洪水波连续自校正提取方法、系统及介质

1.一种洪水波连续自校正提取方法，其特征在于，包括以下具体步骤：S1、选择任一河道断面，明确断面上下游水文/水位站，采用站点报汛资料，任意选择一段时间内的流量/水位过程数据，以时间为横坐标轴，流量/水位为纵坐标轴，做流量/水位发展过程图，计算相邻两个时间节点间流量/水位斜率，形成流量/水位涨落斜率的时间序列，挑选断面上下游站点流量/水位序列的时段极大/极小值，转入S2进行下一步计算；S2、分别统计分析断面上下游两个站点时段极大值系列，分中小洪水、大洪水、超标准洪水三个层次设定上下两个站点的洪峰阈值，从流量/水位序列极大值中提取超过洪峰阈值的样本作为洪峰流量，转入S4进行下一步计算；S3、若存在m个连续的洪峰流量/水位，即洪峰间不存在其他非洪峰的极大值点，判断这m个连续的洪峰是否独立，将不独立的连续洪峰流量/水位过程视为一场独立的洪水过程的若干个洪峰，转入S5进入下一步计算；S4、针对独立的洪水过程，以洪峰位置为起点，分别往前、往后搜索洪水过程起、止时间，分割出完整的洪水过程，转入S6进入下一步计算；S5、初步拟定断面上下游站点洪水传播时间，对断面上、下游站点的洪水过程开展相似性滑动分析，若断面上下游两个站点的场次洪水相似，则是下游站点的洪水过程是由上游洪水传递下来的；S6、计算断面上下游站点洪水传播时间、涨差系数这些洪水传播特性信息，并根据计算结果，修正S5中的断面上下游站点洪水传播时间。 2.根据权利要求1所述的一种洪水波连续自校正提取方法，其特征在于，所述S1的实现方式为：选择断面上游站点流量/水位过程 / ，断面下游站点流量/水位过程 / ，计算相邻两个时间节点间流量/水位涨落斜率，形成斜率的时间序列，断面上游站点流量/水位涨落斜率 ，断面下游站点流量/水位涨落斜率 ，其中， 或 ， 或 ，根据下式判断时段极值： 。 3.根据权利要求1所述的一种洪水波连续自校正提取方法，其特征在于，所述S2的实现方式为：断面上游站点流量/水位极大值点 / ，断面下游站点流量/水位极大值点 / ；根据上下游站点设计洪水资料分别明确中小洪水、大洪水、超标准洪水对应的设计洪水流量/水位 / 、 / ，统计分析断面上下游站点选择时间内流量/水位极大值点属于何种类别的洪水， ，或 ， ，或 。 4.根据权利要求1所述的一种洪水波连续自校正提取方法，其特征在于，所述S3的实现方式为：基于上述分析，可以挑选出研究时段内的所有洪峰，若连续m个极大值点均属于洪水范畴，则需要判断这m个连续的洪峰是否独立，假设连续洪峰为 ，相对应的峰现时间为 ，连续洪峰系列中相邻两个洪峰的峰现时间差为 ，其中 ，若满足下式，则m个连续洪峰非独立，可视为同一场洪水， ，式中， 为站点A基流; 指连续洪峰 和 的间隔时间； 是相邻的两个连续洪峰流量； 指的是两个洪峰间最小的流量值； 、 表示经验参数。 5.根据权利要求1所述的一种洪水波连续自校正提取方法，其特征在于，所述S4的实现方式为：针对独立的洪水过程，以洪峰位置为起点，分别往前、往后搜索洪水过程起、止时间，分割出完整的洪水过程，洪水过程的起点判别方法如下：若洪峰为单峰型且洪峰流量为 ，对应的洪峰时间是 ，则逆时间轴向后搜索相邻的独立洪峰，统计两个独立洪峰发生时间间隔内所有的极大值点 ，其中 代表目标洪峰 ，计算前后相邻两个流量极大值点之间的斜率 ，若 均大于0，则 对应的极大值点左侧相邻的极小值点 为场次洪水的起涨点，对应的起涨时间为 ；顺时间轴向前搜索相邻的独立洪峰 ，其中 代表目标洪峰 ，计算前后相邻两个流量极大值点之间的斜率 ，若前后相邻两个流量极大值点之间的斜率均小于0，则 对应的极大值右侧相邻的极小值点 为场次洪水的消退点，对应的消退时间为 ， ，式中， 和 是经验参数， ，若目标洪峰为多峰型，以第一个峰为起点，逆时间轴向后搜索相邻的独立洪峰，若搜索到的独立洪峰同样为单峰，则采用上述方法分析两峰之间的起涨点，若搜索到的独立洪峰为多峰，以多峰中最后一个峰为对象，采用上述方法分析两峰之间的起涨点；若目标洪峰为多峰型，以最后一个峰为起点，顺时间轴向前搜索相邻的独立洪峰，若搜索到的独立洪峰为单峰，则采用上述方法分析两峰之间的消退点，若搜索到的独立洪峰为多峰，以多峰中第一个峰为对象，采用上述方法分析两峰之间的消退点，根据洪水起涨和消退点对应的时间，分割完整场次洪水过程，以相同的方法分割断面下游站点洪水流量/水位过程。 6.根据权利要求1所述的一种洪水波连续自校正提取方法，其特征在于，所述S5的实现方式为：针对断面上下游站点分割好的洪水流量/水位过程，断面上游洪水过程对应的洪峰发生时间为 、洪峰 、洪量 ，基于初步拟定的上下游洪水传播时间 ，分析断面下游站点在 时刻附近的独立洪峰所对应的洪水过程，其中洪峰发生时间为 、洪峰 、洪量 ，采用下式分析断面上下游站点两场洪水洪峰和洪量两个特征指标的相似性， ，式中， 、 表示经验因子， ； 越趋近于1，两场洪水峰和量的相似性越高，反之，则越低，若断面上下游站点洪水序列长度一致，则上游站点洪水过程可以表示为 ,下游站点洪水过程可以表示为 ，则采用下式计算两场洪水的过程相似性，即 ， 越小则两场洪水的相似性越高，反之则越低，若断面上下游站点洪水序列长度不一致，则上游站点洪水过程可以表示为 ,下游站点洪水过程可以表示为则 ，采用动态时间调整算法计算两场洪水的过程相似性，完成断面上下游站点洪水相似性分析后，将下游断面时间轴向前再滑动 ，继续分析上下游断面洪水相似性，对比 和 时刻断面下游洪水过程与上游断面洪水过程的相似性，取最接近的洪水作为上游断面传至下游断面的洪水过程。 7.根据权利要求1所述的一种洪水波连续自校正提取方法，其特征在于，所述S6的实现方式为：计算上下游站点洪水传播时间、涨差系数洪水传播特性信息，将新得到的洪水传播时间代入S5初步拟定的时间中，取二者的平均值，并替换S5初步拟定的洪水传播时间，重新开展新一轮洪水过程的相似性分析。 8.一种洪水波连续自校正提取系统，其特征在于，该系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括一种洪水波连续自校正提取方法的程序，所述一种洪水波连续自校正提取方法的程序被所述处理器执行时实现以下步骤：S1、选择任一河道断面，明确断面上下游水文/水位站，采用站点报汛资料，任意选择一段时间内的流量/水位过程数据，以时间为横坐标轴，流量/水位为纵坐标轴，做流量/水位发展过程图，计算相邻两个时间节点间流量/水位斜率，形成流量/水位涨落斜率的时间序列，挑选断面上下游站点流量/水位序列的时段极大/极小值，转入S2进行下一步计算；S2、分别统计分析断面上下游两个站点时段极大值系列，分中小洪水、大洪水、超标准洪水三个层次设定上下两个站点的洪峰阈值，从流量/水位序列极大值中提取超过洪峰阈值的样本作为洪峰流量，转入S4进行下一步计算；S3、若存在m个连续的洪峰流量/水位，即洪峰间不存在其他非洪峰的极大值点，判断这m个连续的洪峰是否独立，将不独立的连续洪峰流量/水位过程视为一场独立的洪水过程的若干个洪峰，转入S5进入下一步计算；S4、针对独立的洪水过程，以洪峰位置为起点，分别往前、往后搜索洪水过程起、止时间，分割出完整的洪水过程，转入S6进入下一步计算；S5、初步拟定断面上下游站点洪水传播时间，对断面上、下游站点的洪水过程开展相似性滑动分析，若断面上下游两个站点的场次洪水相似，则是下游站点的洪水过程是由上游洪水传递下来的；S6、计算断面上下游站点洪水传播时间、涨差系数这些洪水传播特性信息，并根据计算结果，修正S5中的断面上下游站点洪水传播时间。 9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有程序代码，所述程序代码被处理器执行时，实现如权利要求1至7任一项所述的洪水波连续自校正提取方法的步骤。