[发明专利]洪水预测方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种洪水预测方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：通过将研究区域内包含的多个流域在地理上进行网格化处理，确定每个网格中心的季节性指标，进而根据所有网格中心的季节性指标之间的相似度，将所有网格划分为多个同质性区域，而后针对每一个同质性区域，基于同质性区域内第一类流域的历史洪水数据，训练出同质性区域的洪水预测模型，最后，将第二类流域的气象特征以及下垫面特征输入与待预测流域所属同质性区域对应的洪水预测模型，获得第二类流域的洪水频率。采用本方法，以季节性指标为基准划分同质性区域时，能够更加准确地划分同质性区域，从而提升洪水预测模型的预测结果的准确性。

技术领域

本申请涉及气象水文技术领域，特别是涉及一种洪水预测方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着水利技术的发展，在对防洪水工建筑物进行设计时，需要考虑可能发生的洪水大小来作为重要设计依据，因此需要对流域的洪水进行预测。但目前全球范围内径流观测站点空间分布稀疏、覆盖年限短，中国境内中小河流的观测尤为缺乏，洪水预测较为困难。

传统技术中，采用区域洪水频率分析法，对无洪水资料或洪水资料匮乏的流域的洪水频率进行预测。该分析法首先根据流域的气象特征以及下垫面特征将不同流域划分为多个水文同质性区域。针对某一个水文同质性区域建立一个以流域气象(如降水)、下垫面特征(如流域平均高程)作为输入的洪水预测模型，最后使用该模型，对该水文同质性区域内，无洪水资料或洪水资料匮乏的流域进行洪水预测。

然而，传统技术中仅考虑了不同流域之间在气象及下垫面方面的相似度，但气象及下垫面并不能完全、严格地代表对应流域的洪水特征的实际情况，基于此实现的洪水预测模型的预测准确度较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升洪水预测准确度的洪水预测方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种洪水预测方法，所述方法包括：

将研究范围内包含的多个流域在地理上进行网格化处理，确定每个网格中心的季节性指标；季节性指标包括网格中心的洪水平均发生时间以及网格中心的洪水发生集中度；

根据所有网格中心的季节性指标两两之间的相似度，将所有网格划分为多个同质性区域；

针对每一个同质性区域，基于同质性区域内第一类流域的历史洪水数据训练同质性区域的洪水预测模型；第一类流域为多个流域中，满足历史数据记录量条件的流域；

将第二类流域的气象特征以及下垫面特征输入与第二类流域所属同质性区域对应的洪水预测模型，获得第二类流域的洪水频率；第二类流域为多个流域中，不满足历史数据记录量条件的流域。

在其中一个实施例中，确定每个网格中心的季节性指标，包括：根据第一类流域的历史洪水记录计算第一类流域的几何中心的季节性指标；根据第一类流域的几何中心的季节性指标计算所有网格中心的季节性指标。

在其中一个实施例中，根据第一类流域的历史洪水记录计算第一类流域的几何中心的季节性指标，包括：基于弧度制数值处理算法对第一类流域的多个实际洪水发生时间进行转化，获得多个弧度制数值，并根据多个弧度制数值确定第一类流域的几何中心的的洪水平均发生时间；根据多个弧度制数值确定第一类流域的几何中心的洪水发生集中度；洪水发生集中度用于表征一个观测周期内第一类流域在单个时间点内发生洪水的概率。

在其中一个实施例中，根据多个弧度制数值确定第一类流域的几何中心的洪水平均发生时间，包括：分别对多个弧度制数值进行余弦运算，获得多个余弦值，对多个余弦值进行求和运算，获得第一运算值；分别对多个弧度制数值进行正弦运算，获得多个正弦值，对多个正弦值进行求和运算，获得第二运算值；根据第一运算值和第二运算值确定第三运算值，对第三运算值进行反正切运算，获得第一类流域的几何中心的洪水平均发生时间。