Page 155 - 无线通信技术创新与应用

第四章 长江海事通信技术应用

机理模型与数据驱动方法结合提升模型精度。流域水文模型是流域内降雨径
流关系的数学定量表达，而稳定的降雨径流关系是水文模型径流预报成果可靠性
的重要保障。近半个世纪以来，随着全球气候的显著变化以及人类活动的日益剧

烈，流域下垫面条件发生了不同程度的变化，这些变化直接或间接影响了流域内
的水文循环过程。在变化环境这一大背景下，流域内的降水 - 径流关系可能呈现
出“非平稳”的特征；此外，传统的水文模型原理主要基于产流汇流机理，并未
将地形对于产流或者汇流的变化用机理的方式给予考虑。因此，寻求提升水文模

型参数在不同时期间可转移性的方法，以及面对不同下垫面和地形条件的参数特
性，提高水文模型在变化环境下预报能力的稳健性，具有重要的科学意义和实用
价值。
近年来，长江水利委员会水文局采用数据驱动的方法识别敏感参数的时变序

列，构建基于新安江模型的时变参数函数式，对参数进行动态预测，从而实现变
化环境下自适应的洪水预报。研究成果在汉江流域得到广泛运用，通过数据驱动
方法，建立了旬河向家坪以上流域时变参数与降雨、潜在蒸散发因子的相关系数，
水文模型确定性系数提高了 0.02，模拟水量相对误差减小了 12%。

模型配置工具提升数字孪生响应效率。传统业务模型搭建多采用定制化方式
开发，若业务需求临时变化，如流域内增加了工程、河流发生变化、或者为其他
河流新开发系统等，这些定制化开发的模型需要进行重新开发或者部分重新开发，
灵活性较差，不能满足数字孪生动态快速响应以映射物理世界变化的要求。为解

决上述问题，提升模型的适用性和系统计算功能的配置灵活性，研发了可实现模
型上传、下载、配置、调用的通用平台，即模型平台，基于 B ∕ S 架构进行模
型和接口资源管理功能设计，模型集成与管理的资源包括可执行程序、动态库、
程序包或服务接口等多种类别。针对接入的模型实现注册、上传、下载、编辑、

删除等管理功能；对已注册的模型资源实现正确性校验、性能测试和评估等功能；
平台还提供模型资源调用的关闭和启用管理功能，多层次实现模型资源的细粒度
功能和权限管理。
此外，为满足如洪水预报、河道演进、水工程调度、水动力模拟、水质模拟、

大坝安全评估等不同的水利业务计算需求，研制了模型配置功能，包括拓扑编辑、
业务构建、流程执行三个部分。
拓扑编辑采用实例化的水利对象图元，根据对象水力联系，构建具体业务的

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