技术特征：
1.一种洪水全自动在线滚动趋势预报方法，其特征在于，包括：s1：在洪水期，获取目标河流上沿程水位站采集的水位数据，获取目标河流上沿程分布的一个或多个视频监控装置采集的实时监控视频，其中每个所述视频监控装置的视野内设置有与之对应的特征设施；s2：从所述实时监控视频中提取出实时监控视频所在河流断面位置的水位线，根据所述实时监控视频中的特征设施，生成尺度标尺l
标
，根据所述水位线和标尺，按同倍比放大法估算出当前时刻特征设施所在河道断面的水位；s3：从所述断面的水位中获取n个最新连续的水位数据构成水位数据序列z，根据所述水位数据序列z，计算水位涨率序列x；对n个水位数据作紧邻均值处理，得到水位背景值序列z，对水位背景值序列z和水位涨率序列x建立相关关系，构建该断面水位预报模型进行水位趋势预报和最高洪水位预报；s4：通过s2计算最新时刻特征设施所在河道断面的水位，将水位替换水位数据序列z中最后的水位数据，去除最早的水位数据，形成新的水位动态序列z’，利用新的水位动态序列z’对所述水位预报模型进行更新迭代形成断面滚动趋势预报模型并进行水位预报和最高洪水位预报；s5：对各视频监控装置采集的实时监控视频分别执行s2-s4，得到沿程洪水位滚动预报水位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述实时监控视频中提取出实时监控视频所在河流断面位置的水位线，根据所述实时监控视频中的特征设施，生成尺度标尺l
标
，根据所述水位线和标尺，按同倍比放大法估算出当前时刻特征设施所在河道断面的水位，包括：根据水位站的水位采样频率，从所述实时监控视频中提取同时刻的视频图像，从所述视频图像中提取出水体与堤防交界线，作为该实时监控视频所在河流断面位置的水位线，量测堤防岸线与所述水位线间的垂直距离h
岸-水
；根据所述视频图像量测视频监控装置绑定的特征设施h
实
在所述视频图像上的高度，生成尺度标尺l
标
，其中h
实
为特征设施实际高度，h
图
为特征设施在视频图像上的高度；
ɑ
为修正系数；按同倍比放大法估算出当前时刻特征设施所在河道断面的水位z
识别t
；h
实(岸-水)
＝h
图(岸-水)
*l
标
z
识别t
＝z
岸-h
实(岸-水)
其中z
岸
为岸线高程，h
图(岸-水)
为视频图像上岸边到时水面的距离，h
实(岸-水)
为实际的岸边到水面的距离，l为特征设施实际高度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取n个最新连续的水位识别估算数据z
识别t
构成水位数据序列z，根据所述水位数据序列z，计算水位涨率序列x，包括：获取n个最新连续的水位数据z
识别t
构成水位数据序列z，z＝(z1，z2，
…
，z
n
)，z1为第1个时刻的水位数据，z2为第2个时刻的水位数据，z
n
为第n个时刻的水位数据；对所述水位数据序列z内的水位数据进行两两求差，得到水位增量序列dz，dz＝(z
2-z1，z
3-z2，
…
，z
n-z
n-1
)；
对所述水位增量序列dz除以两两间隔时间d，d＝β.δt，β为正整数，得到水位涨率序列x，4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对n个水位数据作紧邻均值处理，得到水位背景值序列z，包括：针对平原河网，水位背景值序列针对山区河流，水位背景值序列z＝(z2，
…
，z
n
)。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对水位背景值序列z和水位涨率序列x建立相关关系，构建水位预报模型进行水位预报和最高洪水位预报，包括：根据水位背景值序列z和水位涨率序列x，通过最小二乘法求得下式的参数a和b；x+a.z＝b
ꢀꢀꢀꢀ
(1)显然将其代入式(1)，相关关系方程转化为一阶微分方程该方程的时间响应函数就是水位预报方程：取初值z(0)＝z1对方程(2)离散化得到水位时间响应序列即水位预报模型为：由方程(3)可知，水位最大值即洪峰水位为：对方程(2)求导得到水位涨率预报方程为：对方程(4)离散化得到水位涨率预报方程为：对所述水位预报模型进行残差校正，当式中的k＝1，2，...n-1时，求得的为拟合值z
预报i
，大于等于n时为预测值，当取k＝n时，直接得到下一时刻的水位预报值z
n+1
；对预报序列与水位序列z
i
进行比较，求得残差序列δz
i
＝|z
预报i-z
i
|,k＝1,2,...n，并计算其平均值作为水位预报模型预报值的修正值此时预报值修正为：对式(6)进行后验差检验，当满足精度要求时，预报值直接采用，当不满足时直接取x
n
＝x
n-1
，即假设涨率不变进行下一时刻水位预测，此时
对水位涨率预报方程进行涨率预报得到x
预n
，当x
预n
≥x
n-1
时，水位还在加速上涨；当x
预n
＜x
n-1
认为水位上涨减缓。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：获取目标河流上沿程水位站和视频监控装置的地理坐标，并将所述地理坐标定位到电子地图上；将各视频监控装置处的沿程洪水预报水位标注在电子地图上。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将沿程洪水预报水位与岸线高程进行比较，当二者之差小于允许值，即|z
岸-z
预n+1
|≤δz
允
时，且x
预n
≥x
n-1
认为该视频监控装置所在河段存在漫堤风险并及时发出预警。8.一种洪水全自动在线滚动趋势预报装置，其特征在于，包括：获取模块，用于在洪水期，获取目标河流上沿程水位站采集的水位数据，获取目标河流上沿程分布的一个或多个视频监控装置采集的实时监控视频，其中每个所述视频监控装置的视野内设置有与之对应的特征设施；断面实时水位识别估算模块，用于从所述实时监控视频中提取出实时监控视频所在河流断面位置的水位线，根据所述实时监控视频中的特征设施，生成尺度标尺l
标
，根据所述水位线和标尺，按同倍比放大法估算出当前时刻特征设施所在河道断面的水位；断面水位预报模块，用于获取n个最新连续的水位数据构成水位数据序列z，根据所述水位数据序列z，计算水位涨率序列x；对n个水位数据作紧邻均值处理，得到水位背景值序列z，对水位背景值序列z和水位涨率序列x建立相关关系，构建水位预报模型进行水位预报和最高洪水位预报；断面水位滚动预报更新迭代模块，用于通过水位估算模块计算下一时刻特征设施所在河道断面的水位，将水位替换水位数据序列z中最新的水位数据，去除最旧的水位数据，形成新的水位动态序列z’，利用新的水位动态序列z’对所述水位预报模型进行更新迭代并进行水位预报和最高洪水位预报；全程水位滚动预报模块，用于对各视频监控装置采集的实时监控视频分别执行水位估算模块到更新迭代模块，得到沿程洪水预报水位。9.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。
技术总结
本发明公开了一种洪水全自动在线滚动趋势预报方法及装置、电子设备，包括：S1：在洪水期，获取目标河流上水位感知数据和监控视频，其中每个视频的视野内设置有与之对应的特征设施；S2：从视频中提取出实时水位线，根据特征设施生成尺度标尺L
技术研发人员：宋立松 殷腾箐 饶丹丹 吴辉 朱雄斌 郑国 张笑楠 王云翔
受保护的技术使用者：浙江省水利河口研究院（浙江省海洋规划设计研究院）
技术研发日：2022.09.27
技术公布日：2023/3/3