本發(fā)明涉及生態(tài)流量核算，具體為流域生態(tài)流量核算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類對水資源的開發(fā)利用強度不斷增加，流域內(nèi)的水資源分配格局發(fā)生了顯著變化，河流作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其生態(tài)功能的維持依賴于一定的水流條件，而生態(tài)流量則是保障河流生態(tài)系統(tǒng)健康的關(guān)鍵因素；

2、隨著生態(tài)學(xué)、水文學(xué)和水資源管理等領(lǐng)域研究的不斷深入，多種生態(tài)流量核算方法應(yīng)運而生，包括水文學(xué)方法、水力學(xué)方法、棲息地模擬法、綜合法等，水文學(xué)方法中流量閾值曲線法中頻率為90%時的流量作為河道內(nèi)最小生態(tài)流量，90%的設(shè)定較為主觀，不能基于歷史生態(tài)流量生成合適的閾值，比如申請公開號為cn113887965a的專利申請中，公開了一種流域生態(tài)流量核算方法，該方案中為常規(guī)的流量閾值曲線法，即為90%時的流量作為河道內(nèi)最小生態(tài)流量，其中90%設(shè)定較為主觀，即現(xiàn)有生態(tài)流量核算技術(shù)中最小生態(tài)流量的設(shè)定較為主觀，導(dǎo)致生態(tài)流量核算結(jié)果并不精確。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題之一，通過基于第一閾值函數(shù)、第二閾值函數(shù)以及第三閾值函數(shù)獲取對應(yīng)月份的生態(tài)流量核算結(jié)果，以解決現(xiàn)有生態(tài)流量核算技術(shù)中最小生態(tài)流量的設(shè)定較為主觀，導(dǎo)致生態(tài)流量核算結(jié)果并不精確的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供流域生態(tài)流量核算方法，包括如下步驟：

3、將第一數(shù)量個歷史月份的生態(tài)流量進(jìn)行篩選獲取篩選生態(tài)流量；

4、基于篩選生態(tài)流量獲取劃分散點圖；

5、基于劃分散點圖將一年劃分成第一生態(tài)期間、第二生態(tài)期間以及第三生態(tài)期間；

6、分別獲取第一生態(tài)期間、第二生態(tài)期間以及第三生態(tài)期間之間生態(tài)流量與月份的函數(shù)關(guān)系，分別標(biāo)記為第一函數(shù)、第二函數(shù)以及第三函數(shù)；

7、基于第二數(shù)量個歷史月份的生態(tài)流量、第一函數(shù)、第二函數(shù)以及第三函數(shù)獲取第一閾值函數(shù)、第二閾值函數(shù)以及第三閾值函數(shù)；

8、基于第一閾值函數(shù)、第二閾值函數(shù)以及第三閾值函數(shù)獲取對應(yīng)月份的生態(tài)流量核算結(jié)果；

9、進(jìn)一步地，將第一數(shù)量個歷史月份的生態(tài)流量進(jìn)行篩選獲取篩選生態(tài)流量包括如下子步驟：

10、將相同月份的歷史的生態(tài)流量按照從小到大進(jìn)行排序分別標(biāo)記為ss1至ssi；

11、判斷0.5*xt是否為整數(shù)，若是，將ss（0.5*xt）作為中間位置值；若不是，獲取0.5*xt左右兩側(cè)整數(shù)，分別標(biāo)記為zz與zy，求取ss（zz）與ss（zy）的均值作為中間位置值；其中xt為相同歷史月份的生態(tài)流量的個數(shù)；

12、判斷a*xt是否為整數(shù)，若是，將ss（a*xt）作為第一比例值；若不是，獲取a*xt左右兩側(cè)整數(shù)，分別標(biāo)記為dz與dy，求取ss（dz）與ss（dy）的均值作為第一比例值；其中a為生態(tài)流量系數(shù)，a的范圍為（0.5，1）。

13、進(jìn)一步地，將第一數(shù)量個歷史月份的生態(tài)流量進(jìn)行篩選獲取篩選生態(tài)流量還包括如下子步驟：

14、求取篩選生態(tài)閾值為：；其中cs為篩選生態(tài)閾值，bz為中間位置值，b1為第一比例值；

15、將大于篩選生態(tài)閾值的歷史的生態(tài)流量進(jìn)行刪除后獲得篩選生態(tài)流量。

16、進(jìn)一步地，基于篩選生態(tài)流量獲取劃分散點圖包括如下子步驟：

17、獲取每個歷史月份的篩選生態(tài)流量；

18、求取每個歷史月份的篩選生態(tài)流量的均值，標(biāo)記為歷史生態(tài)流量均值；

19、將歷史生態(tài)流量均值按照從小到大進(jìn)行排序，將歷史生態(tài)流量均值按照從小到大排序結(jié)果標(biāo)記為相應(yīng)的序列號，其中序列號為1到n的正整數(shù)；

20、以序列號為橫軸數(shù)據(jù)，歷史生態(tài)流量均值為縱軸數(shù)據(jù)，建立坐標(biāo)系，標(biāo)記為劃分坐標(biāo)系；

21、將所有序列號與對應(yīng)的歷史生態(tài)流量均值作為劃分坐標(biāo)點繪制劃分坐標(biāo)系中獲得劃分散點圖。

22、進(jìn)一步地，基于劃分散點圖將一年劃分成第一生態(tài)期間、第二生態(tài)期間以及第三生態(tài)期間包括如下子步驟：

23、將相鄰的劃分坐標(biāo)點按照劃分散點圖從左到右進(jìn)行連接獲得線段，標(biāo)記為第一連接線段，獲取第一連接線段的斜率，標(biāo)記為fm，其中m為正整數(shù)，m從小到大表示連接線段的前后順序；

24、計算相鄰的fm的差值為：fcm=fm-fm-1：其中fcm為相鄰的fm的差值，此時m取值大于等于2；

25、將fcm從大到小進(jìn)行排序，獲取前兩個fcm對應(yīng)的fm，標(biāo)記為劃分月份閾值；將劃分月份閾值按照數(shù)值的小與大分別標(biāo)記為第一劃分月份閾值與第二劃分月份閾值；

26、在劃分散點圖中，將小于第一劃分月份閾值的序列號的范圍，標(biāo)記為第一生態(tài)期間；將大于等于第一劃分月份閾值和小于第二劃分月份閾值的序列號的范圍，標(biāo)記為第二生態(tài)期間；將大于等于第二劃分月份閾值序列號的范圍，標(biāo)記為第三生態(tài)期間。

27、進(jìn)一步地，分別獲取第一生態(tài)期間、第二生態(tài)期間以及第三生態(tài)期間之間生態(tài)流量與月份的函數(shù)關(guān)系，分別標(biāo)記為第一函數(shù)、第二函數(shù)以及第三函數(shù)包括如下子步驟：

28、在第一生態(tài)期間內(nèi)將劃分坐標(biāo)點進(jìn)行函數(shù)擬合獲得第一函數(shù)；在第二生態(tài)期間內(nèi)將劃分坐標(biāo)點進(jìn)行函數(shù)擬合獲得第二函數(shù)；在第三生態(tài)期間內(nèi)將劃分坐標(biāo)點進(jìn)行函數(shù)擬合獲得第三函數(shù)。

29、進(jìn)一步地，基于第二數(shù)量個歷史月份的生態(tài)流量、第一函數(shù)、第二函數(shù)以及第三函數(shù)獲取第一閾值函數(shù)、第二閾值函數(shù)以及第三閾值函數(shù)包括如下子步驟：

30、獲取第一函數(shù)中每個序列號對應(yīng)的生態(tài)流量，標(biāo)記為第一函數(shù)預(yù)測流量；計算出第一函數(shù)預(yù)測流量與對應(yīng)的歷史月份的生態(tài)流量差值；獲取所有第一函數(shù)預(yù)測流量與對應(yīng)的歷史月份的生態(tài)流量差值的最大值，標(biāo)記為第一差值閾值；

31、獲取第二函數(shù)中每個序列號對應(yīng)的生態(tài)流量，標(biāo)記為第二函數(shù)預(yù)測流量；計算出第二函數(shù)預(yù)測流量與對應(yīng)的歷史月份的生態(tài)流量差值；獲取所有第二函數(shù)預(yù)測流量與對應(yīng)的歷史月份的生態(tài)流量差值的最大值，標(biāo)記為第二差值閾值；

32、獲取第三函數(shù)中每個序列號對應(yīng)的生態(tài)流量，標(biāo)記為第三函數(shù)預(yù)測流量；計算出第三函數(shù)預(yù)測流量與對應(yīng)的歷史月份的生態(tài)流量差值；獲取所有第三函數(shù)預(yù)測流量與對應(yīng)的歷史月份的生態(tài)流量差值的最大值，標(biāo)記為第三差值閾值。

33、進(jìn)一步地，基于第二數(shù)量個歷史月份的生態(tài)流量、第一函數(shù)、第二函數(shù)以及第三函數(shù)獲取第一閾值函數(shù)、第二閾值函數(shù)以及第三閾值函數(shù)還包括如下子步驟：

34、將第一函數(shù)向縱軸負(fù)方向進(jìn)行移動第一差值閾值的距離獲得第一閾值函數(shù)；將第二函數(shù)向縱軸負(fù)方向進(jìn)行移動第二差值閾值的距離獲得第二閾值函數(shù)；將第三函數(shù)向縱軸負(fù)方向進(jìn)行移動第三差值閾值的距離獲得第三閾值函數(shù)。

35、進(jìn)一步地，基于第一閾值函數(shù)、第二閾值函數(shù)以及第三閾值函數(shù)獲取對應(yīng)月份的生態(tài)流量核算結(jié)果包括如下步驟：

36、獲取第一閾值函數(shù)、第二閾值函以及第三閾值函數(shù)中每個序列號對應(yīng)的歷史的生態(tài)流量作為對應(yīng)月份的生態(tài)流量核算結(jié)果輸出。

37、本技術(shù)還提供一種流域生態(tài)流量核算系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)篩選模塊、散點圖繪制模塊、生態(tài)期間劃分模塊、函數(shù)擬合模塊、閾值獲取模塊以及生態(tài)流量核算模塊；

38、所述數(shù)據(jù)篩選模塊用于將第一數(shù)量個歷史月份的生態(tài)流量進(jìn)行篩選獲取篩選生態(tài)流量；

39、所述散點圖繪制模塊用于基于篩選生態(tài)流量獲取劃分散點圖；

40、所述生態(tài)期間劃分模塊用于基于劃分散點圖將一年劃分成第一生態(tài)期間、第二生態(tài)期間以及第三生態(tài)期間；

41、所述函數(shù)擬合模塊用于分別獲取第一生態(tài)期間、第二生態(tài)期間以及第三生態(tài)期間之間生態(tài)流量與月份的函數(shù)關(guān)系，分別標(biāo)記為第一函數(shù)、第二函數(shù)以及第三函數(shù)；

42、所述閾值獲取模塊用于基于第二數(shù)量個歷史月份的生態(tài)流量、第一函數(shù)、第二函數(shù)以及第三函數(shù)獲取第一閾值函數(shù)、第二閾值函數(shù)以及第三閾值函數(shù)；

43、所述生態(tài)流量核算模塊用于基于第一閾值函數(shù)、第二閾值函數(shù)以及第三閾值函數(shù)獲取對應(yīng)月份的生態(tài)流量核算結(jié)果。

44、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過基于第一閾值函數(shù)、第二閾值函數(shù)以及第三閾值函數(shù)獲取對應(yīng)月份的生態(tài)流量核算結(jié)果，優(yōu)勢在于，能夠基于歷史生態(tài)流量獲取核算結(jié)果，相比常規(guī)的流量閾值曲線法，獲取的核算結(jié)果更加精準(zhǔn)；

45、本發(fā)明通過基于劃分散點圖將一年劃分成第一生態(tài)期間、第二生態(tài)期間以及第三生態(tài)期間，優(yōu)勢在于，因每年的季節(jié)變化會導(dǎo)致每個月的生態(tài)流量和相應(yīng)的需水量并不相同，因此劃分不同的生態(tài)期間，使和核算結(jié)果更加準(zhǔn)確。