基于云计算的水文模拟系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水文模拟技术领域，尤其涉及一种基于云计算的水文模拟系统。
【背景技术】
[0002]水文学是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律。而流域水文模拟和预测是水文学研究的主要内容之一，也是相关交叉学科的研究基础，具有重要的理论价值，且在山洪预警、区域水资源量估算等生产实践中具有重要的应用价值。
[0003]如今，流域水文模拟和预报是基于水文模型系统进行的，然而水文模型经历了从“黑箱”模型，到概念性的集总式模型，再到分布式模型的发展，但其计算都是在一台主机上进行的，数据前后处理、结果图表展示等步骤都需要人工完成，并且参数也需要手动或自动率定，不仅需要耗费大量人工工作量，且模拟精度较低。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本发明的一个目的在于提出一种基于云计算的水文模拟系统，能够通过云计算节约本地计算资源购置成本，降低普遍用户使用复杂水文模型的工作量，可有效提高先进水文模拟技术的推广应用效率。同时，最大限度减少不同用户的重复工作，有效提升实际工作中水文预报的精度。
[0006]为了实现上述目的，本发明实施例的基于云计算的水文模拟系统，包括:模拟区域定义模块，所述模拟区域定义模块用于根据用户需要计算的水文站点在地图上划出的区域范围提取流域范围；模型参数和驱动数据库模块，所述模型参数和驱动数据库模块用于根据所述模拟区域定义模块提取的所述流域范围从预先存储在云端中的数据库中提取模型驱动数据与参数数据，并生成模型计算所需输入文件与模型运算参数集;模型计算引擎模块，所述模型计算引擎模块用于调用水文模型对所述模型驱动数据和所述参数数据进行率定，并根据所述模型计算所需输入文件，在所述云端中计算出相应的结果；以及，结果展示和共享模块，所述结果展示和共享模块用于根据所述模型计算引擎模块计算的所述结果生成相应的图表，并将所述模型驱动数据和所述参数数据的率定等结果共享至所述云端中的数据库，以及更新所述数据库中的相应数据。
[0007]根据本发明实施例的基于云计算的水文模拟系统，通过模拟区域定义模块提取用户需要计算的水文站点在地图上划出的区域范围内的流域范围，并通过模型参数和驱动数据库模块将模拟区域定义模块提取的流域范围从预先存储在云端中的数据库中提取模型驱动数据与参数数据，并生成模型计算所需输入文件与模型运算参数集，而后模型计算引擎模块通过调用水文模型对模型驱动数据和参数数据进行率定，并根据模型计算所需输入文件，并在云端中计算出相应的结果，最后结果展示和共享模块根据用于根据模型计算引擎模块计算的结果生成相应的图表，并将模型驱动数据和参数数据的率定等结果共享至云端中的数据库，以及更新数据库中的相应数据。因此，该系统能够通过云计算节约本地计算资源购置成本，降低普遍用户使用复杂水文模型的工作量，可有效提高先进水文模拟技术的推广应用效率。同时，通过非隐私数据和率定参数在云系统的共享，最大限度减少不同用户的重复工作，有效提升实际工作中水文预报的精度。
[0008]另外，根据本发明上述基于云计算的水文模拟系统还可以具有如下附加的技术特征:
[0009]在本发明的一个实施例中，所述模型运算参数集是从存储在所述云端中的数据库中的模型计算所需的参数中获取的。
[0010]在本发明的一个实施例中，所述参数数据包括土壤数据、土地利用数据，降水、气温、蒸散发等气象数据以及归一化植被指数、叶面积指数等数据。
[0011]在本发明的一个实施例中，所述图表包括累计水量平衡检验图、季节性径流成分变化图、季节性水量平衡图等图表。
[0012]本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0013]图1是根据本发明一个实施例的基于云计算的水文模拟系统的方框示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0015]下面参考附图描述根据本发明实施例的基于云计算的水文模拟系统。
[0016]图1是根据本发明一个实施例的基于云计算的水文模拟系统的示意图。如图1所示，该基于云计算的水文模拟系统包括:模拟区域定义模块100、模型参数和驱动数据库模块200、模型计算引擎模块300和结果展示和共享模块400。
[0017]其中，模拟区域定义模块100，用于根据用户需要计算的水文站点在地图上划出的区域范围提取流域范围。
[0018]在具体的实施例中，例如:用户根据自己需要计算的水文站点，在网站中的地图上划出矩形的区域范围，而后系统在云端划分出计算所需要的流域范围，无需繁杂的人工操作，就可得到流域范围，从而提高效率，节约资源。
[0019]模型参数和驱动数据库模块200，用于根据模拟区域定义模块100提取的流域范围从预先存储在云端中的数据库中提取模型驱动数据与参数数据，并生成模型计算所需输入文件与模型运算参数集。其中，模型计算所需输入文件可为多个，模型运算参数可以是从存储在云端中的数据库中的模型计算所需的参数中获取的。
[0020]在本发明的实施例中，预先存储在云端中的数据库中的模型运算所需的数据可以是水文模型模拟的初始化参数数据。
[0021]其中，在本发明的一个实施例中，参数数据可包括土壤数据、土地利用数据，降水、气温、蒸散发等气象数据以及归一化植被指数、叶面积指数等数据。
[0022]具体而言，模型参数和驱动数据库模块200根据预设置的接口，接收模拟区域定义模块100提取的流域范围，并根据上述流域范围从预先存储在云端中的模型运算所需数据的数据库中提取模型驱动数据与参数数据，并根据用户需求和提取的数据系统自动生成相关的模型计算所需输入文件与模型运算参数集。该方式实现了人机“协作”，可自动完成数据前后的处理工作，从而大大减少人工工作量。
[0023]模型计算引擎模块300，用于调用水文模型对模型驱动数据和参数数据进行率定，并根据模型计算所需输入文件，在云端中计算出相应的结果。
[0024]在本发明的实施例中，通过模型计算引擎模块300预设置的接口连接云端中的模型参数数据库，并对从预先存储在云端中的模型