[发明专利]一种自动识别场次洪水的方法及系统

说明书

本发明提供一种自动识别场次洪水的方法及系统，其中方法包括获取连续洪水过程的水文信息数据，还包括以下步骤：从所述水文信息数据中挑选连续N个元素成数组y()；寻找所述数组y()中数值大于阈值的元素，记录该元素的位置，并将符合条件的元素组成峰值数组；从所述峰值数组中根据距离筛选峰值，保留数值较大的峰值；查找峰值对应的过程的开始位置和结束位置；从连续洪水中划分场次洪水。本发明提出的一种自动识别场次洪水的方法及系统，从函数的极值和凹凸性出发，结合洪峰阈值、洪峰距离阈值、起止流量阈值等限制条件，自动识别场次洪水过程。

技术领域

本发明涉及洪水预测的技术领域，特别是一种自动识别场次洪水的方法及系统。

背景技术

水文观测资料是连续的，一般以年为单位进行分析和统计。在一年内，可能会发生多次洪水，在实际应用中，需要将场次洪水提取出来，供使用单位研究和应用。场次洪水可用于水文年鉴洪水要素摘录资料，研究场次洪水特性等。目前，从连续水文资料中提取场次洪水的方法为人工提取，方法是观察该场洪水的开始、结束时间，结合专家经验进行提取，效率较低。

公开号为CN109785979A的发明专利申请公开了一种场次洪水降雨径流过程界定方法，在确定洪水降雨径流过程的起始时间和终止时间时，并通过起始时间和终止时间界定降雨径流过程时综合考虑了降雨过程和流域出口断面的流量起涨过程。该方法只给出了洪峰流量的数学识别方法，对于流量光滑无波动的洪水是合适的，而对于流量波动较大的洪水，该方法并不能准确识别。另外，对于洪水的起始时间、开始时间均未给出具体的识别方法，仍需人工判定，总体来说，该方法本质上仍为人工识别，效率较低。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提出的一种自动识别场次洪水的方法及系统，从函数的极值和凹凸性出发，结合洪峰阈值、洪峰距离阈值、起止流量阈值等限制条件，自动识别场次洪水过程。

本发明的第一目的是提供一种自动识别场次洪水的方法，包括获取连续洪水过程的水文信息数据，还包括以下步骤：

步骤1：从所述水文信息数据中挑选连续N个元素成数组y()；

步骤2：寻找所述数组y()中数值大于阈值的元素，记录该元素的位置，并将符合条件的元素组成峰值数组；

步骤3：从所述峰值数组中根据距离筛选峰值，保留数值较大的峰值；

步骤4：查找峰值对应的过程的开始位置和结束位置；

步骤5：从连续洪水中划分场次洪水。

优选的是，所述步骤2包括以下子步骤：

步骤21：计算所述数组y()的一阶向后差分y’()；

步骤22：遍历y’()，当y’(i)0且y’(i+1)=0时，令y’(i+1)=y’(i)，

1≦i≦N-2；

步骤23：遍历y’()，当y’(i)0且y’(i+1)0且y(i)≧ ypthres时，找到一个峰值，记录至数组yp’()，记录峰值位置至数组ypIndex’()，其中， ypthres为峰值阈值，yp’()为峰值数组，ypIndex’(j) 为峰值位置数组；

步骤24：遍历完成后，yp’()及ypIndex’()的元素个数记为Np’。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤3包括以下子步骤：

步骤31：从yp’()的第一个元素开始，分别计算其与其他元素的位置距离yd=abs(ypIndex’(ii)-ypIndex’(jj))，1≦ii≦Np’， ii≦jj≦Np’；

步骤32：对所述其与其他元素的位置距离yd进行筛选；