一种洪水过程线预报人机协作交互方法

摘要

本发明涉及水文预报技术领域，且公开了一种洪水过程线预报人机协作交互方法，包括以下步骤：S1、引入加载；S2、按实际纸质方格大小颜色初始化生成网页版方格图纸；S3、实时雨水情数据交互分站求出雨量，流量系列，水位系列先求出基值，再将水位系列减基值生成水位新系列，基值在水位读数或预报中加回；采用点击添加预报点绘制技术、预报点拖动修改技术、橡皮筋连线技术、图幅缩放技术、网格宽高增减技术，各要素纵向比例尺自定义等图形交互处理技术对洪水预报中间环节进行人工干预，充分利用专家、预报员的知识和经验进行综合判断，有效提高洪水预报精度，得到更符合实际情况的最终预报成果。

说明书

技术领域

本发明涉及水文预报技术领域，具体为一种洪水过程线预报人机协作交互方法。

背景技术

现代洪水预报中，为提高预报作业的时效性和预报成果的精度，常常把遥感、遥测、信息传输和计算机运算联成一个预报系统，通过气象水文预报耦合延长预见期，通过河系预报连续演算缩短预报时间，通过滚动修正预报等技术提高洪水预报精度，延长预见期，再由计算机根据实测数据直接按存储的实时预报方案程序自动算出预报结果。但是，由于洪水现象的极其复杂性以及作业预报各环节中信息的不完整性，不可避免存在着预报结果的不确定性，自然也少不了预报员的人工干预。由于洪水预报作业具有非常专业性，人工干预需要预报员具有深厚的相关理论知识和实践经验，预报员的丰富经验及综合分析能力是提高预报精度的保证。特别是针对大洪水决策性预报，必须反复推敲，慎之又慎，对洪水预报精度的要求常常超过了洪水预报数学模型可以达到的水平。这些重大决策性预报无法单独依靠现有数学模型去完成，必须依靠预报员的经验来进行综合分析。人工干预虽然不一定能保证每次预报都精确无误，但它确实可以弥补水文预报模型的不足，防止出现大的失误，与洪水预报数学模型是相辅相成的。

洪水预报常用分析方法，以前是在水文常规方格纸上，手工点绘逐时洪水过程线图，这种过程线图具有形象直观、总体情况一目了然的优点，但费时费力，效率不高。现在科技发达了，可以由计算机自动成图，生成以时间为横坐标,上方倒立面平均降水量柱状图，下方左纵轴为水位,右纵轴为流量的雨洪对照过程线示意图(如图1)，但这种图通常存在电脑屏幕上显示尺寸偏小、读取图上数据困难的不足。预报员在这种图上做分析，既不符合水文工作者沿袭的传统习惯和思维，也很难把控图上点据位置和大小，勾绘洪水未来发展趋势困难重重，点据错了修改起来很不方便，并且不能进行上下游多站水位对比分析。有些预报系统即使实现了这一功能，但因水位纵轴处理不当，各站采用统一刻度导致图形挤压变形，严重影响对比分析判断。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种洪水过程线预报人机协作交互方法，解决了上述背景技术中所存在的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种洪水过程线预报人机协作交互方法，包括以下步骤：

S1、引入加载；

S2、按实际纸质方格大小颜色初始化生成网页版方格图纸；

S3、实时雨水情数据交互分站求出雨量，流量系列，水位系列先求出基值，再将水位系列减基值生成水位新系列，基值在水位读数或预报中加回；

S4、同步读取swll文件夹下各站以8位码命名的水位流量关系曲线，供增加或拖动预报点读数时调用；

S5、预报系列初始化，将各站水位流量系列最后一个值PUSH到对应预报系列中，再把自动预报值也加入对应预报系列中，形成预报系列；

S6、图形初始化，selOplion配置Axis，yAxis，series及图像标签等；

S7、最后通过比例尺设定、动态增减纵横网格，实现了用鼠标在预报过程线上任意增加预报点或拖动所需要修改的预报点数值，达到增加或修正预报系列数据等功能。

优选的，所述步骤S1引入的加载包括：echarts.js、jquery.js、jquery.table2excle.js。

优选的，所述步骤S2中的网页版方格图纸，图幅以nday和numb为变幅方块，初始化的时候，nday＝8天，numb＝6大格，每点击一次按钮对应值加一，图幅宽度不够增加nday值，高度不够除了增加numb值，还可通过设置比例尺达到目的，比例尺设置规则：雨量智能输入正整数，水位只能输入0.5的整数倍，流量只能输入50的整数倍，自动判断用户输入值并按最接近规则更正。

优选的，所述步骤S3中的水位系列最小数取整作为系列基值。

优选的，所述步骤S3中的实时雨水情数据采用Josn格式。

(三)有益效果

本发明提供了一种洪水过程线预报人机协作交互方法，具备以下有益效果：

(1)、本发明将水文工作中绘制过程线常用的方格图纸按格子实际大小颜色以网页形式真实呈现，符合水文工作者沿袭的传统习惯和思维，充分利用专家、预报员的知识和经验进行综合判断，以屏幕窗口为图纸、鼠标为画笔，交互勾绘未来洪水发展趋势(实线实测值，不可拖动，虚线预报值，选择预报站点，左键单击增加预报点，鼠标移近预报点呈红色，可自由拖动，每次拖动后如果还需增加预报点，双击左键或单击右键释放鼠标即可继续增加预报点。)，实现了用鼠标在预报过程线上任意增加预报点或拖动所需要修改的数值，达到增加或修正预报系列数据的功能，是水文预报员进行洪水预报作业与综合分析不可多得的绘图工具。

(2)、本发明实现了多站雨洪过程线同轴呈现，各站水位共纵轴不共刻度，基于过程拟合平滑技术、数值插值技术、橡皮筋技术，预报员可以自由变更纵向比例尺，变更图幅大小，增减纵横范围，交互勾绘未来洪水发展趋势(选择预报站点，左键单击增加预报点，可自由拖动红色预报点，每次拖动后如果还需增加预报点，双击左键或单击右键释放鼠标即可继续增加预报点)，实现了用鼠标在预报过程线上任意增加预报点或拖动所需要修改的数值，达到增加或修正预报系列数据的功能。不仅可以用于洪水预报作业时人机协作交互、单站雨洪过程线对照、河道上下游站水位/流量对比，还可以取代当前水文站资料整编所需手工点绘的每月过程线图纸，生成保存或打印与实际纸质大小一致的过程线图纸，从而可以替代基层水文站点绘过程线图纸工序。

附图说明

图1为水文预报系统常用的洪水过程线图；

图2为本发明洪水过程线预报人机交互协作交互绘图板示意图；

图3为本发明用户自由选择水位/流量分析系列示意图；

图4为本发明水雨情数据视图及导出示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种洪水过程线预报人机协作交互方法，包括以下步骤：

S1、引入加载；

S2、按实际纸质方格大小颜色初始化生成网页版方格图纸；

S3、实时雨水情数据交互分站求出雨量，流量系列，水位系列先求出基值，再将水位系列减基值生成水位新系列，基值在水位读数或预报中加回；

S4、同步读取swll文件夹下各站以8位码命名的水位流量关系曲线，供增加或拖动预报点读数时调用；

S5、预报系列初始化，将各站水位流量系列最后一个值PUSH到对应预报系列中，再把自动预报值也加入对应预报系列中，形成预报系列；

S6、图形初始化，selOplion配置Axis，yAxis，series及图像标签等；

S7、最后通过比例尺设定、动态增减纵横网格，实现了用鼠标在预报过程线上任意增加预报点或拖动所需要修改的预报点数值，达到增加或修正预报系列数据等功能。

进一步的，步骤S1引入的加载包括：echarts.js、jquery.js、jquery.table2excle.js。

进一步的，步骤S2中的网页版方格图纸，图幅以nday和numb为变幅方块，初始化的时候，nday＝8天，numb＝6大格，每点击一次按钮对应值加一，图幅宽度不够增加nday值，高度不够除了增加numb值，还可通过设置比例尺达到目的，比例尺设置规则：雨量智能输入正整数，水位只能输入0.5的整数倍，流量只能输入50的整数倍，自动判断用户输入值并按最接近规则更正。

进一步的，步骤S3中的水位系列最小数取整作为系列基值。

进一步的，步骤S3中的实时雨水情数据采用Josn格式。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。