洪水预测方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

技术特征：
1.一种洪水预测方法，其特征在于，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；所述季节性指标包括所述网格中心的洪水平均发生时间以及所述网格中心的洪水发生集中度；根据所有所述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；针对每一个所述同质性区域，基于所述同质性区域内第一类流域的历史洪水数据训练所述同质性区域的洪水预测模型；所述第一类流域为所述多个流域中，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所述第二类流域所属同质性区域对应的洪水预测模型，获得所述第二类流域的洪水频率；所述第二类流域为所述多个流域中，不满足所述历史数据记录量条件的流域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定每个网格中心的季节性指标，包括：根据所述第一类流域的历史洪水记录计算所述第一类流域的几何中心的季节性指标；根据所述第一类流域的几何中心的季节性指标计算所有所述网格中心的季节性指标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一类流域的历史洪水记录计算所述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所述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，并根据所述多个弧度制数值确定所述第一类流域的几何中心的洪水平均发生时间；根据所述多个弧度制数值确定所述第一类流域的几何中心的的洪水发生集中度；所述洪水发生集中度用于表征一个观测周期内所述第一类流域在单个时间点内发生洪水的概率。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个弧度制数值确定所述第一类流域的几何中心的洪水平均发生时间，包括：分别对所述多个弧度制数值进行余弦运算，获得多个余弦值，对所述多个余弦值进行求和运算，获得第一运算值；分别对所述多个弧度制数值进行正弦运算，获得多个正弦值，对所述多个正弦值进行求和运算，获得第二运算值；根据所述第一运算值和所述第二运算值确定第三运算值，对所述第三运算值进行反正切运算，获得所述第一类流域的几何中心的洪水平均发生时间。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个弧度制数值计算所述第一类流域的几何中心的洪水发生集中度，包括：分别对所述第一运算值、所述第二运算值进行平方运算，根据运算结果以及所述观测周期内的单位时段的数量计算所述第一类流域的几何中心的洪水发生集中度。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一类流域的几何中心的季节性指标计算所有所述网格中心的季节性指标，包括：对所述第一流域的几何中心的季节性指标进行空间插值运算，获得所有所述网格中心
的季节性指标。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所有所述网格中心的季节性指标两两之间的相似度，将所有所述网格划分为多个同质性区域，包括：确定所有所述网格中心的季节性指标两两之间的相似度，获得多个相似度参数；确定所述多个相似度参数中小于预设门限的相似度中，最大的相似度参数为目标相似度参数；基于所述目标相似度参数以及群集识别算法对所述各个季节性指标进行聚类，根据聚类结果将所有所述网格划分为多个同质性区域。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定所有所述网格中心的季节性指标两两之间的相似度，包括：计算第一季节性指标中的洪水平均发生时间与第二季节性指标中的洪水平均发生时间的相似度，获得第一相似度数值；计算所述第一季节性指标中的洪水发生集中度与所述第二季节性指标中的洪水发生集中度的相似度，获得第二相似度数值；计算所述第一季节性指标对应的网格的地理位置与所述第二季节性指标对应的网格的地理位置之间的相似度，获得第三相似度数值；根据所述第一相似度数值、所述第二相似度数值以及所述第三相似度数值确定所述第一季节性指标与所述第二季节性指标的相似度；其中，所述第一季节性指标、所述第二季节性指标为所有所述网格中心的季节性指标中的任意两个。9.一种洪水预测装置，其特征在于，所述装置包括：确定模块，用于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；所述季节性指标包括所述网格中心的洪水平均发生时间以及所述网格中心的洪水发生集中度；划分模块，用于根据所有所述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；训练模块，用于针对每一个所述同质性区域，基于所述同质性区域内第一类流域的历史洪水数据训练所述同质性区域的洪水预测模型；所述第一类流域为所述多个流域中，满足历史数据记录量条件的流域；预测模块，用于将第二类流域的气象特征以及下垫面特征输入与所述第二类流域所属同质性区域对应的洪水预测模型，获得所述第二类流域的洪水频率；所述第二类流域为所述多个流域中，不满足所述历史数据记录量条件的流域。10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
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。洪水预测模型的预测结果的准确性。洪水预测模型的预测结果的准确性。


技术研发人员：杨汉波 杨文聪 杨大文
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2021.09.01
技术公布日：2021/12/6