一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及洪水預報計算遠程控制實現(xiàn)方法，具體涉及一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水 預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法。本發(fā)明屬于洪水預報領域。
【背景技術】
[0002] 洪水預報在水庫、河道、流域等不同尺度范圍均有廣泛應用，按照預報計算實現(xiàn)的 方式可分為人工干預預報和自動定時預報，由人工干預觸發(fā)計算的為人工干預預報，為用 戶提供自選時段及參數(shù)選擇功能是人工干預洪水預報的基本要求；由系統(tǒng)預先設置觸發(fā)時 機，系統(tǒng)定時觸發(fā)計算的為自動定時預報。自動定時預報可滿足連續(xù)計算要求，具有流域 下墊面狀況信息連續(xù)性、避免前期初始化計算、計算時效性高等優(yōu)點。因此，自動定時預報 在許多洪水預報系統(tǒng)中也有體現(xiàn)。但是，目前實現(xiàn)的自動定時預報多數(shù)是單機版模式或偽 WebService模式，隨著網(wǎng)絡技術發(fā)展，單機版模式已無法滿足即時應用及多用戶并行操作 需求；偽WebService模式下，模型計算與系統(tǒng)表達處于分離狀態(tài)，存在系統(tǒng)移植不便、狀態(tài) 變量信息延遲、控制易沖突等風險。由此可見，現(xiàn)有技術在洪水預報方面存在模型和系統(tǒng)分 離、系統(tǒng)部署困難、無法實現(xiàn)多用戶遠程使用、遠程控制不便等技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種洪水預報計算控制方法，以 解決現(xiàn)有技術在洪水預報方面存在的模型和系統(tǒng)分離、系統(tǒng)部署困難、無法實現(xiàn)多用戶遠 程使用、不便遠程控制等技術問題。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目標，一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法， 其特征在于，包括如下步驟： 步驟一：設計模型接口，所述模型接口為各模型之間接口及模型計算流程對外的接 P ； 步驟二：對模型進行集成開發(fā)； 步驟三：設計模型的控制信息，并對控制信息進行存儲； 步驟四：對遠程控制流程進行設計。
[0005] 前述的一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法，其特征在于， 所述模型接口包括：模型參數(shù)接口、模型初始化方法接口、凈雨量計算方法接口、分水源產(chǎn) 流計算方法接口、匯流計算方法接口。
[0006] 前述的一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法，其特征在于， 所述對模型的集成開發(fā)指對模型計算引擎進行裝配，形成水庫洪水預報模型實例。
[0007] 前述的一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法，其特征在于， 所述步驟二包括： 步驟2a:添加模型計算引擎組件，并以所述模型計算引擎組件作為類定義模型實例變 量； 步驟2b :定義模型計算參數(shù)賦值方法； 步驟2c :調用模型實例的初始化方法； 步驟2d :按照計算步長及計算周期要求，依次調用凈雨量計算方法、分水源產(chǎn)流計算 方法、匯流計算方法； 步驟2e :開發(fā)模型計算結果處理方法，完成計算結果存儲、跟蹤顯示任務。
[0008] 前述的一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法，其特征在于， 所述模型計算參數(shù)賦值方法的輸入?yún)?shù)為二維數(shù)組，二維數(shù)組代表各計算單元的模型參 數(shù)，模型計算參數(shù)賦值方法用于對模型參數(shù)屬性賦值，形成模型實例。
[0009] 前述的一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法，其特征在于， 步驟三中，控制信息采用數(shù)據(jù)庫表進行存儲。
[0010] 前述的一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法，其特征在于， 步驟四包括： 步驟4a :對預報參數(shù)進行管理； 步驟4b :設置自動定時預報； 步驟4c:進行自動預報。
[0011] 前述的一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法，其特征在于， 步驟4a包括： 步驟4al :讀取模型當前狀態(tài)，若模型處理運行狀態(tài)，執(zhí)行步驟4a2 ;若模型處于關閉狀 態(tài)，則執(zhí)行步驟4a3 ; 步驟4a2 :停止模型計算，并寫入模型狀態(tài)信息； 步驟4a3 :設置方案參數(shù)，分方案對各參數(shù)管理，達到可滿足對各計算單元每一參數(shù)設 置與修改的要求； 步驟4a4 :選擇自動預報方案。
[0012] 前述的一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法，其特征在于， 步驟4b包括： 步驟4b 1 :設置自動預報成果名稱； 步驟4b2 :設置自動預報初始條件。
[0013] 前述的一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法，其特征在于， 步驟4c包括： 步驟4cl :啟動自動預報； 步驟4c2 :讀取實測數(shù)據(jù)，根據(jù)模型計算需要，從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)，并置入相應的變 量； 步驟4c3 :讀取模型參數(shù)，按照自動預報所選擇的計算參數(shù)方案讀取各計算單元對應 的參數(shù)，并置入相應的變量； 步驟4c4:調用模型計算，該步驟對模型集成完成的模型實例調用，將實測數(shù)據(jù)、模型 參數(shù)變量作為模型輸入，啟動模型計算； 步驟4c5 :存儲計算結果，每一計算周期存儲對應的計算結果； 步驟4c6 :寫入模型狀態(tài)信息，若是第一個周期，寫入模型當前運行狀態(tài)信息，否則跳 過本步驟； 步驟4c7 :啟動下一預報周期，在兩預報周期計算之間，若沒有停止自動預報，則按照 自動預報設定的時間，自動啟動下一預報周期，轉入步驟4c2 ;若是停止自動預報，則本次 自動預報結束，并寫入模型狀態(tài)信息。
[0014] 本發(fā)明的有益之處在于：本發(fā)明的一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控 制實現(xiàn)方法，解決了在瀏覽器/服務器模式下的模型計算控制與模型狀態(tài)讀寫統(tǒng)一操作的 問題，解決了在遠程跟蹤模型計算過程的問題，實現(xiàn)了可動態(tài)顯示模型計算過程，對所有控 制操作命令均可存儲，解決了模型計算操作日志存儲問題，實現(xiàn)了計算操作可追溯性，便于 計算成果跟蹤。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法的總體 流程圖； 圖2是本發(fā)明一種基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法自動預報計 算流程設計圖。
【具體實施方式】
[0016] 以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0017] 參照圖1所示，本發(fā)明基于網(wǎng)絡的水庫洪水預報自動計算遠程控制實現(xiàn)方法結 構如圖1，自下而上依次包括模型接口設計、模型集成開發(fā)、控制信息存儲設計與實現(xiàn)、遠 程控制流程設計與開發(fā)。其中，模型接口設計需要完成可滿足互聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)（Internet Application System)集成的組件，是遠程控制實現(xiàn)的基礎，模型開發(fā)人員依據(jù)所設計的接 口完成模型計算引擎開發(fā)；模型集成開發(fā)是在水庫洪水預報應用系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境下完成，實 現(xiàn)模型與系統(tǒng)表達模塊無縫對接，是遠程控制流暢性的保障；控制信息存儲設計與實現(xiàn)需 要完成控制信息數(shù)據(jù)結構設計，是遠程控制數(shù)據(jù)接口；遠程控制流程設計與開發(fā)完成自動 預報計算整體流程設計及開發(fā)工作，是遠程控制實現(xiàn)的方法軸線。下面對這四個組成部分 進行詳細說明。
[0018] (1)模型接口設計 針對水庫洪水預報模型以入庫斷面水位流量過程關注為主的特點，擬定模型計算流 程對外接口，該模型接口包括模型參數(shù)接口、模型初始化方法接口、凈雨量計算方法接口、 分水源產(chǎn)流計算方法接口、匯流計算方法接口，其中模型參數(shù)有蒸散發(fā)、產(chǎn)流、分水源、匯流 等，每一參數(shù)均作為模型組件的可讀寫屬性。
[0019] 模型初始化方法、凈雨量計算方法、分水源產(chǎn)流計算方法、匯流計算方法均為組件 的公共方法，可供系統(tǒng)集成開發(fā)調用，各方法接口由系統(tǒng)集成人員及模型開發(fā)人員共同完 成定義。模型初始化方法為無參數(shù)函數(shù)，需要完成下墊面蓄水容量處理、匯流系數(shù)處理、參 數(shù)檢查等初始化工作。凈雨量計算方法接口輸入?yún)?shù)包括降雨量、蒸發(fā)，輸出為凈雨量；分 水源產(chǎn)流計算方法接口輸入?yún)?shù)為凈雨量，輸出為分水源各層的產(chǎn)流量；匯流計算方法接 口輸入?yún)?shù)包括河段數(shù)、基流量、各河段側向入流量，輸出為出口斷面(入水庫斷面）流量。
[0020] (2)模型集成開發(fā) 模型集成開發(fā)是對模型開發(fā)人員提供的模型計算引擎進行裝配，形成水庫洪水預報模 型實例。完成模型集成開發(fā)均在系統(tǒng)集成開發(fā)環(huán)境中完成，主要步驟如下： P)添加模型計算引擎組件，通過"添加引用"完成，并以該組件作為類定義模型實例變 量； i)定義模型計算參數(shù)賦值方法，該方法的輸入?yún)?shù)為二維數(shù)組，分別代表各計算單元 的模型參數(shù)，該方法任務是完成對模型參數(shù)屬性賦值； iii )調用模型實例的初始化方法； )按照計算步長及計算周期要求，依次調用凈雨量計算方法、分水源產(chǎn)流計算方法、 匯流計算方法； V )開發(fā)模型計算結果處理方法，完成計算結果存儲、跟蹤顯示等任務。
[0021] (3)控制信息存儲設計與實現(xiàn) 模型狀態(tài)信息及觸發(fā)開關變量是控制信息的基本組成內(nèi)容，RIA系統(tǒng)可極其便利完成 對數(shù)據(jù)庫操作，且數(shù)據(jù)庫關系表結構清晰、以記錄行形式存儲，可滿足跟蹤模型計算操作需 求。因此，控制信息采用數(shù)據(jù)庫表進行存儲管理，建立模型運行狀態(tài)信息表