一种生态流量控制目标分解方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及生态水文，尤其是一种生态流量控制目标分解方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、河流生态流量是维持河流及其生态系统健康所需的水流量。为便于生态流量的管控，一般选取河流关键控制断面制定生态流量控制目标。

2、目前，传统的生态流量控制目标分解方法通常是基于干支流断面水文观测资料和生态保护需求分别制定生态流量控制目标，但由于河流每条支流受到的降水和地形地貌影响不同，不同支流之间、干流与支流之间的径流过程并不同步，河流干支流之间的生态流量控制目标的协同性较差，合理性不尽人意。

3、因此，现有技术存在的问题还亟需解决和优化。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明实施例的一个目的在于提供一种生态流量控制目标分解方法，该分解方法可以有效提高生态流量分解的协同性和合理性。

3、本技术实施例的另一个目的在于提供一种生态流量控制目标分解系统。

4、为了达到上述技术目的，本技术实施例所采取的技术方案包括：

5、第一方面，本技术实施例提供了一种生态流量控制目标分解方法，包括：

6、获取河流集水范围内的干流流量数据集、支流流量数据集和干流生态流量控制目标；

7、对所述干流流量数据集进行年内分期，得到若干个干流分期数据集，以及，对所述支流流量数据集进行年内分期，得到若干个支流分期数据集，每个所述干流分期数据集所处的分期时间段不同，每个所述干流分期数据集对应若干个支流分期数据集；

8、根据干流生态流量控制目标，对所述干流分期数据集进行关键本征模态识别，得到干流关键模态数据；

9、根据所述干流关键模态数据，对所述支流分期数据集进行贡献度分析，得到支流生态流量贡献度；

10、根据所述干流生态流量控制目标，对所有所述支流生态流量贡献度进行生态流量分解，得到生态流量分解结果。

11、另外，根据本技术上述实施例的生态流量控制目标分解方法，还可以具有以下附加的技术特征：

12、进一步地，在本技术的一个实施例中，对目标流量数据集进行年内分期，得到目标分期数据集，包括：

13、获取预设的时期划分条件，所述时期划分条件包括季节分期条件、汛枯分期条件或时间聚类分期条件中的任意一种；

14、根据所述时期划分条件，对所述目标流量数据集进行时间段划分，得到所述目标分期数据集；

15、其中，所述目标流量数据集为所述干流流量数据集或所述支流流量数据集，所述目标分期数据集为干流分期数据集或所述支流分期数据集，所述目标分期数据集与所述目标流量数据集对应。

16、进一步地，在本技术的一个实施例中，所述根据干流生态流量控制目标，对所述干流分期数据集进行关键本征模态识别，得到干流关键模态数据，包括：

17、对所述干流分期数据集进行第一时间特征分解，得到若干个干流分解本征模态；

18、根据所述干流生态流量控制目标，对所述干流分解本征模态进行匹配度分析，得到干流匹配度结果，每个所述干流匹配度结果对应一个所述干流分解本征模态；

19、根据所述干流匹配度结果，对所有所述干流分解本征模态进行干流模态筛选，得到所述干流关键模态数据。

20、进一步地，在本技术的一个实施例中，所述根据所述干流生态流量控制目标，对所述干流分解本征模态进行匹配度分析，得到干流匹配度结果，包括：

21、获取与所述干流分解本征模态对应的时间索引集；

22、根据所述时间索引集和所述干流生态流量控制目标，对所述干流分解本征模态进行均方误差匹配，得到所述干流匹配度结果。

23、进一步地，在本技术的一个实施例中，所述根据所述干流关键模态数据，对所述支流分期数据集进行贡献度分析，得到支流生态流量贡献度，包括：

24、对所述支流分期数据集进行第二时间特征分解，得到若干个支流分解本征模态；

25、基于所述干流关键模态数据构建回归匹配模型，并通过所述回归匹配模型对所述支流分解本征模态进行模态匹配，得到所述支流生态流量贡献度。

26、进一步地，在本技术实施例中，所述回归匹配模型的表达形式为：

27、

28、其中，为在分期时间段m的干流关键模态数据；t为分期时间段m内的时间索引点；n为河流集水范围内支流的总数量；为河流集水范围内的第i条支流，在分期时间段m的支流分解本征模态的总数量；为所述回归匹配模型的回归系数；为河流集水范围内的第i条支流，在分期时间段m的第j个支流分解本征模态；∈m()为误差项。

29、进一步地，在本技术的一个实施例中，所述根据所述干流生态流量控制目标，对所有所述支流生态流量贡献度进行生态流量分解，得到生态流量分解结果，包括：

30、对所有所述支流生态流量贡献度进行求和，得到支流总贡献度；

31、根据所述干流生态流量控制目标和所述支流总贡献度，对所述支流生态流量贡献度进行生态流量分解，得到所述生态流量分解结果。

32、第二方面，本技术实施例提供了一种生态流量控制目标分解系统，包括：

33、获取模块，用于获取河流集水范围内的干流流量数据集、支流流量数据集和干流生态流量控制目标；

34、分期模块，用于对所述干流流量数据集进行年内分期，得到若干个干流分期数据集，以及，对所述支流流量数据集进行年内分期，得到若干个支流分期数据集，每个所述干流分期数据集所处的分期时间段不同，每个所述干流分期数据集对应若干个支流分期数据集；

35、模态识别模块，用于根据干流生态流量控制目标，对所述干流分期数据集进行关键本征模态识别，得到干流关键模态数据；

36、分析模块，用于根据所述干流关键模态数据，对所述支流分期数据集进行贡献度分析，得到支流生态流量贡献度；

37、分解模块，用于根据所述干流生态流量控制目标，对所有所述支流生态流量贡献度进行生态流量分解，得到生态流量分解结果。

38、第三方面，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：

39、至少一个处理器；

40、至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

41、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述第一方面的方法。

42、第四方面，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由所述处理器执行时用于实现上述第一方面的方法。

43、本技术的优点和有益效果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，或通过本技术的实践了解到：

44、本技术实施例所公开的一种生态流量控制目标分解方法、系统、设备及介质，其中，该分解方法通过获取河流集水范围内的干流流量数据集、支流流量数据集和干流生态流量控制目标；对所述干流流量数据集进行年内分期，得到若干个干流分期数据集，以及，对所述支流流量数据集进行年内分期，得到若干个支流分期数据集，每个所述干流分期数据集所处的分期时间段不同，每个所述干流分期数据集对应若干个支流分期数据集；根据干流生态流量控制目标，对所述干流分期数据集进行关键本征模态识别，得到干流关键模态数据；根据所述干流关键模态数据，对所述支流分期数据集进行贡献度分析，得到支流生态流量贡献度；根据所述干流生态流量控制目标，对所有所述支流生态流量贡献度进行生态流量分解，得到生态流量分解结果。该分解方法基于对干支流流量数据集进行年内分期，以及对分期时间段相同的支流分期数据集进行贡献度分析，不仅可以兼顾河流流域内，不同干支流的河道径流在时空分布的不均匀情形，还可以兼顾河流流域内的干流，与若干个支流进行生态流量分解的协同性，更合理地将干流生态流量控制目标分解至上游支流，生态流量分解的合理性更好。