一种年径流总量控制率确定方法、装置及电子设备

摘要

本发明公开了一种年径流总量控制率确定方法、装置及电子设备，其中，年径流总量控制率确定方法包括：获取第一目标区域的下垫面类型；根据下垫面类型，确定第一目标区域的下垫面特征参数，其中，下垫面特征参数包括调蓄容积控制比、透水铺装率、下凹绿地率、普通绿地率、不透水面积比例；根据下垫面特征参数，确定第一目标区域的年径流总量控制率。该方法提高了计算年径流总量控制率的效率，降低了年径流总量控制率的计算工作量，保证了确定的年径流总量控制率的准确性。

说明书

技术领域

本发明涉及城市水文和市政规划技术领域，具体涉及一种年径流总量控制率确定方法、装置及电子设备。

背景技术

粗放管理下的城市化发展方式以及不断增加的城市不透水面积比例，破坏了原有的自然水循环过程，引起了内涝灾害频发、水体污染严重、缺水与水生态退化等一系列城市水问题。为了维护自然、健康的城市水循环过程，提出了通过海绵城市建设维护城市下垫面对雨水径流的存蓄、入渗和净化功能。

目前，海绵城市建设效果评估以排水分区为单元，年径流总量控制率是海绵城建设的主要建设目标和关键考核指标。因此，如何确定年径流总量控制率，是海绵城市研究中的根本问题。然而，目前在具体开展海绵城市建设时，已有的年径流总量控制率的确定方式是通过大量的历史数据建立数值模型进行数值模拟，得到整个海绵城市的年径流总量控制率，数值模型构建过程难度大、效率低，因此亟待提出一种方便、高效的年径流总量控制率确定方法。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中年径流总量控制率确定方法效率低的缺陷，从而提供一种年径流总量控制率确定方法、装置及电子设备。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种年径流总量控制率确定方法，包括：获取第一目标区域的下垫面类型，所述第一目标区域为海绵城市中包含的子区域；根据所述下垫面类型，确定所述第一目标区域的下垫面特征参数，所述下垫面特征参数包括调蓄容积控制比、透水铺装率、下凹绿地率、普通绿地率、不透水面积比例；根据所述下垫面特征参数，确定所述第一目标区域的所述年径流总量控制率。

结合第一方面，在第一方面的第一实施方式中，根据所述下垫面类型，确定所述第一目标区域的下垫面特征参数之前，包括：构建所述第一目标区域对应的数值模型；根据所述数值模型，确定所述第一目标区域的初始年径流总量控制率。

结合第一方面的第一实施方式，在第一方面的第二实施方式中，所述根据所述下垫面特征参数，确定所述第一目标区域的年径流总量控制率，包括：调整构建的所述第一目标区域对应的数值模型的所述下垫面特征参数，得到调整所述下垫面特征参数对应的数值模型；根据所述调整所述下垫面特征参数对应的数值模型，对所述初始年径流总量控制率进行模拟，得到多个所述下垫面特征参数对应的多个所述第一目标区域的年径流总量控制率。

结合第一方面，在第一方面的第三实施方式中，所述根据所述下垫面特征参数，确定所述第一目标区域的年径流总量控制率之后，包括：基于目标算法，确定所述下垫面特征参数和所述年径流总量控制率之间的关系；根据所述下垫面特征参数和所述年径流总量控制率之间的关系，确定第二目标区域的年径流总量控制率。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种年径流总量控制率确定装置，包括：获取模块，用于获取第一目标区域的下垫面类型，所述第一目标区域为海绵城市中包含的子区域；第一确定模块，用于根据所述下垫面类型，确定所述第一目标区域的下垫面特征参数，所述下垫面特征参数包括调蓄容积控制比、透水铺装率、下凹绿地率、普通绿地率、不透水面积比例；第二确定模块，用于根据所述下垫面特征参数，确定所述第一目标区域的所述年径流总量控制率。

结合第二方面，在第二方面的第一实施方式中，所述第一确定模块之前，包括：构建模块，用于构建所述第一目标区域对应的数值模型；第三确定模块，用于根据所述数值模型，确定所述第一目标区域的初始年径流总量控制率。

结合第二方面的第一实施方式，在第二方面的第二实施方式中，所述第二确定模块，包括：调整子模块，用于调整构建的所述第一目标区域对应的数值模型的所述下垫面特征参数，得到调整所述下垫面特征参数对应的数值模型；计算子模块，用于根据所述调整所述下垫面特征参数对应的数值模型，对所述初始年径流总量控制率进行模拟，得到多个所述下垫面特征参数对应的多个所述第一目标区域的年径流总量控制率。

结合第二方面，在第二方面的第三实施方式中，所述第二确定模块之后，包括：第三确定模块，用于基于目标算法，确定所述下垫面特征参数和所述年径流总量控制率之间的关系；第四确定模块，用于根据所述下垫面特征参数和所述年径流总量控制率之间的关系，确定第二目标区域的年径流总量控制率。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如第一方面或第一方面任一实施方式中所述的年径流总量控制率确定方法。

根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机刻度存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如第一方面或第一方面任一实施方式中所述的年径流总量控制率确定方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的年径流总量控制率确定方法、装置及电子设备，通过获取整个海绵城市中第一目标区域的下垫面类型，根据下垫面类型，确定第一目标区域的下垫面特征参数，根据下垫面特征参数，确定第一目标区域的所述年径流总量控制率。通过获取海绵城市中小区域的下垫面特征参数，降低了数据获取量，提高了计算年径流总量控制率的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种年径流总量控制率确定方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种年径流总量控制率确定装置的原理框图；

图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种年径流总量控制率确定方法，如图1所示，该年径流总量控制率确定方法包括：

S11，获取第一目标区域的下垫面类型，第一目标区域为海绵城市中包含的子区域。

示例性地，第一目标区域为海绵城市的研究对象区域，获取第一目标区域的下垫面类型的面积，该下垫面类型的面积可以通过ArcGIS或其他软件统计得到，其中，下垫面类型可以包括绿地、道路和屋顶。本申请对下垫面类型面积的获取方式不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要确定。第一目标区域为海绵城市中包含的子区域，该子区域可以为排水分区，通过ArcGIS对下垫面类型的面积进行统计，分别得出道路、绿地、屋顶等几种类型的面积，获取其下垫面类型对应的特征参数。

S12，根据下垫面类型，确定第一目标区域的下垫面特征参数，下垫面特征参数包括调蓄容积控制比、透水铺装率、下凹绿地率、普通绿地率、不透水面积比例。

示例性地，第一目标区域存在多个下垫面参数，选取第一目标区域中易获取且对年径流总量控制率影响较大的下垫面参数作为第一目标区域的下垫面特征参数。调蓄容积控制比、透水铺装率、下凹绿地率、普通绿地率、不透水面积比例较其他的下垫面参数均易获取且海绵城市中的各其他目标区域均可以获取这5个下垫面参数，本申请实施例将该5个下垫面参数作为第一目标区域的下垫面特征参数。

以排水分区为例，调蓄容积控制比、透水铺装率、下凹绿地率、普通绿地率、不透水面积比例五个特征参数都易获取。调蓄容积控制比可以通过排水分区内调蓄容积按照每1000m

S13，根据下垫面特征参数，确定第一目标区域的年径流总量控制率。

示例性地，根据获取的下垫面特征参数，确定第一目标区域的年径流总量控制率的方式可以是预先获取第一目标区域各个下垫面特征参数的数据，对各个下垫面特征参数的数据与年径流总量控制率进行拟合计算，得到各个下垫面特征参数的数据与年径流总量控制率之间的拟合关系函数，存储该拟合关系函数。基于实际获取到的各个下垫面特征参数的数据，通过拟合关系函数得到年径流总量控制率。

本实施例提供的年径流总量控制率确定方法，通过获取第一目标区域的下垫面类型，根据下垫面类型，确定第一目标区域的下垫面特征参数，下垫面特征参数包括调蓄容积控制比、透水铺装率、下凹绿地率、普通绿地率、不透水面积比例，根据下垫面特征参数，确定第一目标区域的所述年径流总量控制率，在保证年径流总量控制率计算准确的前提下，提高了计算年径流总量控制率的效率，降低了计算年径流总量控制率的工作量。

作为本申请的一个可选实施方式，步骤S12之前，包括：

首先，构建第一目标区域对应的数值模型。

示例性地，获取第一目标区域的不同下垫面类型对应的面积，该下垫面类型对应的面积可以通过统计得到，通过根据获取的不同下垫面类型的面积结果构建数值模型。下垫面类型对应的特征参数的取值可以根据已有的工程规划确定。以构建SWMM(storm watermanagement model，暴雨洪水管理模型)模型为例，首先确定下垫面类型的面积以及基于工程规划数据确定的特征参数取值，参考SWMM模型构建方法构建该数值模型。

其次，根据数值模型，确定第一目标区域的初始年径流总量控制率。

示例性地，根据构建的数值模型确定第一目标区域的初始年径流总量控制率的方式可以是预先获取下垫面类型对应数据和工程规划数据，根据下垫面类型对应数据和工程规划数据确定第一目标区域内的各特征参数，将各特征参数的理论数据输入到构建的数值模型，得到初始年径流总量控制率。

作为本申请的一个可选实施方式，步骤S12，包括：

首先，调整构建的第一目标区域对应的数值模型的下垫面特征参数，得到调整下垫面特征参数对应的数值模型。

示例性地，下垫面特征参数与对应的下垫面类型的面积相关，设置多个下垫面特征参数取值范围的上限和下限，取值范围的上限和下限可以参考相应的第一目标区域的下垫面类型所占面积的建设标准，通过统计分析得出。本申请对获取参数取值范围的上限和下限的方式不限，本领域技术人员可以根据实际需要确定。将下垫面特征参数取值按照不同的组合方式结合数值模型进行模拟，得到不同组合对应的数值模型。

其次，根据调整所述下垫面特征参数对应的数值模型，对初始年径流总量控制率进行模拟，得到多个下垫面特征参数对应的多个第一目标区域的年径流总量控制率。

示例性地，按照下垫面特征参数取值范围的不同组合方式对构建的数值模型进行模拟，分别得到不同的组合方式对应的年径流总量控制率。其中，通过统计分析得出各下垫面特征参数取值范围分别为：调蓄容积控制比为5％-80％；透水铺装率为3％-20％；下凹绿地率为3％-20％；普通绿地率为5％-40％；不透水面积比例为20％-80％。第一种组合方式可以计算得到对应的年径流总量控制率，接下来，以不同的组合方式依次得到与其组合方式对应的不同的年径流总量控制率，并存储该不同的组合方式以及其对应的年径流总量控制率。根据多个下垫面特征参数的取值以及对应的多个年径流总量控制率，得到下垫面特征参数与年径流总量控制率之间的拟合关系。

作为本申请的一个可选实施方式，步骤S13之后，包括：

首先，基于目标算法，确定下垫面特征参数和年径流总量控制率之间的关系。

示例性地，五个下垫面特征参数调蓄容积控制比为x1，透水铺装率为x2，下凹绿地率为x3，普通绿地率为x4，不透水面积比例为x5，根据不同的下垫面组合方式得到不同组合对应的年径流总量控制率Y。根据各个组合方式以及其对应的年径流总量控制率通过目标算法进行拟合计算，得到各组合方式及其对应的年径流总量控制率之间的拟合关系函数：Y＝f(x1,x2,x3,x4,x5)，并存储该拟合关系函数。目标算法可以为统计算法，还可以为SPSS统计分析软件，本申请对拟合关系函数的获取方式不限，本领域技术人员可以根据实际需要确定。

其次，根据下垫面特征参数和年径流总量控制率之间的关系，确定第二目标区域的年径流总量控制率。

示例性地，不同区域对应的下垫面参数类型不同，而不同区域均包含拟合函数关系所使用的下垫面参数类型，且拟合函数关系所使用的下垫面参数的上限和下限取值范围覆盖了所有可能的组合。将该拟合关系函数式应用到第二目标区域，可以根据下垫面特征参数和年径流总量控制率之间的关系得到第二目标区域的年径流总量控制率。第二目标区域实际获取的调蓄容积控制比15％，透水铺装率10％，下凹绿地率13％，普通绿地率10％，不透水面积比例30％，结合拟合关系函数：Y＝f(x1,x2,x3,x4,x5)，将实际获取的各下垫面参数代入拟合关系函数中，计算得到第二目标区域的年径流总量控制率Y1＝f(15％,10％,13％,10％,30％)。

本实施例还提供了一种年径流总量控制率确定装置，可用于排水分区、区域或城市尺度的年径流总量控制率计算，如图2所示，该年径流总量控制率确定装置，包括：

获取模块21，用于获取第一目标区域的下垫面类型，第一目标区域为海绵城市中包含的子区域。

第一确定模块22，用于根据下垫面类型，确定第一目标区域的下垫面特征参数，下垫面特征参数包括调蓄容积控制比、透水铺装率、下凹绿地率、普通绿地率、不透水面积比例。

第二确定模块23，用于根据下垫面特征参数，确定第一目标区域的年径流总量控制率。

本实施例提供的年径流总量控制率确定装置，通过获取模块获取第一目标区域的下垫面类型；由第一确定模块根据下垫面类型，确定第一目标区域的下垫面特征参数，该下垫面特征参数包括调蓄容积控制比、透水铺装率、下凹绿地率、普通绿地率、不透水面积比例；再由第二确定模块根据下垫面特征参数，确定第一目标区域的所述年径流总量控制率，在保证年径流总量控制率计算准确的前提下，提高了计算年径流总量控制率的效率，降低了计算年径流总量控制率的工作量。

作为本申请的一个可选实施方式，第一确定模块22之前，包括：

构建模块，用于构建第一目标区域对应的数值模型。

第三确定模块，用于根据数值模型，确定第一目标区域的初始年径流总量控制率。

作为本申请的一个可选实施方式，第一确定模块22，包括：

调整子模块，用于调整构建的所述第一目标区域对应的数值模型的所述下垫面特征参数，得到调整所述下垫面特征参数对应的数值模型。

计算子模块，用于根据所述调整所述下垫面特征参数对应的数值模型，对所述初始年径流总量控制率进行模拟，得到多个所述下垫面特征参数对应的多个所述第一目标区域的年径流总量控制率。

作为本申请的一个可选实施方式，第二确定模块23之后，包括：

第三确定模块，用于基于目标算法，确定下垫面特征参数和年径流总量控制率之间的关系。

第四确定模块，用于根据下垫面特征参数和年径流总量控制率之间的关系，确定第二目标区域的年径流总量控制率。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备包括处理器31和存储器32，其中处理器31和存储器32可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线30连接为例。

处理器31可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器31还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、嵌入式神经网络处理器(Neural-network ProcessingUnit，NPU)或者其他专用的深度学习协处理器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器32作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的年径流总量控制率确定方法对应的程序指令/模块(例如，图2所示的获取模块21、第一确定模块22和第二确定模块23)。处理器31通过运行存储在存储器32中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的年径流总量控制率确定方法。

存储器32可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器31所创建的数据等。此外，存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器32可选包括相对于处理器31远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器31。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器32中，当被所述处理器31执行时，执行如图1所示实施例中的年径流总量控制率确定方法。

本申请实施例提供的电子设备，通过获取第一目标区域的下垫面类型；根据下垫面类型，确定第一目标区域的下垫面特征参数，该下垫面特征参数包括调蓄容积控制比、透水铺装率、下凹绿地率、普通绿地率、不透水面积比例的任意几种；根据下垫面特征参数，确定第一目标区域的所述年径流总量控制率，提高了年径流总量控制率的效率，降低了年径流总量控制率的工作量，保证了确定的年径流总量控制目标的准确性。

上述电子设备具体细节可以对应参阅图2和图3所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。