[发明专利]基于气象预报的水华预警方法、装置、介质及设备

说明书

本发明涉及一种基于气象预报的水华预警方法，包括如下步骤：获取易爆发藻华河段的历史气象数据，以气温、光照、水体流量为指标参数构建易爆发藻华河段的历史数据库；以气温、光照、水体流量为自变量，相对应的历史数据库为应变量，构建模型，得到基于历史相似的灰色关联度水华组合预测模型；基于历史相似的灰色关联度水华组合预测模型，进行相似的水华爆发特征识别，预测未来发生相似水华事件的地点、大小和概率。该方法从大数据挖掘上尝试建立一套可视化的水华预警系统，为水华的研究过程及治理环节提供进一步有意义的借鉴方案。

技术领域

本发明涉及一种基于气象预报的水华预警方法、装置、介质及设备，属于气象预警分析领域。

背景技术

随着城镇化的快速扩张和工业快速发展，以及农业生产中化肥、农药的大量使用，大量城镇生活污水和工农业废水流入江、河、湖、水库等水体，使水体的污染负荷不断增加，造成我国内陆水体富营养化日益严重，“水华”事件频繁发生。当“水华”的发生影响到水体正常的饮用、养殖、娱乐、景观等功能时，该“水华”事件就成为了影响人们生产生活的水污染事故。“水华”事故的发生，严重影响和制约了水体功能的发挥和水资源的利用，对流域的饮用水安全和社会生产造成了直接威胁。

汉江是长江最大支流，全长1577km，总落差1964m，其正源(北源)发源于秦岭的沮水，集水区域广及陕西、四川、河南、湖北4省，流域面积15.9万km²。汉江中下游人口密度较高，经济较发达，经济社会活动较为活跃，在湖北省经济社会发展中具有重要地位。近年来，江江中下游发生多次水华，最近一次在2018年2～3月，水华的发生越来越对该地区造成诸多不利影响，也给饮水安全带来潜在威胁。为解决这一问题，降低水华对该地区生态环境、人民生活产生的不利影响，减少损失，建立一套可行的水华预警模型显的十分必要。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种基于气象预报的水华预警方法、装置、介质及设备，该方法从大数据挖掘上尝试建立一套可视化的水华预警系统，为水华的研究过程及治理环节提供进一步有意义的借鉴方案。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种基于气象预报的水华预警方法，包括如下步骤：

获取易爆发藻华河段的历史气象数据，以气温、光照、水体流量为指标参数构建易爆发藻华河段的历史数据库；

以气温、光照、水体流量为自变量，相对应的历史数据库为应变量，构建模型，得到基于历史相似的灰色关联度水华组合预测模型；

基于历史相似的灰色关联度水华组合预测模型，进行相似的水华爆发特征识别，预测未来发生相似水华事件的地点、大小和概率。

所述的水华预警方法，优选地，基于历史相似的灰色关联度水华组合预测模型的建立过程如下：

设定指标体系参数列和比较数列；

对参数列和比较数列进行无量纲处理；

计算无量纲处理后的参数列和比较数列的关联系数；

基于关联系数，根据特征值不同赋予不同的去权重，以得到最为合理的整个数列中比较数列与参数列的关联度。

所述的水华预警方法，优选地，设定指标体系参数列和比较数列，具体如下：

设定指标体系参考数列为{S_i(k)}，比较数列为{C_j(k)}：

{S_i(k)}＝{S_i(1)，{S_i(2)}，...，{S_i(m)}}，k∈(1，m)