一种水文气象工程报告参数物理一致性自动审查方法、系统及介质与流程

本发明属于工程信息化与智能审查，具体涉及一种计算机实现的水文气象工程报告参数物理一致性自动审查方法、系统及介质。

背景技术：

1、水文气象工程报告广泛应用于海上风电、涉海光伏、港口工程、海洋工程、水利工程、电力工程、防灾减灾工程及相关基础设施建设场景。该类报告通常包含工程概况、气象条件、潮位、水位、波浪、流速、风速、风压、降水、蒸发、雷暴、重现期、高程基准、统计时段、设计工况、规范依据和计算书等内容。报告中的参数既是设计、施工、校核和运行管理的重要依据，也是后续结构计算、荷载组合、工程选址和成果归档的数据来源。

2、在实际校审过程中，水文气象报告中的错误并不总是表现为错别字、目录编号错误或同一字段前后不一致。更常见、更隐蔽的错误是不同物理量之间的工程约束不一致。例如，设计风速与设计风压在同一场址、同一工况、同一重现期和同一统计时段下应满足一定换算关系；设计潮位、水位和高程基准之间应满足基准一致或可转换关系；波高、周期、波向和水深之间应满足对应海况和适用规范条件；同一参数在正文、表格、图注、附录和计算书中出现时，其来源、单位、重现期和适用条件应能够相互对应。

3、现有报告自动审查技术通常采用关键词匹配、模板比对、规则清单、同名字段一致性检查或大语言模型语义审查。上述方法能够发现格式类、表述类、编号类和部分显性数据类问题，但对于风速—风压、水位—基准、波浪参数、潮位工况以及跨章节来源一致性等隐含工程关系，往往缺少可复核的确定性计算链路。特别是在报告中存在多个重现期、多个高程基准、多个场址或多个工况时，系统若仅凭关键词发现两个数值并直接比较，容易产生跨重现期、跨基准或跨工况误报。

4、此外，随着检索增强生成和大语言模型被用于工程报告审查，模型可以较好地理解上下文并生成自然语言审查意见，但其不适合单独承担工程数值判断。若由生成模型直接判断风压计算是否正确，容易出现公式选用错误、单位换算遗漏、重现期条件忽略、四舍五入不一致和结论漂移等问题。即使同一报告重复审查，也可能因提示词、上下文窗口或模型采样差异导致不同结果。这类不稳定性会影响审查结论的可追溯性和工程责任边界。

5、因此，有必要提供一种将工程信息识别、参数要求动态生成、报告参数清单、标签匹配判断、固定公式计算复核、状态停止和审查生成固定依据相结合的技术方案。该方案应能够在生成审查意见之前先确定参数是否属于同一可比较关系组，并在匹配时由确定性模块完成计算，在不匹配时停止计算复核并提示人工复核，从而提高报告审查的准确性、可解释性和工程可用性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水文气象工程报告参数物理一致性自动审查方法、系统及介质，用于解决现有自动审查方案主要依赖关键词、模板或人工经验，难以及时发现风速与风压、水位与高程基准、波浪参数与工况条件之间不一致的问题；同时避免生成模型直接进行数值判断时可能出现公式选错、单位遗漏或结论前后不一致的情况。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种水文气象工程报告参数物理一致性自动审查方法，由计算机系统执行以下数据处理步骤：

3、获取待审查的水文气象工程报告，通过文档解析引擎对报告中的正文、表格、图注、附录和计算书进行结构化解析，得到结构化文本内容、数值内容及参数来源位置信息；

4、基于所述结构化文本内容，利用自然语言处理模型识别工程信息，所述工程信息至少包括工程类型、设计阶段、场址条件、海域位置、高程基准和适用规范；

5、根据所述工程信息，通过规则引擎动态生成参数审查要求库，所述参数审查要求库包括相应类工程应提供的水文气象参数、对应适用条件字段以及要求来源；

6、从所述结构化文本内容和数值内容中，通过信息抽取模型抽取水文气象工程参数，形成结构化报告参数清单，所述报告参数清单中的每一参数项至少包括参数类型、参数值、单位、来源位置、工况标签、重现期标签、场址标签、基准标签、规范版本标签和核验状态；

7、基于预设物理约束模型库和参数类型映射表，按照参数间预设物理关系从所述报告参数清单中构建候选物理关系组；

8、通过匹配判断矩阵对所述候选物理关系组执行多维标签匹配判断，所述多维标签包括工况、重现期、场址、基准、规范版本和统计时段；

9、当候选物理关系组满足所述多维标签匹配条件时，调用对应的确定性物理约束模型进行计算复核，得到物理计算值和偏差值，并将计算结果保存为锁定状态；

10、当候选物理关系组不满足所述多维标签匹配条件时，不执行物理公式计算复核，生成标签不匹配提示并将相关参数项置为待人工复核状态；

11、根据所述偏差值和预设阈值规则更新报告参数清单中的核验状态，将达到预设错误级的参数项置为不可通过状态；

12、将所述物理计算值、偏差值、来源位置和核验状态作为审查结果输出至审查界面。

13、进一步的，所述利用自然语言处理模型识别工程信息，包括：从报告名称、工程概况、技术依据章节、设计参数章节、表格标题、图注、附录名称和参数上下文中，通过命名实体识别和文本分类模型提取工程类型、设计阶段、所在省份、涉海或陆域场址条件、海域位置、高程基准、统计时段以及报告引用的标准编号和标准名称，将识别结果作为生成参数审查要求库和匹配判断规则的输入。

14、进一步的，所述参数审查要求库根据工程信息动态生成；对于涉海光伏、海上风电、港口或海洋工程，所述参数审查要求库至少包括设计风参数、风压及换算依据、潮位或设计水位、设计波浪、设计流速、适用规范及版本、联合工况说明中的一种或多种，并为各参数配置必需字段、适用条件和缺项提示。

15、进一步的，所述报告参数清单中的参数项还包括原文片段、章节或页码、表格行列、统计时段、抽取置信度和关系组标识，所述关系组标识用于将同一场址、同一工况、同一重现期、同一高程基准或同一原文上下文中的不同物理量归入同一候选物理关系组。

16、进一步的，所述多维标签匹配判断通过匹配判断矩阵、规则库、键值映射或数据库表实现；当工况、重现期、场址、基准、规范版本或统计时段中的任一必需标签缺失或冲突时，不执行物理公式计算复核，生成标签不匹配提示并将相关参数项置为待人工复核状态。

17、进一步的，所述确定性物理约束模型包括风速-风压物理约束模型，所述风速-风压物理约束模型按w=v2/k计算风压，其中w为风压，v为风速，k为与单位体系、空气密度、统计时段或规范版本相关的换算系数。

18、进一步的，所述确定性物理约束模型还包括波浪参数物理约束模型、水位工况物理约束模型、高程基准转换约束模型、潮位水位适用条件约束模型、同源参数跨章节一致性约束模型中的一种或多种。

19、进一步的，所述核验状态包括待核验、已核验、提示、计算异常、缺项或待确认、待人工复核和不可通过；当参数项置为不可通过状态，系统控制相应参数项不得进入报告审查通过清单、结构化成果库、历史案例正例库或后续自动计算模块。

20、本发明还提供了一种水文气象工程报告参数物理一致性自动审查系统，执行如上述所述的方法，包括：

21、文档解析模块，用于获取待审查的水文气象工程报告并解析其中的正文、表格、图注、附录和计算书，得到文本内容、数值内容和参数来源位置信息；

22、工程信息识别模块，用于基于解析得到的文本内容识别工程信息；

23、参数审查要求库生成模块，用于根据所述工程信息生成参数审查要求库；

24、报告参数清单生成模块，用于从文本内容和数值内容中抽取水文气象工程参数并形成报告参数清单；

25、候选物理关系组构建模块，用于按照预设物理约束模型从报告参数清单中构建候选物理关系组；

26、多维标签匹配判断模块，用于对候选物理关系组执行多维标签匹配判断；

27、固定公式计算复核模块，用于在标签匹配满足条件下调用确定性物理约束模型进行计算复核；

28、状态更新与流程控制模块，用于根据偏差值和阈值规则更新核验状态，并将达到错误级的参数项置为不可通过状态；

29、审查结果生成模块，用于输出物理计算值、偏差值、来源位置和核验状态。

30、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的方法。

31、需要特别指出的是，本发明的技术贡献不在于水文气象审查规则本身，而在于如何通过计算机系统的数据处理架构改进来可靠地执行物理一致性验证。具体而言：（1）通过多维标签匹配判断矩阵，在计算前自动甄别参数是否属于同一可比较工程条件，从数据处理流程上解决了跨工况、跨重现期、跨基准误报的技术问题；（2）通过将确定性物理约束模型的计算结果保存为锁定状态，明确划分数值计算与自然语言生成的系统架构边界，解决了大语言模型在数值判断中产生幻觉和结论漂移的技术问题；（3）通过不可通过状态的流程控制机制，在数据流层面阻断错误参数向后传播。上述技术问题的解决不依赖于审查规则内容的改变，而是依赖于计算机系统内部数据处理架构和流程控制机制的改进。

32、相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

33、第一，本发明能够发现不同物理量之间的隐含工程矛盾，不局限于同名字段比对和关键词规则检查。例如，系统能够将同一重现期下的设计风速和设计风压归入同一关系组，通过固定公式计算复核判断风压取值是否合理。

34、第二，本发明通过工程信息识别和参数审查要求库实现规范驱动审查。系统先判断项目类型、设计阶段和场址条件，再生成该类工程应具备的参数要求，从而识别报告缺项、适用条件缺失、规范版本不明确和计算依据不足等问题。

35、第三，本发明通过多维标签匹配判断矩阵减少跨工况误报。系统在计算前自动检查工况、重现期、场址、基准、规范版本和统计时段标签，仅当所有必需标签一致或可确认转换关系时才进入公式计算；任一标签缺失或冲突时，系统不执行数值计算而是生成不匹配提示并转入人工复核，从数据处理流程上避免了跨重现期、跨基准或跨工况的数值错误比较。

36、第四，本发明通过固定公式计算结果的锁定保存机制，将确定性物理约束模型的计算结果作为审查生成模块必须采用的固定依据，实现了数值计算与自然语言生成的架构分离。大语言模型或生成模块仅用于表述和组织审查意见的自然语言文本，固定公式模块用于完成确定性数值判断，生成模块不得重新计算、替换或降低已锁定的数值结论。该架构分离设计从根本上降低了大语言模型在数值判断中产生幻觉和结论漂移的技术风险，提高了审查结论的可追溯性和工程责任边界清晰度。

37、第五，本发明通过不可通过状态控制后续数据流，使审查结论能够影响成果入库、通过清单、历史案例积累和后续计算模块，形成从发现问题、定位来源、修正报告到重新审查的完整流程。

38、第六，本发明保留参数来源位置、原文片段、关系组标识和偏差计算依据，使审查人员能够快速定位报告原文并复核系统结论，提高审查过程的可解释性、可追溯性和工程审查效率。