灌区冬灌方案确定方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

1.本发明实施例涉及灌区水资源高效利用研究领域，尤其涉及一种灌区冬灌方案确定方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.冬灌是一种传统灌溉行为，是作物收获后至土壤封冻前进行的一次非生长季灌溉工作，冬灌具有蓄水保墒、洗盐、防治病虫害、调节次年春灌压力、消灭虫蛹、改善土壤结构等作用。冬灌灌水时间较为集中，灌水量较大，目前的冬灌灌溉制度是由灌区群众依据当地气温、土壤、水源、种植条件实践总结形成，其灌溉适宜性科学定量分析尚未形成明确结论。近年来，针对水资源严重紧缺问题，水利部门开展适宜冬灌模式相关研究工作，尝试确定灌区适宜冬灌水量，为灌区水资源高效利用提供科技支撑。
3.目前冬灌灌溉制度仍延续传统灌溉习惯，是通过实践总结形成的，但一般冬灌有效灌溉水量占比较低，冬灌水量存在较大的节水空间，由于冬灌作用及影响机制复杂，如何确定适宜的冬灌水量目前尚无明确的方法，由此，如何从水资源高效利用的角度出发，通过机理分析和模型模拟方法确定灌区冬灌适宜水量，为灌区水资源合理利用提供科学依据成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.鉴于此，为解决上述技术问题或部分技术问题，本发明实施例提供一种灌区冬灌方案确定方法、装置、计算机设备及存储介质。
5.第一方面，本发明实施例提供一种灌区冬灌方案确定方法，包括：
6.基于wacm模型以及目标灌区的水循环特征构建针对所述目标灌区的水循环模型；
7.通过所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程；
8.基于所述水循环过程确定所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线；
9.计算所述变化过程曲线的偏导函数，以及基于所述偏导函数确定目标冬灌方案。
10.在一个可能的实施方式中，所述方法还包括：
11.对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程进行验证，其中，验证内容至少包括水面蒸发验证、目标灌区排水验证和地下水位验证。
12.在一个可能的实施方式中，所述方法还包括：
13.获取所述目标灌区内全部气象站的预设时间段内的蒸发皿测水面蒸发信息；
14.基于所述蒸发皿测水面蒸发信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程的水面蒸发进行验证。
15.在一个可能的实施方式中，所述方法还包括：
16.获取所述目标灌区的官方发布的预设时间段内的排水信息；
17.基于所述排水信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的
排水情况进行验证。
18.在一个可能的实施方式中，所述方法还包括：
19.获取所述目标灌区内全部地下水观测井的预设时间段内的地下水位实测信息；
20.基于所述实测信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的地下水位进行验证。
21.在一个可能的实施方式中，所述方法还包括：
22.通过多个验证参数确定验证结果，其中，所述多个验证参数至少包括相对误差、相关系数和确定性效率系数。
23.在一个可能的实施方式中，所述方法还包括：
24.基于多个冬灌方案对应的定额水量以及水循环模型模拟确定多个冬灌方案对应的耗水节水量，构建所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线。
25.在一个可能的实施方式中，所述方法还包括：
26.将所述变化过程曲线进行拟合处理，得到拟合后的目标变化过程曲线。
27.在一个可能的实施方式中，所述方法还包括：
28.计算所述目标变化过程曲线的偏导函数，形成多个冬灌方案定额水量与偏导函数值的变化曲线；
29.将所述变化曲线中的极值点对应的冬灌方案作为目标冬灌方案。
30.第二方面，本发明实施例提供一种灌区冬灌方案确定装置，包括：
31.构建模块，用于基于wacm模型以及目标灌区的水循环特征构建针对所述目标灌区的水循环模型；
32.模拟模块，用于通过所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程；
33.确定模块，用于基于所述水循环过程确定所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线；
34.所述确定模块，还用于计算所述变化过程曲线的偏导函数，以及基于所述偏导函数确定目标冬灌方案。
35.第三方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括：处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的灌区冬灌方案确定程序，以实现上述第一方面中所述的灌区冬灌方案确定方法。
36.第四方面，本发明实施例提供一种存储介质，包括：所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述第一方面中所述的灌区冬灌方案确定方法。
37.本发明实施例提供的灌区冬灌方案确定方案，通过基于wacm模型以及目标灌区的水循环特征构建针对所述目标灌区的水循环模型；通过所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程；基于所述水循环过程确定所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线；计算所述变化过程曲线的偏导函数，以及基于所述偏导函数确定目标冬灌方案，相比于现有技术中尚无明确的确定适宜的冬灌水量的方法，由本方案，可以从水资源高效利用的角度出发，通过机理分析和模型模拟方法确定灌区冬灌适宜水量，为灌区水资源合理利用提供科学依据。
附图说明
38.图1为本发明实施例提供的一种灌区冬灌方案确定方法的流程示意图；
39.图2为本发明实施例提供的一种水面蒸发验证的流程示意图；
40.图3为本发明实施例提供的一种目标灌区排水验证的流程示意图；
41.图4为本发明实施例提供的一种目标灌区排水模拟效果及统计指标计算结果图；
42.图5为本发明实施例提供的一种地下水位验证的流程示意图；
43.图6为本发明实施例提供的目标灌区的2017年典型月地下水位埋深空间分布图；
44.图7为本发明实施例提供的另一种灌区冬灌方案确定方法的流程示意图；
45.图8为本发明实施例提供的一种不同冬灌方案下的耗水节水量变化曲线图；
46.图9为本发明实施例提供的一种拟合的不同冬灌方案下的耗水节水量变化曲线图；
47.图10为本发明实施例提供的一种不同冬灌方案定额水量与偏导函数值的变化曲线图；
48.图11为本发明实施例提供的一种灌区冬灌方案确定装置的结构示意图；
49.图12为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图；
50.图13为本发明实施例提供的一种地下水观测井验证及统计指标计算结果图。
具体实施方式
51.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
52.为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。
53.图1为本发明实施例提供的一种灌区冬灌方案确定方法的流程示意图，如图1所示，该方法具体包括：
54.s11、基于wacm模型以及目标灌区的水循环特征构建针对所述目标灌区的水循环模型。
55.本发明实施例中，首先分析灌区冬灌与水资源利用的关系：灌区冬灌水分消耗的途径主要通过前期的水面蒸发和后期的土壤蒸发两个方面，当冬灌形成积水水面时，由于农田蓄水属于宽浅型，水面形成后并不会随着水量的增加同步增加水面面积，这就意味着不同水深的水面蒸发相当，多出的水深实际上并没有产生特别的效益，因此，可以认为这部分水量是可以不用灌溉的，从而确定水深为零时的灌溉水量是合理的冬灌水量，此时灌区的蒸发也出现突变，因为灌区蒸发形式由水面蒸发转变为土壤蒸发，并且水面蒸发面积变为零。基于此，本发明抓住农田蒸发由水面蒸发变成土壤蒸发时，灌区蒸发存在一个突变点，通过灌区水循环模型模拟蒸发等过程，再设置不同梯度的冬灌方案，模拟分析灌区蒸发随着冬灌水量的变化曲线并找出突变点，此时的冬灌水量即是适宜的冬灌水量。
56.基于wacm(water allocation and cycle model)模型以及目标灌区的水循环特征构建针对目标灌区的水循环模型，模拟强烈人类活动影响下目标灌区复杂的自然到社会
的水循环过程，包括蒸散发、地表到土壤再到地下水的运动过程、农田灌溉过程、积雪融雪过程、工业与生活用水过程和水资源配置等过程，为确定目标灌区的冬灌适宜水量提供分析工具。水循环模型可采用wacm(water allocation and cycle model)模型，能实现绿洲和灌区复杂水循环过程的精细化模拟，模型在现实中已经得到应用与验证。
57.s12、通过所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程。
58.本发明实施例中，首先，通过对冬灌灌溉制度的优化，在满足补充根系层土壤水分以满足作物的用水需求的同时，寻求最少的冬灌用水方案，从而有效提高水分利用效率，实现农田灌溉的节水目标，基于现状目标灌区冬灌定额，可以设置不同档次的冬灌方案，各个冬灌方案具体如表1所示：
59.表1
[0060][0061]
通过上述构建的水循环模型，可以模拟不同冬灌方案下的水循环过程。
[0062]
s13、基于所述水循环过程确定所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线。
[0063]
s14、计算所述变化过程曲线的偏导函数，以及基于所述偏导函数确定目标冬灌方案。
[0064]
基于水循环模型模拟的不同冬灌方案下的水循环过程，确定目标灌区耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线，为寻找耗水节水量变化的拐点，对耗水节水量随着
冬灌定额变化的过程曲线进行拟合，并对拟合曲线求偏导函数，可以获得该拟合曲线的极值点，该极值点对应的耗水节水量的变化率最小，该极值点对应的冬灌方案即是最终确定的最佳目标冬灌方案。
[0065]
需要说明的是，在水循环模型模拟多个冬灌方案对应的目标灌区的水循环过程后，需要对模拟结果进行验证，其中，验证内容至少包括水面蒸发验证、目标灌区排水验证和地下水位验证。为定量验证模型模拟精度，可以采用相对误差re、相关系数r2和确定性效率系数nse进行定量计算，具体的验证方式在下方实施例进行说明，在此先不详述。
[0066]
本发明实施例提供的灌区冬灌方案确定方法，通过基于wacm模型以及目标灌区的水循环特征构建针对所述目标灌区的水循环模型；通过所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程；基于所述水循环过程确定所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线；计算所述变化过程曲线的偏导函数，以及基于所述偏导函数确定目标冬灌方案，相比于现有技术中尚无明确的确定适宜的冬灌水量的方法，由本方法，可以从水资源高效利用的角度出发，通过机理分析和模型模拟方法确定灌区冬灌适宜水量，为灌区水资源合理利用提供科学依据。
[0067]
图2为本发明实施例提供的一种水面蒸发验证的流程示意图，如图2所示，该方法具体包括：
[0068]
s21、获取所述目标灌区内全部气象站的预设时间段内的蒸发皿测水面蒸发信息。
[0069]
s22、基于所述蒸发皿测水面蒸发信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程的水面蒸发进行验证。
[0070]
本发明实施例中，在水循环模型模拟多个冬灌方案对应的目标灌区的水循环过程后，需要对水面蒸发模拟结果进行验证，水面蒸发验证可以采用目标灌区内各县区全部气象站在预设时间内的蒸发皿测的水面蒸发信息进行验证，目标灌区水面蒸发模拟效果及统计指标计算结果如表2所示。水面蒸发实测值和模拟值的r2均高于0.9，nse均高于0.8以上，re小于13％，由此可知水面蒸发模拟精度较高。
[0071]
表2
[0072][0073]
本发明实施例提供的水面蒸发验证方法，可以验证水循环模型模拟多个冬灌方案对应的目标灌区的水循环过程的精度，提高水循环模型模拟准确性和可靠性。
[0074]
图3为本发明实施例提供的一种目标灌区排水验证的流程示意图，如图3所示，该方法具体包括：
[0075]
s31、获取所述目标灌区的官方发布的预设时间段内的排水信息。
[0076]
s32、基于所述排水信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的排水情况进行验证。
[0077]
本发明实施例中，在水循环模型模拟多个冬灌方案对应的目标灌区的水循环过程后，需要进行目标灌区排水验证，排水过程可以采用由官方发布的预设时间段内的排水信息进行验证，研究区灌区排水模拟效果及统计指标计算结果如图4为本发明实施例提供的一种目标灌区排水模拟效果及统计指标计算结果图所示，有三个灌区排水实测值和模拟值的r2达到0.63以上，但nse均较小，re均小于12％，模拟的精度一般，但是，经检查分析发现，出现这种情况的原因是目标灌区排水监测的主要是较大的排水沟，而小的排水沟排水量只是根据经验估计获得或者没有监测数据，因此，可以认为水循环模型对排水的模拟达到精度要求。
[0078]
本发明实施例提供的目标灌区排水验证方法，可以验证水循环模型模拟多个冬灌方案对应的目标灌区的水循环过程的精度，提高水循环模型模拟准确性和可靠性。
[0079]
图5为本发明实施例提供的一种地下水位验证的流程示意图，如图5所示，该方法具体包括：
[0080]
s51、获取所述目标灌区内全部地下水观测井的预设时间段内的地下水位实测信息。
[0081]
s52、基于所述实测信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的地下水位进行验证。
[0082]
本发明实施例中，在水循环模型模拟多个冬灌方案对应的目标灌区的水循环过程
后，需要对地下水位模拟结果进行验证，地下水位埋深则可以采用目标灌区内全部地下水观测井的预设时间段内的地下水实测信息进行验证，如图13所示，地下水位实测值和模拟值的r2达到0.71以上，nse基本都在0.56以上，re均小于20％，模拟结果与实际监测结果拟合较好，在变化趋势上能够较好地反应实际的变化特征。如图6为本发明实施例提供的目标灌区的2017年典型月地下水位埋深空间分布图所示，2017年3月、5月、10月和11月地下水位空间分布模拟结果基本能反映实际监测的水位空间分布情况，模拟效果较好。
[0083]
本发明实施例提供的目标灌区地下水位验证方法，可以验证水循环模型模拟多个冬灌方案对应的目标灌区的水循环过程的精度，提高水循环模型模拟准确性和可靠性。
[0084]
图7为本发明实施例提供的另一种灌区冬灌方案确定方法的流程示意图，如图7所示，该方法具体包括：
[0085]
s71、基于多个冬灌方案对应的定额水量以及水循环模型模拟确定多个冬灌方案对应的耗水节水量，构建所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线。
[0086]
本发明实施例中，首先，通过对冬灌灌溉制度的优化，在满足补充根系层土壤水分以满足作物的用水需求的同时，寻求最少的冬灌用水方案，从而有效提高水分利用效率，实现农田灌溉的节水目标，基于现状目标灌区冬灌定额，可以设置不同档次的冬灌方案，各个冬灌方案具体如上述表1所示，通过水循环模型模拟不同冬灌方案的水循环过程，对比分析不同方案下绿洲耗水节水量的变化，基于多个冬灌方案对应的定额水量以及水循环模型模拟多个冬灌方案对应的耗水量，然后由e0方案与其他冬灌方案的耗水量差值计算得到耗水节水量，构建目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线，该变化过程曲线如图8所示，为不同冬灌方案下的耗水节水量变化曲线图，从曲线图中可以看出，随着冬灌定额水量的增加，绿洲耗水节水量呈同步减少特征。
[0087]
s72、将所述变化过程曲线进行拟合处理，得到拟合后的目标变化过程曲线。
[0088]
本发明实施例中，为了寻找耗水节水量变化的拐点，对耗水节水量随着冬灌定额水量的变化过程曲线进行拟合处理，得到拟合后的目标变化过程曲线，如图9所示。
[0089]
s73、计算所述目标变化过程曲线的偏导函数，形成多个冬灌方案定额水量与偏导函数值的变化曲线。
[0090]
进一步的，对目标变化过程曲线计算偏导函数，形成多个冬灌方案定额水量与偏导函数值的变化曲线，如图10所示。
[0091]
s74、将所述变化曲线中的极值点对应的冬灌方案作为目标冬灌方案。
[0092]
根据多个冬灌方案定额水量与偏导函数值的变化曲线可知，该曲线的极值点为当冬灌定额水量为175立方米/亩时，对应的耗水节水量的变化率最小，可以确定目标冬灌方案为冬灌定额水量为175立方米/亩对应的方案，确定冬灌定额水量为175立方米/亩。
[0093]
本发明实施例提供的灌区冬灌方案确定方法，通过基于wacm模型以及目标灌区的水循环特征构建针对所述目标灌区的水循环模型；通过所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程；基于所述水循环过程确定所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线；计算所述变化过程曲线的偏导函数，以及基于所述偏导函数确定目标冬灌方案，由本方法，可以从水资源高效利用的角度出发，通过机理分析和模型模拟方法确定灌区冬灌适宜水量，为灌区水资源合理利用提供科学依据。
[0094]
图11为本发明实施例提供的一种灌区冬灌方案确定装置的结构示意图，具体包括：
[0095]
构建模块1101，用于基于wacm模型以及目标灌区的水循环特征构建针对所述目标灌区的水循环模型；
[0096]
模拟模块1102，用于通过所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程；
[0097]
确定模块1103，用于基于所述水循环过程确定所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线；
[0098]
所述确定模块1103，还用于计算所述变化过程曲线的偏导函数，以及基于所述偏导函数确定目标冬灌方案。
[0099]
在一个可能的实施方式中，所述装置还包括：验证模块1104，用于对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程进行验证，其中，验证内容至少包括水面蒸发验证、目标灌区排水验证和地下水位验证。
[0100]
在一个可能的实施方式中，所述验证模块1104，具体用于获取所述目标灌区内全部气象站的预设时间段内的蒸发皿测水面蒸发信息；基于所述蒸发皿测水面蒸发信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程的水面蒸发进行验证。
[0101]
在一个可能的实施方式中，所述验证模块1104，还用于获取所述目标灌区的官方发布的预设时间段内的排水信息；基于所述排水信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的排水情况进行验证。
[0102]
在一个可能的实施方式中，所述验证模块1104，还用于获取所述目标灌区内全部地下水观测井的预设时间段内的地下水位实测信息；基于所述实测信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的地下水位进行验证。
[0103]
在一个可能的实施方式中，所述验证模块1104，还用于通过多个验证参数确定验证结果，其中，所述多个验证参数至少包括相对误差、相关系数和确定性效率系数。
[0104]
在一个可能的实施方式中，所述确定模块1103，具体用于基于多个冬灌方案对应的定额水量以及水循环模型模拟确定多个冬灌方案对应的耗水节水量，构建所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线。
[0105]
在一个可能的实施方式中，所述确定模块1103，还用于将所述变化过程曲线进行拟合处理，得到拟合后的目标变化过程曲线。
[0106]
在一个可能的实施方式中，所述确定模块1103，还用于计算所述目标变化过程曲线的偏导函数，形成多个冬灌方案定额水量与偏导函数值的变化曲线；将所述变化曲线中的极值点对应的冬灌方案作为目标冬灌方案。
[0107]
本实施例提供的灌区冬灌方案确定装置可以是如图11中所示的灌区冬灌方案确定装置，可执行如图1-7中灌区冬灌方案确定方法的所有步骤，进而实现图1-7所示灌区冬灌方案确定方法的技术效果，具体请参照图1-7相关描述，为简洁描述，在此不作赘述。
[0108]
图12为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，图12所示的计算机设备1200包括：至少一个处理器1201、存储器1202、至少一个网络接口1204和其他用户接口1203。计算机设备1200中的各个组件通过总线系统1205耦合在一起。可理解，总线系统1205用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统1205除包括数据总线之外，还包括电源总线、
控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图12中将各种总线都标为总线系统1205。
[0109]
其中，用户接口1203可以包括显示器、键盘或者点击设备(例如，鼠标，轨迹球(trackball)、触感板或者触摸屏等。
[0110]
可以理解，本发明实施例中的存储器1202可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，rom)、可编程只读存储器(programmable rom，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom，eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，ram)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(static ram，sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram，dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram，sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram，ddrsdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram，esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synch link dram，sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram，drram)。本文描述的存储器1202旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
[0111]
在一些实施方式中，存储器1202存储了如下的元素，可执行单元或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统12021和应用程序12022。
[0112]
其中，操作系统12021，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序12022，包含各种应用程序，例如媒体播放器(media player)、浏览器(browser)等，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序12022中。
[0113]
在本发明实施例中，通过调用存储器1202存储的程序或指令，具体的，可以是应用程序12022中存储的程序或指令，处理器1201用于执行各方法实施例所提供的方法步骤，例如包括：
[0114]
基于wacm模型以及目标灌区的水循环特征构建针对所述目标灌区的水循环模型；通过所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程；基于所述水循环过程确定所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线；计算所述变化过程曲线的偏导函数，以及基于所述偏导函数确定目标冬灌方案。
[0115]
在一个可能的实施方式中，对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程进行验证，其中，验证内容至少包括水面蒸发验证、目标灌区排水验证和地下水位验证。
[0116]
在一个可能的实施方式中，获取所述目标灌区内全部气象站的预设时间段内的蒸发皿测水面蒸发信息；基于所述蒸发皿测水面蒸发信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程的水面蒸发进行验证。
[0117]
在一个可能的实施方式中，获取所述目标灌区的官方发布的预设时间段内的排水信息；基于所述排水信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的排水情况进行验证。
[0118]
在一个可能的实施方式中，获取所述目标灌区内全部地下水观测井的预设时间段
内的地下水位实测信息；基于所述实测信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的地下水位进行验证。
[0119]
在一个可能的实施方式中，通过多个验证参数确定验证结果，其中，所述多个验证参数至少包括相对误差、相关系数和确定性效率系数。
[0120]
在一个可能的实施方式中，基于多个冬灌方案对应的定额水量以及水循环模型模拟确定多个冬灌方案对应的耗水节水量，构建所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线。
[0121]
在一个可能的实施方式中，将所述变化过程曲线进行拟合处理，得到拟合后的目标变化过程曲线。
[0122]
在一个可能的实施方式中，计算所述目标变化过程曲线的偏导函数，形成多个冬灌方案定额水量与偏导函数值的变化曲线；将所述变化曲线中的极值点对应的冬灌方案作为目标冬灌方案。
[0123]
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器1201中，或者由处理器1201实现。处理器1201可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1201中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1201可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1202，处理器1201读取存储器1202中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
[0124]
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(application specific integrated circuits，asic)、数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、数字信号处理设备(dspdevice，dspd)、可编程逻辑设备(programmable logic device，pld)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本技术所述功能的其它电子单元或其组合中。
[0125]
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
[0126]
本实施例提供的计算机设备可以是如图12中所示的计算机设备，可执行如图1-7中灌区冬灌方案确定方法的所有步骤，进而实现图1-7所示灌区冬灌方案确定方法的技术效果，具体请参照图1-7相关描述，为简洁描述，在此不作赘述。
[0127]
本发明实施例还提供了一种存储介质(计算机可读存储介质)。这里的存储介质存储有一个或者多个程序。其中，存储介质可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器、快闪存储器、硬盘或固态硬盘；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0128]
当存储介质中一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述在计算机设备侧执行的灌区冬灌方案确定方法。
[0129]
所述处理器用于执行存储器中存储的灌区冬灌方案确定程序，以实现以下在计算机设备侧执行的灌区冬灌方案确定方法的步骤：
[0130]
基于wacm模型以及目标灌区的水循环特征构建针对所述目标灌区的水循环模型；通过所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程；基于所述水循环过程确定所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线；计算所述变化过程曲线的偏导函数，以及基于所述偏导函数确定目标冬灌方案。
[0131]
在一个可能的实施方式中，对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程进行验证，其中，验证内容至少包括水面蒸发验证、目标灌区排水验证和地下水位验证。
[0132]
在一个可能的实施方式中，获取所述目标灌区内全部气象站的预设时间段内的蒸发皿测水面蒸发信息；基于所述蒸发皿测水面蒸发信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的水循环过程的水面蒸发进行验证。
[0133]
在一个可能的实施方式中，获取所述目标灌区的官方发布的预设时间段内的排水信息；基于所述排水信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的排水情况进行验证。
[0134]
在一个可能的实施方式中，获取所述目标灌区内全部地下水观测井的预设时间段内的地下水位实测信息；基于所述实测信息对所述水循环模型模拟多个冬灌方案对应的所述目标灌区的地下水位进行验证。
[0135]
在一个可能的实施方式中，通过多个验证参数确定验证结果，其中，所述多个验证参数至少包括相对误差、相关系数和确定性效率系数。
[0136]
在一个可能的实施方式中，基于多个冬灌方案对应的定额水量以及水循环模型模拟确定多个冬灌方案对应的耗水节水量，构建所述目标灌区的耗水节水量随冬灌方案定额水量的变化过程曲线。
[0137]
在一个可能的实施方式中，将所述变化过程曲线进行拟合处理，得到拟合后的目标变化过程曲线。
[0138]
在一个可能的实施方式中，计算所述目标变化过程曲线的偏导函数，形成多个冬灌方案定额水量与偏导函数值的变化曲线；将所述变化曲线中的极值点对应的冬灌方案作为目标冬灌方案。
[0139]
专业人员应该还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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。
[0140]
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域
内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0141]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。