河道管理方法、河道管理装置及终端与流程

本发明属于河道管理技术领域，尤其涉及一种河道管理方法、河道管理装置、终端及计算机可读存储介质。

背景技术：

目前，在我国，由于基础设施建设的不足，以及没有统一的数据标准和管理标准，使得河道管理领域一直未能得到长足发展。近年来，随着国家对环保、水资源管理等方面的日渐重视，并提出了“以水系治理为基础，数字化管理为核心，通过治理与管理相结合，监测与反控相协调，实现河流水系治理的物联网运维”的新思路，使得河道管理的智慧化成为一个日渐重要的新课题。

随着科技的发展，目前已经可以通过布置传感网络，来监测河道的水质信息、沿河设施信息等等。然而，这仅仅是实现了对河道信息的监测，对河道管理的智慧化程度还远远不够。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种河道管理方法、河道管理装置、终端及计算机可读存储介质，以解决现有技术中对于河道的管理智慧化程度不够高的问题。

本发明的第一方面提供了一种河道管理方法，包括：

获取河道的监测信息；

获取所述河道在预设时期内的气象信息；

基于所述监测信息以及所述气象信息进行所述河道的水文预测，得到所述河道在所述预设时期内的水文模型；

基于所述水文模型，获得对所述河道的管理信息。

本发明的第二方面提供了一种河道管理装置，包括：

第一获取单元，用于获取河道的监测信息；

第二获取单元，用于获取所述河道在预设时期内的气象信息；

预测单元，用于基于所述第一获取单元获取的监测信息以及所述第二获取单元获取的气象信息进行所述河道的水文预测，得到所述河道在所述预设时期内的水文模型；

管理单元，用于基于所述预测单元得到的水文模型，获得对所述河道的管理信息。

本发明的第三方面提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如任一项所述河道管理方法的步骤。

本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如任一项所述河道管理方法的步骤。

本发明与现有技术相比存在的有益效果是：

本发明通过获取河道的监测信息，可以得到河道当前的各项水文数据；再通过获取河道在预设时期内的气象信息，得到可能影响河道的水文数据的气象数据；进而将气象数据和水文数据相结合进行水文预测，得到该预设时期内的水文模型，再根据水文模型制定管理计划或措施。可以看出，由于本发明是基于预测的水文信息来进行河道管理的，所建立的水文模型不仅基于当前的河道监测数据，还考虑到了河道在未来一个时期内的水文变化，从而能够使得制定的管理措施具备了一定的前瞻性，提高了河道管理的智慧化程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的河道管理方法的实现流程图；

图2是本发明实施例提供的图1所示实施例中步骤103的实现流程图；

图3是本发明实施例提供的河道管理装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的终端的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

参见图1，其示出了本发明实施例提供的河道管理方法的实现流程图，详述如下：

在步骤101中、获取河道的监测信息。

在本发明实施例中，首先获取河道的各种监测信息，具体的，可以通过各种自动监测设备形成巨大的感知网络，实现信息的智能识别、定位、跟踪监控和管理，该监测信息可以包括河道的水质信息、流量信息、水位信息或者沿河设施的相关信息。该感知网络的建立，可以突破传统的人工取样及在线监测系统的瓶颈，为河道水质、水文等信息的精细化科学管理提供了技术手段。

进一步的，可以对获取的监测信息进行预处理，该预处理操作可以包括信息标准化、信息分类以及信息收录。具体的，可以建立监测信息数据库，对采集上来的信息进行分类，并按照国家或者行业的标准数据库库表结构进行设计。例如，相应的数据库设计可以包括：基础信息数据库、水质数据库、实时水情数据库、水力模型数据库、地理信息系统数据库、设备信息数据库、办公管理数据库等。

进一步的，上述设计的数据库可以为一个数据服务器群，可以包括数据库服务器、文档服务器、应用服务器以及接口服务器的硬件结构层以及可进行专网、局域网和无线网络连接的基础网络层。

在本发明实施例中，通过数据中心能够汇集、存储从各个子数据库提取的数据，并向综合应用平台提供数据，各子系统的数据将完全实现共享互通。

另外，所述监测信息还可以包括监测的河道的视频信息和音频信息。

进一步的，还可以将监测信息与地理信息系统(geographicinformationsystem，简称gis)相结合，实现河道信息的可视化，从而可以直观清晰的表现河道信息，有利于河道管理的智能化和高效化。

在步骤102中、获取所述河道在预设时期内的气象信息。

河道区域的气象信息是水文信息的重要影响因子，例如，降雨能够提高河道的流量和水位。在本发明实施例中，可以从气象部门获取河道区域在预设时期内的气象信息，在这里，所述的预设时期是指从当前至未来的一段时期，例如获取未来七天内的气象信息。具体的，可以通过全国综合气象信息共享平台(cimiss)统一数据环境和服务接口来实现气象信息的获取。

在步骤103中、基于所述监测信息以及所述气象信息进行所述河道的水文预测，得到所述河道在所述预设时期内的水文模型。

在本发明实施例中，根据实时监测的河道水质、水文信息，利用预设的模型框架，输入未来一个时间段内的气象信息，生成该时间段对应的水文模型，该水文模型可以反映该时间段内河道的水质变化趋势、流量变化趋势、水位变化趋势等等。

在本发明实施例中，根据不同的监测数据，可以获得不同类型的水文模型，例如，当获取的监测信息包括河道的水质数据时，所生成的水文模型可以包括河道的水质信息，也即，该水文模型可以为水质模型。

在本发明实施例中，由于加入了水质信息，水文模型可以模拟未来河道的水质变化，还可以预测污染物的迁移转化过程，从而有助于有效制定与水文模型反馈的水质变化对应的应对措施。

在步骤104中、基于所述水文模型，获得对所述河道的管理信息。

在本发明实施例中，基于上述步骤103预测生成的水文模型，可以制定并输出与该水文模型对应的具备前瞻性的智慧化河道管理措施。

可选的，上述步骤104可以包括：基于所述水文模型，模拟所述河道的流量、水位、流速以及所述河道的水利设施的启停状态，获得符合预设要求的防洪排涝计划。

在本发明实施例中，利用水文模型可以模拟河道的流量、水位、流速以及河道水利设施的启停状态，也即进行防洪排涝的预演，从而有助于根据模拟预演的结果制定出符合防洪排涝要求的防洪排涝计划。

另外，对河道的配套水利设施进行养护是保障河道安全的一项重要工作，本实施例中，可以通过gis系统实时查看水利设施的分布，并提供基于gis的设施位置、服务面积、建设时间、运营单位等基本信息的查询、统计功能；对设施运行进行监控，设备运行状况的统计、分析和展现，为各设施的正常运行提供必要的数据支撑。

更重要的是，通过上述建立的水文模型，可以根据预知的未来一个时期的水文、水质信息变化，从而有针对性的响应于水文、水质信息的变化制定相关水利设施的启停计划。

可选的，上述步骤104可以包括：基于所述水文模型发布所述河道的水情信息和水质信息。

本实施例中，可以通过gis系统在展示界面上显示各监测站点的河道水情，完成河道水利设施和河道重点监测点位的水位关系分析以及生成水情信息表格，水情信息发布、上传等功能。另外，可以利用在线监测的方式，通过对实时数据的分析、监测报警和基于历史数据的统计分析。可以综合展示河道水质的实时监测信息，并实现站点查询、定位、监测显示、报警提醒等功能。

更重要的是，通过上述建立的水文模型，可以根据预知的未来一个时期的水文、水质信息变化，有针对性的响应于水文、水质信息的变化输出具备前瞻性的河道水情信息和河道水质信息，从而有助于针对河道水情信息和河道水质信息制定对应的相关河道设施的启停计划。

由上可知，本发明通过获取河道的监测信息，可以得到河道当前的各项水文数据；再通过获取河道在预设时期内的气象信息，得到可能影响河道的水文数据的气象数据；进而将气象数据和水文数据相结合进行水文预测，得到该预设时期内的水文模型，再根据水文模型制定管理计划或措施。可以看出，由于本发明是基于预测的水文信息来进行河道管理的，所建立的水文模型不仅基于当前的河道监测数据，还考虑到了河道在未来一个时期内的水文变化，从而能够使得制定的管理措施具备了一定的前瞻性，提高了河道管理的智慧化程度。

图2示出了本发明实施例提供的图1所示实施例中步骤103的实现流程图，详述如下：

在步骤201中、计算预设时期内河道的降雨径流量。

在本发明实施例中，根据获取的所述河道在预设时期内的气象信息，可以计算该预设时期内所述河道的降雨径流量。

在本发明实施例中，所述预设时期表示从当前至未来的一段时期。

在一个可选实施例中，所述气象信息包括所述预设时期内的每日降雨量和每日蒸发量，进而根据每日降雨量和每日蒸发量，计算该预设时期内的降雨径流量。具体的，可以利用mike11模型中的降雨径流模块(nam)来实现。

在步骤202中、模拟所述预设时期内所述河道的流量和水位。

在本发明实施例中，利用mike11模型中的水动力模块(hd)可以模拟河道的流量和水位。

在一个可选实施例中，所述监测信息包括河道地形信息(例如河道地形图)、上下游断面的流量信息、上下游断面的水位信息和闸门构筑物参数；

所述模拟所述预设时期内所述河道的流量和水位，包括：

根据所述降雨径流量以及所述河道地形信息、所述上下游断面的流量信息、所述上下游断面的水位信息和所述闸门构筑物参数，模拟所述预设时期内所述河道的流量和水位。

在本发明实施例中，根据河道地形图，还可以得到河道的上下游断面的起始距及河床高程数据，将该数据和上述监测信息输入mike11模型中的水动力模块(hd)，可以得到模拟的河道的流量和水位等相关信息。

在步骤203中、根据所述降雨径流量以及所述河道的流量和水位，建立所述河道在所述预设时期内的水文模型。

在本发明实施例中，利用mike11模型中的对流扩散模块(ad)，可以建立预设时期的河道的水文模型。

在一个可选实施例中，所述监测信息还包括所述上下游断面的水质信息，以及沿线排污口的排污信息，其中，所述排污信息包括排出污水的水质信息和水量信息。

上述步骤203具体包括：根据模拟的所述河道的流量和水位、所述上下游断面的水质信息以及所述排污信息，建立所述水文模型。

在本发明实施例中，利用对流扩散模块，选取对流扩散模块所需的数据，结合上述的降雨径流模块和水动力模块，可以模拟河道的水位、水量及水质时空演变规律。也即，得到了河道在预设时期内的水文模型。

在本发明实施例中，利用mike11模型建立模型信息数据库，用于评估及预测河道的水质状况，预报河道水质及其水量，对水质超标风险及突发风险进行预警，并对水体达标方案及工程措施方案等进行优化决策。同时还可以直观的将分析结果同样在gis中呈现。

在本发明实施例中，对容易发生溢流的区域安装管道流量、水位监测设备，实时采集管网关键节点的水量变化信息，对监测数据进行动态显示、分析与管理，以曲线图、报表等方式展现，实现管道运行状况的动态监控。系统自动将监测数据与设定值比对分析，当液位、流量超出警界阈值时，自动发出报警信息，以不同的警戒颜色标识，提醒相关人员对异常进行处置。

在本发明实施例中，利用gis系统，根据联动的视频监控，在地图界面上直观查看视频，用户想寻找某个监控设备时，直接在地图上点击或搜索关心的监控点位置，即可看到相关的视频。当报警发生时，通过gis地图，能够第一时间确定发生事故位置，视频进行自动切换。方便人员及时查看，以及问题的及时发现和处置，实现报警点与视频信息的实时联动。基于gis地图联动的视频监控管理系统将监控技术由模拟化、数字化时代，推进到网络化时代。

进一步的，还可以根据需求对水量、水位、总氮、总磷、氨氮、cod5等重要水质参数进行模拟。

由上可知，本发明通过获取河道的监测信息，可以得到河道当前的各项水文数据；再通过获取河道在预设时期内的气象信息，得到可能影响河道的水文数据的气象数据；进而将气象数据和水文数据相结合进行水文预测，得到该预设时期内的水文模型，再根据水文模型制定管理计划或措施。可以看出，由于本发明是基于预测的水文信息来进行河道管理的，所建立的水文模型不仅基于当前的河道监测数据，还考虑到了河道在未来一个时期内的水文变化，从而能够使得制定的管理措施具备了一定的前瞻性，提高了河道管理的智慧化程度。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图3示出了本发明实施例提供的河道管理装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图3所示，河道管理装置3包括：第一获取单元31，第二获取单元32和预测单元33。

第一获取单元31，用于获取河道的监测信息。

第二获取单元32，用于获取所述河道在预设时期内的气象信息。

预测单元33，用于基于第一获取单元31获取的监测信息以及第二获取单元32获取的气象信息进行所述河道的水文预测，得到所述河道在所述预设时期内的水文模型。

管理单元34，用于基于预测单元33得到的水文模型，获得对所述河道的管理信息。

可选的，河道管理装置3还包括：

计算单元，用于计算所述预设时期内所述河道的降雨径流量。

模拟单元，用于模拟所述预设时期内所述河道的流量和水位。

预测单元33具体用于，根据所述计算单元计算的降雨径流量以及所述模拟单元模拟的河道的流量和水位，建立所述水文模型。

可选的，所述气象信息包括所述预设时期内的每日降雨量和每日蒸发量；

所述计算单元具体用于，根据所述每日降雨量和所述每日蒸发量，计算所述降雨径流量。

可选的，所述监测信息包括河道地形信息、上下游断面的流量信息、上下游断面的水位信息和闸门构筑物参数；

所述模拟单元具体用于，根据所述降雨径流量以及所述河道地形信息、所述上下游断面的流量信息、所述上下游断面的水位信息和所述闸门构筑物参数，模拟所述预设时期内所述河道的流量和水位。

可选的，所述监测信息还包括所述上下游断面的水质信息，以及沿线排污口的排污信息，其中，所述排污信息包括排出污水的水质信息和水量信息；

预测单元33具体还用于，根据模拟的所述河道的流量和水位、所述上下游断面的水质信息以及所述排污信息，建立所述水文模型。

可选的，管理单元34具体用于，基于所述水文模型，模拟所述河道的流量、水位、流速以及所述河道的水利设施的启停状态，获得符合预设要求的防洪排涝计划。可选的，管理单元34具体还用于，基于所述水文模型发布所述河道的水情预报和水质预报。

由上可知，本发明通过获取河道的监测信息，可以得到河道当前的各项水文数据；再通过获取河道在预设时期内的气象信息，得到可能影响河道的水文数据的气象数据；进而将气象数据和水文数据相结合进行水文预测，得到该预设时期内的水文模型，再根据水文模型制定管理计划或措施。可以看出，由于本发明是基于预测的水文信息来进行河道管理的，所建立的水文模型不仅基于当前的河道监测数据，还考虑到了河道在未来一个时期内的水文变化，从而能够使得制定的管理措施具备了一定的前瞻性，提高了河道管理的智慧化程度。

图4是本发明一实施例提供的终端的示意图。如图4所示，该实施例的终端4包括：处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个河道管理方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤104。或者，所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示单元31至34的功能。

示例性的，所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述终端4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成第一获取单元，第二获取单元和预测单元，各单元具体功能如下：

第一获取单元，用于获取河道的监测信息。

第二获取单元，用于获取所述河道在预设时期内的气象信息。

预测单元，用于基于所述第一获取单元获取的监测信息以及所述第二获取单元获取的气象信息进行所述河道的水文预测，得到所述河道在所述预设时期内的水文模型。

管理单元，用于基于所述预测单元得到的水文模型，获得对所述河道的管理信息。

所述终端4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端4的示例，并不构成对终端4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器40可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器41可以是所述终端4的内部存储单元，例如终端4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述终端4的外部存储设备，例如所述终端4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard，smc)，安全数字(securedigital，sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述终端4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。