一种水库蒸发变化量的计算方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及水文计算，具体涉及一种水库蒸发变化量的计算方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、蒸发是水库水资源耗散的主要途径之一，精确的水库水面蒸发监测与计算是支撑水库水资源管理和防洪抗旱调度运行的关键。目前，水库蒸发量计算方法，或基于蒸发皿监测数据折算，或基于气象监测数据利用物理方程估算。两者均以点位蒸发监测表征水库蒸发水深，未充分考虑水库水面面积变化和因局地气候差异引起的水库蒸发时空变异性，导致水库蒸量估算精准度较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种水库蒸发变化量的计算方法、装置、设备及介质，以解决水库蒸发量估算中以点位蒸发监测表征水库蒸发水深，未充分考虑水库水面面积变化和因局地气候差异引起的水库蒸发时空变异性，导致水库蒸量估算精准度较低的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种水库蒸发变化量的计算方法，包括：获取水库目标遥感数据集、水库区间水文气象监测数据集、预设水位面积曲线和水库对应的气象台控制站点的第一空间位置数据集和蒸发皿的第二空间位置数据集；基于水库目标遥感数据集，经过阈值法和遥感反演识别，确定预设离散连续时间段内的第一水库水域面积分布数据；基于预设水位面积曲线、水库区间水文气象监测数据集和第一水库水域面积分布数据，经过水量平衡和插值法处理，得到预设连续时间段内的第二水库水域面积分布数据；利用第一空间位置数据集和第二空间位置数据集，对第二水库水域面积分布数据进行处理，得到每个气象台控制站点对应的第三水库水域面积分布数据；基于每个气象台控制站点的控制类型，确定目标计算方法，并利用目标计算方法确定预设连续时间段内水库水域蒸发量对应的水深；基于第三水库水域面积分布数据和水深，计算每个气象台控制站点对应的水库蒸发变化量。

3、本发明提供的水库蒸发变化量的计算方法，利用阈值法遥感反演结合水量平衡识别获取水库水面面积分布动态变化，充分利用水库及其周边区域的气象台控制站点和蒸发皿多源监测数据，充分考虑了水库水面面积变化和因局地气候差异引起的水库蒸发时空变异性，提高了水库蒸发变化量计算精准度。

4、在一种可选的实施方式中，获取水库目标遥感数据集、水库区间水文气象监测数据集、预设水位面积曲线和水库对应的气象台控制站点的第一空间位置数据集和蒸发皿的第二空间位置数据集，包括：获取水库水域面积经纬度范围区间、水库区间水文气象监测数据集、预设水位面积曲线和水库对应的气象台控制站点的第一空间位置数据集和蒸发皿的第二空间位置数据集；基于水库水域面积经纬度范围区间，利用arcgis工具建立面矢量文件，并基于面矢量文件建立掩膜矢量；基于掩膜矢量获取初始水库遥感数据集；基于初始水库遥感数据集，经过质量控制方法和数据处理方法，得到水库目标遥感数据集。

5、本发明通过对获取的初始的第一水库遥感数据集进行质量控制和数据处理，提高了水库目标遥感数据集的质量。

6、在一种可选的实施方式中，基于预设水位面积曲线、水库区间水文气象监测数据集和第一水库水域面积分布数据，经过水量平衡和插值法处理，得到预设连续时间段内的第二水库水域面积分布数据，包括：基于第一水库水域面积分布数据，确定水库目标遥感数据集中的像元提取水库水域信息的频次比率值；基于预设水位面积曲线和水库区间水文气象监测数据集，经过水量平衡处理，得到预设连续时间段内的水库水域面积变化量；基于频次比率值和水库水域面积变化量，确定预设连续时间段内的第四水库水域面积分布数据；基于第一水库水域面积分布数据和第四水库水域面积分布数据，经过插值法处理，得到预设连续时间段内的第二水库水域面积分布数据。

7、本发明通过水量平衡识别和插值法处理，识别获取水库水面面积分布动态变化，充分考虑了水库水面面积变化和因局地气候差异引起的水库蒸发时空变异性，提高了水库蒸发变化量计算精准度。

8、在一种可选的实施方式中，基于预设水位面积曲线和水库区间水文气象监测数据集，经过水量平衡处理，得到预设连续时间段内的水库水域面积变化量，包括：基于水库区间水文气象监测数据集，经过水量平衡处理，得到预设连续时间段内的水库蓄水变化量；基于水库蓄水变化量和预设水位面积曲线，确定预设连续时间段内的水库水域面积变化量。

9、本发明结合水库区间水文气象监测数据集和预设水位面积曲线，并通过水量平衡识别获取水库水面面积分布动态变化，充分考虑了水库水面面积变化，提高了水库蒸发变化量计算精准度。

10、在一种可选的实施方式中，利用第一空间位置数据集和第二空间位置数据集，对第二水库水域面积分布数据进行处理，得到每个气象台控制站点对应的第三水库水域面积分布数据，包括：基于第一空间位置数据集和第二空间位置数据集，利用arcgis工具建立泰森多边形；基于泰森多边形，对第二水库水域面积分布数据进行切片处理，得到每个气象台控制站点对应的第三水库水域面积分布数据。

11、本发明通过气象台控制站点的第一空间位置数据集和蒸发皿的第二空间位置数据集建立泰森多边形，并对第二水库水域面积分布数据进行切片处理，充分利用了水库周边区域的气象台控制站点和蒸发皿多源监测数据，提高了水库蒸发变化量计算精准度。

12、在一种可选的实施方式中，基于每个气象台控制站点的控制类型，确定目标计算方法，并利用目标计算方法确定预设连续时间段内水库水域蒸发量对应的水深，包括：判断气象台控制站点是否获取到蒸发皿的监测数据；当气象台控制站点获取到蒸发皿的监测数据，确定目标计算方法为系数折算法，并利用系数折算法确定预设连续时间段内水库水域蒸发量对应的水深；当气象台控制站点未获取到蒸发皿的监测数据，确定目标计算方法为预设物理方程，并利用预设物理方程确定预设连续时间段内水库水域蒸发量对应的水深。

13、本发明通过判断气象台控制站点是否获取到蒸发皿的监测数据来确定蒸发计算方法，充分考虑了水库周边区域的气象台控制站点和蒸发皿多源监测数据，提高了水库蒸发变化量计算精准度。

14、在一种可选的实施方式中，预设物理方程为改进的彭曼公式。

15、本发明通过改进的彭曼公式，提高了水库蒸发变化量计算精准度。

16、第二方面，本发明提供了一种水库蒸发变化量的计算装置，包括：数据获取模块，用于获取水库目标遥感数据集、水库区间水文气象监测数据集、预设水位面积曲线和水库对应的气象台控制站点的第一空间位置数据集和蒸发皿的第二空间位置数据集；数据识别与确定模块，用于基于水库目标遥感数据集，经过阈值法和遥感反演识别，确定预设离散连续时间段内的第一水库水域面积分布数据；第一数据处理模块，用于基于预设水位面积曲线、水库区间水文气象监测数据集和第一水库水域面积分布数据，经过水量平衡和插值法处理，得到预设连续时间段内的第二水库水域面积分布数据；第二数据处理模块，用于利用第一空间位置数据集和第二空间位置数据集，对第二水库水域面积分布数据进行处理，得到每个气象台控制站点对应的第三水库水域面积分布数据；确定模块，用于基于每个气象台控制站点的控制类型，确定目标计算方法，并利用目标计算方法确定预设连续时间段内水库水域蒸发量对应的水深；计算模块，用于基于第三水库水域面积分布数据和水深，计算每个气象台控制站点对应的水库蒸发变化量。

17、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的水库蒸发变化量的计算方法。

18、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的水库蒸发变化量的计算方法。