一種流域綜合管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種流域綜合管理系統(tǒng)，涉及流域管理【技術(shù)領(lǐng)域】，包括知識(shí)管理模塊、監(jiān)控模塊、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊、項(xiàng)目評(píng)估模塊、應(yīng)急決策模塊；其中，知識(shí)管理模塊用于采集流域的相關(guān)知識(shí)，并構(gòu)成流域的知識(shí)庫、模型庫、方法庫存入數(shù)據(jù)庫；監(jiān)控模塊用于監(jiān)控流域入湖通量和污染物總量；預(yù)測預(yù)報(bào)模塊對流域的水文水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和趨勢預(yù)測；項(xiàng)目評(píng)估模塊為流域的水污染治理提供參考方案；應(yīng)急決策模塊正對水污染預(yù)警和突發(fā)事故生成相應(yīng)的應(yīng)急決策。上述方案通過監(jiān)控模塊、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊對流域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警，并通過應(yīng)急決策模塊制定針對不同的突發(fā)事故或者預(yù)警信息制定相應(yīng)的應(yīng)急決策，還通過項(xiàng)目評(píng)估模塊為規(guī)劃水污染治理方案提供參考。
【專利說明】一種流域綜合管理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流域管理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種流域綜合管理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]流域是整體性極強(qiáng)、關(guān)聯(lián)度很高的區(qū)域?；诹饔虻淖匀粚傩院蜕鐣?huì)屬性，流域管理不僅是水系的管理，而且是包括自然環(huán)境和與人類活動(dòng)相關(guān)聯(lián)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的管理。在根據(jù)不同實(shí)際情況具體分析的同時(shí)，還要遵循幾點(diǎn)原則:一是對水資源要按流域進(jìn)行規(guī)劃和綜合管理；二是借助政府的力量，獲得政府各方面的支持；三是重視公眾的參與。將原本為自然系統(tǒng)的流域變成有人類活動(dòng)參與的“資源-社會(huì)-市場”模式的水資源復(fù)合管理系統(tǒng)。流域統(tǒng)一管理要求根據(jù)水的自然流域統(tǒng)一性規(guī)律，對流域內(nèi)各地區(qū)的水事活動(dòng)實(shí)行統(tǒng)一管理；流域綜合管理要求根據(jù)水的多功能統(tǒng)一性規(guī)律，將流域內(nèi)各行業(yè)或部門的涉水活動(dòng)納入綜合管理的軌道，以追求經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境綜合效益的最大化。
[0003]目前，流域水環(huán)境及污染源監(jiān)測仍處于監(jiān)測階段，由于信息管理系統(tǒng)、監(jiān)測、預(yù)警技術(shù)及應(yīng)急決策不夠完善，導(dǎo)致管理部門不能實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)測流域水文水質(zhì)和污染源分布的狀況，一旦發(fā)生突發(fā)事故，不能及時(shí)制定相應(yīng)的應(yīng)急決策，因此，現(xiàn)在迫切需要提升流域的監(jiān)控、預(yù)警、應(yīng)急決策能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種流域綜合管理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不能實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)測流域水文水質(zhì)和污染源分布以及不能及時(shí)制定相應(yīng)的應(yīng)急決策的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種流域綜合管理系統(tǒng)，包括知識(shí)管理模塊、監(jiān)控模塊、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊、項(xiàng)目評(píng)估模塊、應(yīng)急決策模塊；
[0006]所述知識(shí)管理模塊用于采集流域的相關(guān)知識(shí)，并對其進(jìn)行分類、整合，形成標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，最終構(gòu)成流域的知識(shí)庫、模型庫、方法庫存入數(shù)據(jù)庫；
[0007]所述監(jiān)控模塊通過水文水質(zhì)(HydrologicalSimulat1n Program-Fortran,HSPF)模型對流域自動(dòng)監(jiān)控站實(shí)時(shí)采集的監(jiān)督數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并結(jié)合污染物遷移轉(zhuǎn)化模型進(jìn)一步確定流域入湖通量和污染物總量；
[0008]所述預(yù)測預(yù)報(bào)模塊根據(jù)所述監(jiān)控模塊的監(jiān)督信息，結(jié)合氣象信息和環(huán)境流體動(dòng)力學(xué)(The Environmental Fluid Dynamics Code, EFDC)模型對流域的水文水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和趨勢預(yù)測；
[0009]所述項(xiàng)目評(píng)估模塊根據(jù)流域水污染治理項(xiàng)目評(píng)估指標(biāo)體系和定量、半定量和定性的績效分解方法，結(jié)合所述知識(shí)管理模塊和監(jiān)控模塊的監(jiān)督信息，對項(xiàng)目階段治理績效進(jìn)行評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果反饋給被評(píng)估對象，為調(diào)整下一步規(guī)劃方案及具體措施提供參考；
[0010]所述應(yīng)急決策模塊通過對所述知識(shí)管理模塊、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊的關(guān)聯(lián)調(diào)用，建立動(dòng)態(tài)預(yù)案生成機(jī)制，并對突發(fā)事故進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬和仿真，生成相應(yīng)的應(yīng)急決策。
[0011]進(jìn)一步，本系統(tǒng)還包括通用模塊，所述通用模塊包括系統(tǒng)維護(hù)、輔助工具；
[0012]其中，所述系統(tǒng)維護(hù)包括供系統(tǒng)管理員使用的用于添加、刪除、更改用戶屬性的用戶管理模塊、用于設(shè)置用戶權(quán)限的權(quán)限管理模塊、用于修改密碼的密碼管理模塊和用于分組的部門管理模塊；輔助工具包括能隨機(jī)顯示用戶喜愛圖片的日歷和將計(jì)算結(jié)果自動(dòng)輸入到相應(yīng)數(shù)據(jù)窗口的計(jì)算器。
[0013]其中，所述知識(shí)庫是流域綜合管理所需科學(xué)知識(shí)的集合，主要包括基本事實(shí)、規(guī)則和其它有關(guān)信息，分為決策需求和知識(shí)儲(chǔ)備相關(guān)的兩類；
[0014]所述模型庫包括流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)-水環(huán)境系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬模型、非點(diǎn)源模型、HSPF模型、EFDC模型、污染物遷移轉(zhuǎn)化模型、水環(huán)境安全評(píng)價(jià)與預(yù)測模型；
[0015]所述方法庫包括用于各模型擬合和參數(shù)估值、敏感性分析的工具，人工智能算法以及設(shè)置和管理流域中的管理方法和情景組合模式。
[0016]進(jìn)一步的，所述監(jiān)控模塊通過HSPF模型對流域自動(dòng)監(jiān)控站實(shí)時(shí)采集的監(jiān)督數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并結(jié)合污染物遷移轉(zhuǎn)化模型進(jìn)一步確定流域入湖通量和污染物總量具體為:
[0017]所述監(jiān)控模塊通過可視化界面輸入自動(dòng)監(jiān)控站實(shí)時(shí)采集的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)作為HSPF模型的輸入?yún)?shù)，并運(yùn)行HSPF模型對其進(jìn)行分析處理，輸出流域流量、水文水質(zhì)和其他標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并以統(tǒng)一的形式存入數(shù)據(jù)庫，同時(shí)結(jié)合水文氣象及基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù),構(gòu)建社會(huì)經(jīng)濟(jì)及污染源點(diǎn)、面分布信息，再根據(jù)污染物遷移轉(zhuǎn)化模型對流域流量、水文水質(zhì)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算特定地點(diǎn)的入湖通量和污染物總量。
[0018]其中，所述HSPF模型的輸入?yún)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)及流域數(shù)據(jù)管理(Watershed DataManagement, WDM)文件，所述系統(tǒng)為其提供可視化的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)輸入界面、WDM文件上傳接口和數(shù)據(jù)修改界面；
[0019]所述HSPF模型的輸出結(jié)果為文本文件，所述系統(tǒng)為其提供特定的文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)庫的接口，所述輸出結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，且能以數(shù)據(jù)表格、圖表和地理信息系統(tǒng)(Geographic Informat1n System, GIS)地圖3種形式在可視化界面上顯不。
[0020]進(jìn)一步的，所述預(yù)測預(yù)報(bào)模塊根據(jù)所述監(jiān)控模塊的監(jiān)督信息，結(jié)合氣象信息和EFDC模型對流域的水文水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和趨勢預(yù)測具體為:
[0021]所述預(yù)測預(yù)報(bào)模塊根據(jù)監(jiān)控模塊中HSPF模型輸出的流量、水文水質(zhì)和其他標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象信息和EFDC模型算出不同水文條件下的水環(huán)境容量、流域最大允許排放負(fù)荷，模擬不同水污染控制方案下常規(guī)指標(biāo)在時(shí)空尺度下的水質(zhì)響應(yīng)，對不同控制點(diǎn)、斷面的水文水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和趨勢預(yù)測，并基于預(yù)警閾值發(fā)出預(yù)警等級(jí)信號(hào)。
[0022]其中，所述EFDC模型的輸入?yún)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，所述系統(tǒng)為其提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)輸入界面和修改界面，所述輸入?yún)?shù)以統(tǒng)一的形式保存于數(shù)據(jù)庫中；
[0023]所述EFDC模型輸出的結(jié)果為文本文件，所述系統(tǒng)為其提供特定的文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)庫的接口，輸出結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，且能以數(shù)據(jù)表格、圖表和GIS地圖3種形式在可視化界面上顯示。
[0024]進(jìn)一步的，所述監(jiān)控模塊用于監(jiān)控單條河流、各條河流的流量、水文水質(zhì)、入湖通量的平均數(shù)據(jù)并按周、月以表格形式呈現(xiàn)；同時(shí)監(jiān)控單條河流、各條河流的流量、水文水質(zhì)、入湖通量的動(dòng)態(tài)變化并按周、月以GIS地圖形式呈現(xiàn)；還能用于按月、年查詢、對比污染物總量和負(fù)荷，且查詢結(jié)果以數(shù)據(jù)表格的形式呈現(xiàn)，對比結(jié)果以GIS圖形形式呈現(xiàn)。
[0025]其中，所述GIS地圖顯示采用動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)圖層服務(wù)，根據(jù)用戶提交的需求來實(shí)時(shí)生成圖層進(jìn)行響應(yīng)。
[0026]進(jìn)一步的，所述應(yīng)急決策模塊通過對所述知識(shí)管理模塊、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊的關(guān)聯(lián)調(diào)用，建立動(dòng)態(tài)預(yù)案生成機(jī)制，并對突發(fā)事故進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬和仿真，生成相應(yīng)的應(yīng)急決策具體為:
[0027]所述應(yīng)急決策模塊根據(jù)所述預(yù)測預(yù)報(bào)模塊發(fā)出預(yù)警信息或者流域內(nèi)發(fā)生各類突發(fā)事故，在GIS的基礎(chǔ)上查詢與預(yù)警信息或事故相關(guān)的各類信息，建立動(dòng)態(tài)預(yù)案生成機(jī)制，并通過模型庫對事故的發(fā)展進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬和仿真，進(jìn)而生成相應(yīng)的應(yīng)急決策。
[0028]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0029]上述方案中，通過監(jiān)控模塊、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊對流域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警，并通過應(yīng)急決策模塊制定針對不同的突發(fā)事故或者預(yù)警信息制定相應(yīng)的應(yīng)急決策，最大限度地減小事故的影響，還通過項(xiàng)目評(píng)估模塊為規(guī)劃水污染治理方案提供參考，同時(shí)本系統(tǒng)采用可視化界面并結(jié)合GIS，能讓用戶基于地圖的形式更加直觀的查看、分析、評(píng)價(jià)流域的水環(huán)境。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的流域綜合管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的HSPF模型可視化輸入界面示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的EFDC模型可視化輸入界面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0034]本發(fā)明針對現(xiàn)有的不能實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)測流域水文水質(zhì)和污染源分布以及不能及時(shí)制定相應(yīng)的應(yīng)急決策的問題，提供一種流域綜合管理系統(tǒng)。
[0035]如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的流域綜合管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括知識(shí)管理模塊1、監(jiān)控模塊2、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3、項(xiàng)目評(píng)估模塊4、應(yīng)急決策模塊5 ；
[0036]知識(shí)管理模塊I用于采集流域的相關(guān)知識(shí)，并對其進(jìn)行分類、整合，形成標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，最終構(gòu)成流域的知識(shí)庫、模型庫、方法庫存入數(shù)據(jù)庫；
[0037]監(jiān)控模塊2通過HSPF模型對流域自動(dòng)監(jiān)控站實(shí)時(shí)采集的監(jiān)督數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并結(jié)合污染物遷移轉(zhuǎn)化模型進(jìn)一步確定流域入湖通量和污染物總量；
[0038]預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3根據(jù)監(jiān)控模塊2的監(jiān)督信息，結(jié)合氣象信息和EFDC模型對流域的水文水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和趨勢預(yù)測；
[0039]項(xiàng)目評(píng)估模塊4根據(jù)流域水污染治理項(xiàng)目評(píng)估指標(biāo)體系和定量、半定量和定性的績效分解方法，結(jié)合知識(shí)管理模塊I和監(jiān)控模塊2的監(jiān)督信息，對項(xiàng)目階段治理績效進(jìn)行評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果反饋給被評(píng)估對象，為調(diào)整下一步規(guī)劃方案及具體措施提供參考；
[0040]應(yīng)急決策模塊5通過對知識(shí)管理模塊1、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3的關(guān)聯(lián)調(diào)用，建立動(dòng)態(tài)預(yù)案生成機(jī)制，并對突發(fā)事故進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬和仿真，生成相應(yīng)的應(yīng)急決策。
[0041]其中，本系統(tǒng)為知識(shí)管理模塊I提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)錄入界面，把流域的相關(guān)知識(shí)信息以統(tǒng)一的形式保存于數(shù)據(jù)庫中，并提供信息修改界面進(jìn)行數(shù)據(jù)管理維護(hù)，同時(shí)提供信息查詢界面方便獲取所需的知識(shí)。其中，知識(shí)庫是流域綜合管理所需科學(xué)知識(shí)的集合，主要包括基本事實(shí)、規(guī)則和其它有關(guān)信息，分為決策需求和知識(shí)儲(chǔ)備相關(guān)的兩類；模型庫包括流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)-水環(huán)境系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬模型、非點(diǎn)源模型、HSPF模型、EFDC模型、污染物遷移轉(zhuǎn)化模型、水環(huán)境安全評(píng)價(jià)與預(yù)測模型；方法庫包括用于各模型擬合和參數(shù)估值、敏感性分析的工具，人工智能算法以及設(shè)置和管理流域中的管理方法和情景組合模式。
[0042]進(jìn)一步，監(jiān)控模塊2通過HSPF模型對流域自動(dòng)監(jiān)控站實(shí)時(shí)采集的監(jiān)督數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并結(jié)合污染物遷移轉(zhuǎn)化模型進(jìn)一步確定流域入湖通量和污染物總量具體為:
[0043]監(jiān)控模塊2通過可視化界面輸入自動(dòng)監(jiān)控站實(shí)時(shí)采集的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)作為HSPF模型的輸入?yún)?shù)，并運(yùn)行HSPF模型對其進(jìn)行分析處理，輸出流域流量、水文水質(zhì)和其他標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并以統(tǒng)一的形式存入數(shù)據(jù)庫，同時(shí)結(jié)合水文氣象及基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)，構(gòu)建社會(huì)經(jīng)濟(jì)及污染源點(diǎn)、面分布信息，再根據(jù)污染物遷移轉(zhuǎn)化模型對流域流量、負(fù)荷、水文水質(zhì)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算特定地點(diǎn)的入湖通量和污染物總量，從而能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)控流域流量、水文水質(zhì)、負(fù)荷、污染源點(diǎn)、面分布信息、入湖通量以及污染物總量，為預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3提供了源數(shù)據(jù)，同時(shí)為管理部門制定削減、治理污染源的方案提供可靠支持。其中污染物遷移轉(zhuǎn)化模型是根據(jù)不確定性的流域土壤侵蝕與泥沙傳輸模擬技術(shù)構(gòu)建的，包括土壤侵蝕模型、泥沙淤積與輸送模型。
[0044]如圖2所示為HSPF模型可視化輸入界面，用戶需輸入相應(yīng)的參數(shù)并點(diǎn)擊運(yùn)行模型，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用HSPF模型的接口對輸入?yún)?shù)進(jìn)行分析處理，HSPF模型先通過WDM文件計(jì)算流域流量，再通過流域流量、點(diǎn)源數(shù)據(jù)和化肥施用量計(jì)算負(fù)荷，最后計(jì)算出水文水質(zhì)，并將輸出結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，其中，每條河流都是獨(dú)立的，可以填寫每條入湖河流的點(diǎn)源數(shù)據(jù)和化肥施用量，設(shè)置起始和結(jié)束日期必須和WDM文件相對應(yīng)，否則HSPF模型會(huì)計(jì)算出錯(cuò)。
[0045]其中，HSPF模型的輸入?yún)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)及WDM文件，本系統(tǒng)為其提供可視化的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)輸入界面、WDM文件上傳接口和數(shù)據(jù)修改界面；HSPF模型的輸出結(jié)果為文本文件，本系統(tǒng)為其提供特定的文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)庫的接口，該輸出結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，且能以數(shù)據(jù)表格、圖表和GIS地圖3種形式在可視化界面上顯示，方便用戶利用輸出結(jié)果進(jìn)行分析。
[0046]進(jìn)一步的，監(jiān)控模塊2用于監(jiān)控單條河流、各條河流的流量、水文水質(zhì)、入湖通量的平均數(shù)據(jù)并按周、月以表格形式呈現(xiàn)；同時(shí)監(jiān)控單條河流、各條河流的流量、水文水質(zhì)、入湖通量的動(dòng)態(tài)變化并按周、月以GIS地圖形式呈現(xiàn)；還能用于按月、年查詢、對比污染物總量和負(fù)荷，且查詢結(jié)果以數(shù)據(jù)表格的形式呈現(xiàn)，對比結(jié)果以GIS圖形形式呈現(xiàn)。
[0047]進(jìn)一步的，預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3根據(jù)監(jiān)控模塊2的監(jiān)督信息，結(jié)合氣象信息和EFDC模型對流域的水文水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和趨勢預(yù)測具體為:
[0048]預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3根據(jù)監(jiān)控模塊2中HSPF模型輸出的流量、水文水質(zhì)及其他標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象信息和EFDC模型算出不同水文條件下的水環(huán)境容量、流域最大允許排放負(fù)荷，模擬不同水污染控制方案下常規(guī)指標(biāo)在時(shí)空尺度下的水質(zhì)響應(yīng)，對不同控制點(diǎn)、斷面的水文水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和趨勢預(yù)測，并基于預(yù)警閾值發(fā)出預(yù)警等級(jí)信號(hào)。比如，預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3利用小時(shí)氣象、河流日流量、日濃度模擬特征污染物遷移、沉積、營養(yǎng)化與生化過程，最終開展流域水質(zhì)周預(yù)報(bào)，為決策者提供營養(yǎng)鹽、藍(lán)藻暴發(fā)時(shí)機(jī)、影響范圍、影響程度等預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，并基于預(yù)警閾值發(fā)出預(yù)警等級(jí)信號(hào)；當(dāng)突發(fā)事故發(fā)生時(shí)，預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3收集相關(guān)信息，通過EFDC模型快速預(yù)測污染物向下游的擴(kuò)散范圍、影響程度、整個(gè)的污染分布和動(dòng)態(tài)變化過程，并將實(shí)現(xiàn)任意控制斷面、任意控制點(diǎn)的水質(zhì)污染災(zāi)害預(yù)警，為水污染事故的應(yīng)急處理提供決策支持依據(jù)。
[0049]如圖3所示為EFDC模型可視化輸入界面，用戶需輸入預(yù)測時(shí)間區(qū)間、湖體狀態(tài)模擬條件，并點(diǎn)擊運(yùn)行模型，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用EFDC模型的接口對輸入?yún)?shù)和數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的相關(guān)的氣象信息、流量、水文水質(zhì)及其他標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析處理。其中，EFDC模型的輸入?yún)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)為其提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)輸入界面和修改界面，輸入?yún)?shù)以統(tǒng)一的形式保存于數(shù)據(jù)庫中；EFDC模型輸出的結(jié)果為文本文件，本系統(tǒng)為其提供特定的文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)庫的接口，輸出結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，且能以數(shù)據(jù)表格、圖表和GIS地圖3種形式在可視化界面上顯示，方便用戶利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析決策。
[0050]其中，HSPF模型和EFDC模型的輸出結(jié)果均存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)量特別大，不能一一生成GIS圖層進(jìn)行發(fā)布，故GIS地圖顯示采用動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)圖層服務(wù)，根據(jù)用戶提交的需求來實(shí)時(shí)生成圖層進(jìn)行響應(yīng)。
[0051]進(jìn)一步的，項(xiàng)目評(píng)估模塊4根據(jù)流域水污染治理項(xiàng)目評(píng)估指標(biāo)體系和定量、半定量和定性的績效分解方法，結(jié)合監(jiān)控模塊2的監(jiān)督數(shù)據(jù)對項(xiàng)目階段治理績效進(jìn)行評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果反饋給被評(píng)估對象，為調(diào)整下一步規(guī)劃方案及具體措施提供參考，同時(shí)該項(xiàng)目評(píng)估模塊4具有獨(dú)立的操作界面，并提供特定的接口供本系統(tǒng)調(diào)用。
[0052]其中，績效分解方法依循“控源-減排-截污-治污-生態(tài)修復(fù)”遞階削減技術(shù)系統(tǒng)的邏輯鏈路，根據(jù)各項(xiàng)治理行為與治理績效之間的邏輯關(guān)系鏈網(wǎng)，采用定量、半定量和定性分析相結(jié)合的方法，建立治理績效與各項(xiàng)具體治理措施之間的定量、半定量和定性映射，針對有關(guān)環(huán)境指標(biāo)，評(píng)估各項(xiàng)治理措施的環(huán)境績效貢獻(xiàn)情況的功能，并把環(huán)境績效貢獻(xiàn)進(jìn)一步分解到時(shí)間、空間等不同維度上，以獲取盡可能高的解析分辨率。
[0053]同時(shí)，通過采取自下而上與自上而下相結(jié)合、縱向評(píng)估與橫向評(píng)估相結(jié)合、單獨(dú)評(píng)估與綜合評(píng)估相結(jié)合、絕對削減效果與相對削減效果相結(jié)合等方式，按照評(píng)估層次逐級(jí)分解，采取層次分析、綜合模糊評(píng)價(jià)、德爾菲法等方法，建立多層次、多目標(biāo)的流域水污染治理評(píng)估指標(biāo)體系。
[0054]進(jìn)一步的，應(yīng)急決策模塊5通過對知識(shí)管理模塊1、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3的關(guān)聯(lián)調(diào)用，建立動(dòng)態(tài)預(yù)案生成機(jī)制，并對突發(fā)事故進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬和仿真，生成相應(yīng)的應(yīng)急決策具體為:
[0055]應(yīng)急決策模塊5根據(jù)預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3發(fā)出預(yù)警信息或者流域內(nèi)發(fā)生各類突發(fā)事故，在GIS的基礎(chǔ)上查詢與預(yù)警信息或事故相關(guān)的各類信息，建立動(dòng)態(tài)預(yù)案生成機(jī)制，并通過模型庫對事故的發(fā)展進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬和仿真，進(jìn)而生成相應(yīng)的應(yīng)急決策，其中，應(yīng)急決策模塊5主要包括3個(gè)部分:一是基于預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3分析結(jié)果的應(yīng)急決策；二是流域突發(fā)事故的動(dòng)態(tài)模擬和仿真；三是流域突發(fā)事故的應(yīng)急決策和處置。
[0056]進(jìn)一步的，本系統(tǒng)還包括通用模塊，該通用模塊包括系統(tǒng)維護(hù)、輔助工具；其中，系統(tǒng)維護(hù)包括用戶管理模塊、權(quán)限管理模塊、密碼管理模塊、部門管理模塊，用戶管理模塊只有系統(tǒng)管理員(超級(jí)用戶)才可以使用，能夠添加新用戶、刪除用戶和設(shè)置用戶屬性；權(quán)限管理模塊分配用戶對知識(shí)管理模塊1、監(jiān)控模塊2、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊3、項(xiàng)目評(píng)估模塊4和應(yīng)急決策模塊5的使用權(quán)限，可以同時(shí)為一個(gè)用戶分配多個(gè)模塊的使用權(quán)限；密碼管理模塊用于用戶修改自己的密碼，密碼修改后要妥善保管，如果密碼丟失，可由超級(jí)用戶創(chuàng)建新的用戶；部門管理模塊用于將用戶進(jìn)行分組管理。
[0057]其中，輔助工具包括日歷和計(jì)算器，其中日歷用于輸入日期，且用戶可將自己喜愛的圖片放到指定目錄下，日歷可以隨機(jī)加載該目錄下的圖片作為日歷的畫面；計(jì)算器用于輸出一些復(fù)雜計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，并將計(jì)算結(jié)果自動(dòng)輸入到相應(yīng)的數(shù)據(jù)窗口中。
[0058]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例通過監(jiān)控模塊、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊對流域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警，并通過應(yīng)急決策模塊制定針對不同的突發(fā)事故或者預(yù)警信息制定相應(yīng)的應(yīng)急決策，最大限度地減小事故的影響，還通過項(xiàng)目評(píng)估模塊為規(guī)劃水污染治理方案提供參考，同時(shí)本系統(tǒng)采用可視化界面并結(jié)合GIS，能讓用戶基于地圖的形式更加直觀的查看、分析、評(píng)價(jià)流域的水環(huán)境。
[0059]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種流域綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，包括知識(shí)管理模塊、監(jiān)控模塊、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊、項(xiàng)目評(píng)估模塊、應(yīng)急決策模塊； 所述知識(shí)管理模塊用于采集流域的相關(guān)知識(shí)，并對其進(jìn)行分類、整合，形成標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，最終構(gòu)成流域的知識(shí)庫、模型庫、方法庫存入數(shù)據(jù)庫； 所述監(jiān)控模塊通過HSPF模型對流域自動(dòng)監(jiān)控站實(shí)時(shí)采集的監(jiān)督數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并結(jié)合污染物遷移轉(zhuǎn)化模型進(jìn)一步確定流域入湖通量和污染物總量； 所述預(yù)測預(yù)報(bào)模塊根據(jù)所述監(jiān)控模塊的監(jiān)督信息，結(jié)合氣象信息和EFDC模型對流域的水文水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和趨勢預(yù)測； 所述項(xiàng)目評(píng)估模塊根據(jù)流域水污染治理項(xiàng)目評(píng)估指標(biāo)體系和定量、半定量和定性的績效分解方法，結(jié)合所述知識(shí)管理模塊和監(jiān)控模塊的監(jiān)督信息，對項(xiàng)目階段治理績效進(jìn)行評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果反饋給被評(píng)估對象，為調(diào)整下一步規(guī)劃方案及具體措施提供參考； 所述應(yīng)急決策模塊通過對所述知識(shí)管理模塊、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊的關(guān)聯(lián)調(diào)用，建立動(dòng)態(tài)預(yù)案生成機(jī)制，并對突發(fā)事故進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬和仿真，生成相應(yīng)的應(yīng)急決策。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括通用模塊，所述通用模塊包括系統(tǒng)維護(hù)、輔助工具； 所述系統(tǒng)維護(hù)包括供系統(tǒng)管理員使用的用于添加、刪除、更改用戶屬性的用戶管理模塊、用于設(shè)置用戶權(quán)限的權(quán)限管理模塊、用于修改密碼的密碼管理模塊和用于分組的部門管理模塊； 輔助工具包括能隨機(jī)顯示用戶喜愛圖片的日歷和將計(jì)算結(jié)果自動(dòng)輸入到相應(yīng)數(shù)據(jù)窗口的計(jì)算器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述知識(shí)庫是流域綜合管理所需科學(xué)知識(shí)的集合，主要包括基本事實(shí)、規(guī)則和其它有關(guān)信息，分為決策需求和知識(shí)儲(chǔ)備相關(guān)的兩類； 所述模型庫包括流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)-水環(huán)境系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬模型、非點(diǎn)源模型、HSPF模型、EFDC模型、污染物遷移轉(zhuǎn)化模型、水環(huán)境安全評(píng)價(jià)與預(yù)測模型； 所述方法庫包括用于各模型擬合和參數(shù)估值、敏感性分析的工具，人工智能算法以及設(shè)置和管理流域中的管理方法和情景組合模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控模塊通過HSPF模型對流域自動(dòng)監(jiān)控站實(shí)時(shí)采集的監(jiān)督數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并結(jié)合污染物遷移轉(zhuǎn)化模型進(jìn)一步確定流域入湖通量和污染物總量具體為: 所述監(jiān)控模塊通過可視化界面輸入自動(dòng)監(jiān)控站實(shí)時(shí)采集的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)作為HSPF模型的輸入?yún)?shù)，并運(yùn)行HSPF模型對其進(jìn)行分析處理，輸出流域流量、水文水質(zhì)和其他標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并以統(tǒng)一的形式存入數(shù)據(jù)庫，同時(shí)結(jié)合水文氣象及基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)，構(gòu)建社會(huì)經(jīng)濟(jì)及污染源點(diǎn)、面分布信息，再根據(jù)污染物遷移轉(zhuǎn)化模型對流域流量、水文水質(zhì)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算特定地點(diǎn)的入湖通量和污染物總量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述HSPF模型的輸入?yún)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)及WDM文件，所述系統(tǒng)為其提供可視化的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)輸入界面、WDM文件上傳接口和數(shù)據(jù)修改界面； 所述HSPF模型的輸出結(jié)果為文本文件，所述系統(tǒng)為其提供特定的文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)庫的接口，所述輸出結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，且能以數(shù)據(jù)表格、圖表和GIS地圖3種形式在可視化界面上顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測預(yù)報(bào)模塊根據(jù)所述監(jiān)控模塊的監(jiān)督信息，結(jié)合氣象信息和EFDC模型對流域的水文水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和趨勢預(yù)測具體為: 所述預(yù)測預(yù)報(bào)模塊根據(jù)監(jiān)控模塊中HSPF模型輸出的流量、水文水質(zhì)和其他標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象信息和EFDC模型算出不同水文條件下的水環(huán)境容量、流域最大允許排放負(fù)荷，模擬不同水污染控制方案下常規(guī)指標(biāo)在時(shí)空尺度下的水質(zhì)響應(yīng)，對不同控制點(diǎn)、斷面的水文水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和趨勢預(yù)測，并基于預(yù)警閾值發(fā)出預(yù)警等級(jí)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述EFDC模型的輸入?yún)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，所述系統(tǒng)為其提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)輸入界面和修改界面，所述輸入?yún)?shù)以統(tǒng)一的形式保存于數(shù)據(jù)庫中； 所述EFDC模型輸出的結(jié)果為文本文件，所述系統(tǒng)為其提供特定的文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)庫的接口，輸出結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，且能以數(shù)據(jù)表格、圖表和GIS地圖3種形式在可視化界面上顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控模塊用于監(jiān)控單條河流、各條河流的流量、水文水質(zhì)、入湖通量的平均數(shù)據(jù)并按周、月以表格形式呈現(xiàn)；同時(shí)監(jiān)控單條河流、各條河流的流量、水文水質(zhì)、入湖通量的動(dòng)態(tài)變化并按周、月以GIS地圖形式呈現(xiàn)；還能用于按月、年查詢、對比污染物總量和負(fù)荷，且查詢結(jié)果以數(shù)據(jù)表格的形式呈現(xiàn)，對比結(jié)果以GIS圖形形式呈現(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5、7或8所述的流域綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述GIS地圖顯示采用動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)圖層服務(wù)，根據(jù)用戶提交的需求來實(shí)時(shí)生成圖層進(jìn)行響應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)急決策模塊通過對所述知識(shí)管理模塊、預(yù)測預(yù)報(bào)模塊的關(guān)聯(lián)調(diào)用，建立動(dòng)態(tài)預(yù)案生成機(jī)制，并對突發(fā)事故進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬和仿真，生成相應(yīng)的應(yīng)急決策具體為: 所述應(yīng)急決策模塊根據(jù)所述預(yù)測預(yù)報(bào)模塊發(fā)出預(yù)警信息或者流域內(nèi)發(fā)生各類突發(fā)事故，在GIS的基礎(chǔ)上查詢與預(yù)警信息或事故相關(guān)的各類信息，建立動(dòng)態(tài)預(yù)案生成機(jī)制，并通過模型庫對事故的發(fā)展進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬和仿真，進(jìn)而生成相應(yīng)的應(yīng)急決策。
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK104200322SQ201410440773
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】周北海, 李楠, 黃遠(yuǎn)奕 申請人:北京科技大學(xué)