自由水容量，自由水容量曲线指数，自由水蓄水库壤中流出流系数，自由水蓄水库地下水出流系数，壤中流消退系数，地表径流消退系数，地下水消退系数，汇流滞时，槽蓄曲线坡度，流量比重系数。

作为一种优选方式，所述步骤1中，流域信息包括流域名称和流域面积；蒸发站信息包括蒸发站编号、蒸发站名称、蒸发量序列；雨量站信息包括雨量站编号、雨量站名称、雨量站面积权重、雨量站河段数、相应的蒸发站编号、降雨量序列。

作为一种优选方式，所述步骤2中，多个子汇水区多线程并行计算的实现方法为：创建包含n个线程的线程池，根据子汇水区的划分，m个子汇水区的蒸散发计算和产汇流计算在n个线程中随机执行。