CN115809570B - 基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法及系统 - Google Patents

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CN115809570B CN202310098732.8A CN202310098732A CN115809570B CN 115809570 B CN115809570 B CN 115809570B CN 202310098732 A CN202310098732 A CN 202310098732A CN 115809570 B CN115809570 B CN 115809570B
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Abstract

本发明涉及水利信息化技术领域，尤其涉及一种基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法及系统。该方法包括以下步骤：根据预设分配的工作空间对应的建模方案在云平台为用户分配可访问与管理的工作空间；根据可访问与管理的工作空间获取断面流量数据并将断面流量数据实时发送回云端服务器；根据预设分配的工作空间对应的建模方案，对断面流量数据分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成断面水深流速分布模型。本发明提供基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法，以生成实时准确的断面水深流速分布模型，从而提供完整可靠的数据支撑。

Description

基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法及系统
技术领域
本发明涉及水利信息化技术领域，尤其涉及一种基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法及系统。
背景技术
陆地上的大小河流，水情都不稳定。有些常年不息地流淌，有些枯水季节断流，有些洪水季节常常泛滥成灾。为了合理的利用河水资源，就必须掌握河流的变化规律。河道断面上流速分布的影响因数很多，对水文断面流速分布的研究和分析，是了解河流变化规律的重要方法。在水文测验中，水文断面流速分布是反映和精确计算流量的重要依据；在多沙河流中，含沙量的分布，水流的挟沙能力，河道的冲淤，都与断面流速分布相关，研究流速分布，也是研究泥沙的一项基本内容。
水文断面流速分布图，包含断面、垂线、水面宽、岸边数据、水深(水位)、流速等诸多数据信息。在常规工作中，通常是由工作人员根据数据手绘。以水文测验中最基本的流速仪测流为例，工作人员根据测得的流速数据描绘断面横向水深流速分布图，图面所包含信息的完整性、时效性、准确性都有待提高。
发明内容
本发明的第一目的在于克服现有方式的缺点与不足，提供一种基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法，与实时数据同步，全自动生成断面水深流速分布图。
该方法实现了基于云平台的云建模、云计算与云展示，并封装成云端服务，为精度要求高云端化的计算与展示提供有力技术支撑，具有广泛实践意义。
本发明的第二目的在于提供一种基于云平台的流量测验(流速仪法)过程展示。为水文四随工作制度中的“随测、随算、随整理、随分析”要求提供技术支撑。
本发明的第三目的在于提供一种建模工具，快速接入数据即可生成不同数据状态下的水文断面流速分布图，可对河流的变化多维度研究提供可视化支撑。例如可对同一断面不同时期的历史数据进行比对研究，也可以对不同断面同一时间上下游变化进行研究。
本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种基于云平台的断面水深流速分布模型实现方法，该方法基于B/S架构实现，并利用H5技术对不同载体做适配，展示设备不限于电脑、移动设备如手机、平板电脑等。
本发明逻辑架构包含：
基础支撑：云资源的服务调用、计算资源的计算算力、存储资源的数据空间、云端及访问的安全措施等；
数据存储：模型参数数据包含测流断面、垂线、水面宽、岸边数据、水深(水位)、流速数据等；水文特征数值包含水位流量历史极值、大断面数据；水文要素数据包含水位、流量等的实时和历史数据。
功能模块：水情特征值的数据转换模块；历史断面资料进行解析模块；模型数据计算模块；建模及图形绘制模块；成果可视化展示及输出模块。
本实施例提供基于云端的建模方法，解决了数据共享、数据同步的问题，云端与用户端通过网络实时连接，可随时随地看到已有和新测的测点数据，可实时查看测点流速、垂线流速、实测水深(借用水深)等记录的正确性；以及流速测点、测速垂线、测深垂线布设的合理性，并对模型所包含的数据信息及历史模型数据进行多维度的研究分析，从而保证时效性，数据利用效率大幅提高。
本发明为解决上述技术问题，提出一种基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法及系统，以解决至少一个上述技术问题。
一种基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法，包括以下步骤：
步骤S1：根据预设分配的工作空间对应的建模方案在云平台为用户分配可访问与管理的工作空间；
步骤S2：根据可访问与管理的工作空间获取断面流量数据并将断面流量数据实时发送回云端服务器；
步骤S3：根据预设分配的工作空间对应的建模方案，对断面流量数据分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成断面水深流速分布模型。
本实施例中，提供一种水文断面水深流速分布图自动生成方法并封装成云端服务，解决了人工数据计算和人工绘图建模问题，数据和图像模型的准确性和实用性大幅提高，可以为水文水资源相关应用提供模型工具和云端服务。
在本说明书的一个实施例中，步骤S1包括以下步骤：
生成工作空间访问与管理控件，其中工作控件访问与管理控件包括工作空间名称控件、水情特征控件、历史断面资料控件、水位流量关系最近线控件、综合线和工作空间说明控件以及模型视图控件，模型视图控件包括多年大断面模型、水位流量关系曲线、各种测流的断面水深流速分布时序推进模型；
通过工作控件访问与管理控件获取合适的水情特征数据、历史断面资料数据、水位流量最近线数据以及综合线数据，从而为用户分配可访问与管理的工作空间。
本实施例中中通过根据预设分配的工作空间对应的建模方案在云平台为用户分配可访问与管理的工作空间，从而提供一个实时性强的用户交互工作模式，从而为下一步做好前提准备。
在本说明书的一个实施例中，步骤S2具体为：
步骤S21：在工作空间访问与管理控件中生成断面流量数据控件；
步骤S22：通过流量基础数据控件获取断面流量数据，其中断面流量数据控件包括断面流量数据添加控件、断面流量数据删除控件与断面流量数据修改控件；
步骤S23：将断面流量数据实时发送回云端服务器；
其中将断面流量数据实时发送回云端服务器的步骤包括以下步骤：
步骤S24：根据预设的通信接口接收断面流量数据；
步骤S25：将请求数据进行序列化生成预设格式的存储数据；
步骤S26：将存储数据根据预设的多层加密压缩，生成加密压缩存储数据，以发送回云端服务器。
本实施例中根据可访问与管理的工作空间获取断面流量数据并将断面流量数据实时发送回云端服务器，一方面为操作人员提供简洁明了的操作方式，另一方面在数据传输过程中通过多次加密压缩生成加密压缩存储数据，从而避免由于安全攻击事件导致数据泄露引发的安全问题。
在本说明书的一个实施例中，步骤S3包括以下步骤：
根据预设分配的工作空间方案，对断面流量数据分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成断面水深流速分布模型；
其中标准化建模的步骤包括以下步骤：
根据加密压缩存储数据获取历史大断面资料；
根据历史大断面资料以及预设的水位流量关系线，进行建模要素的创建以及水深与流速关系构建；
其中模型方案配置的步骤包括以下步骤：
在创建的建模要素以及构建的垂线流速分布图上，进行断面设置、测速点测验选型、仪器参数设置、流速配置、以及模型的生成；
其中成果管理的步骤包括以下步骤：
在模型生成后进行成果可视化查询与展示、查线流量偏移量统计与分析以及各类报表数据成果生成与导出。
本实施例中根据预设分配的工作空间方案，对断面流量数据分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成断面水深流速分布模型，其中标准化建模通过历史大断面资料以及预设的水位流量关系线进行构建，从而提供一个稳定准确的建模方法，同时模型方案配置以及成果管理为模型构建提供更加准确可靠的构建方式。
在本说明书的一个实施例中，其中所述模型方案中标准化建模包括垂线流速横向分布图和水道断面图绘制、断面成果管理和模型要素操作，流量基础数据包括垂线水深数据以及垂线平均流速数据，其中垂线流速横向分布图和水道断面图绘制的步骤包括以下步骤：
根据获取的垂线水深数据以及垂线平均流速数据通过预设的坐标建立方式建立垂线流速横向分布图和水道断面图和大断面河底高程折线，其中水深流速横向图包括：测流起点距间面积、垂线间平均水深、垂线间平均流速、垂线部分流量、左右岸标识、流速测点相对位置、垂线实测水深、测点水深以及借用水深；
断面成果管理包括以下步骤：
接收断面河底高程绘制指令并提取模型中已维护的大断面资料；
获取选中的大断面施测号数标识，并根据选中的大断面施测号数标识绘制大断面示意图，同时生成对应的借用水深数据；
要素操作包括以下步骤：
接收用户基于图形界面触发的要素操作指令；
根据要素操作指令对要素进行相应的要素操作，其中要素操作包括测流相应水位操作、流速折算系数操作、垂线定位数据操作以及垂线测点数据，测流相应水位操作包括基本水尺读数、测流水尺读数以及计算水位值，流速折算系数操作包括左右岸边系数、0.6深系数、水面系数以及浮标系数，垂线定位数据操作包括起点距、应用水深以及是否水边，垂线测点数据包括测点位置、测速方式、直读流速或各种仪器测得的需要公司计算或转换的过程数据。
本实施例中通过垂线流速横向分布图和水道断面图绘制、断面成果管理和模型要素操作，从而完成标准化建模，以获得准确可靠的模型，其中垂线流速横向分布图和水道断面图绘制根据垂线水深数据以及垂线平均流速数据进行建立以提供实时性，断面成果管理根据断面河底高程绘制指令进行以提供可靠性，要素操作根据相应的要素进行相应的要素操作以提供准确性，从而为下一步做好前提准备工作。
在本说明书的一个实施例中，步骤S3中所述生成断面水深流速分布模型还包括以下步骤：
步骤S31：获取断面水文数据；
步骤S32：根据断面水文数据构建断面水文基础模型数据集；
步骤S33：根据水文基础模型数据集构建断面水文模型；
步骤S34：根据断面水文历史数据对断面水文模型进行参数率定、验证以及检验，生成断面水文动态过程数据；
步骤S35：根据断面水文图像数据以及预设的断面水文图像特征识别模型进行识别，生成断面水文图像特征集；
步骤S36：根据断面水文图像数据对应的断面水文基础数据以及断面水文图像特征集生成断面水文动态特征集；
步骤S37：根据断面水文动态特征集，生成断面水深流速；
步骤S38：根据断面水文动态特征集以及对应的断面水深流速，以构建断面水深流速分布模型；
其中步骤S31具体包括以下步骤：
生成断面水文数据获取控件；
通过断面水文数据获取控件获取断面水文数据，其中断面水文数据包括位置信息、断面基础地理信息数据、断面水文历史数据以及断面水文图像数据，断面基础地理信息数据包括断面水系数据、断面河道数据以及断面地形数据，断面水文历史数据包括断面历史实测水位数据、断面历史水流流量数据以及断面历史实测河道数据；
其中步骤S32的步骤具体为：
步骤S321：根据断面水文数据中的位置信息、断面基础地理信息数据通过流量关系线、历年综合线定线推流方法并进行产汇流计算，从而构建断面水文模型；
步骤S322：根据断面水系数据以及断面地形数据，生成断面河涌模型；
步骤S323：对断面地形数据进行预设的网格剖分方式，生成断面地表模型；
步骤S324：利用断面水文模型、断面河涌模型以及断面地表模型构建断面水文基础模型数据集；
其中步骤S33的步骤具体为：
根据断面水文基础模型数据集中的断面水文模型、断面河涌模型以及断面地表模型构建初级断面水文模型；
根据断面水文历史数据对初级断面水文模型进行纠偏，生成断面水文模型；
其中步骤S34的步骤具体为：
根据断面水文基础模型生成断面水文初级动态过程数据；
根据断面水文历史数据对断面水文初级动态过程数据进行参数率定、验证以及检验，生成断面水文动态过程数据。
本实施例中提供一种生成断面水深流速分布模型的方法，其中该生成方法根据断面水文数据进行构建模型，以生成实时准确的断面水深流速分布模型。
在本说明书的一个实施例中，步骤S37的步骤具体为：
根据断面水文动态特征集通过断面水文计算公式进行计算，生成标准断面水深流速；
根据断面水文历史数据通过断面时间加权系数计算公式进行计算，计算生成断面时间加权系数；
根据标准断面水深流速以及断面时间加权系数进行加权计算，生成断面水深流速；
其中断面水文计算公式具体为：
Figure GDA0004149830790000061
S为标准断面水深流速，αi为从第一时刻到第N个时刻的断面水面面积，βi为从第一时刻到第N个时刻的断面水深深度，ui为从第一时刻到第N个时刻的断面水位流量，N为时刻的数量信息，
Figure GDA0004149830790000065
为标准断面水深流速的修正项。
本实施例中根据断面水文动态特征集通过断面水文计算公式进行计算，生成标准断面水深流速，并根据断面水文历史数据通过断面时间加权系数计算公式进行计算，计算生成断面时间加权系数，从而根据标准断面水深流速以及断面时间加权系数进行加权计算，生成断面水深流速，其中充分考虑了计算的时延性，根据采集的数据通过历史数据进行修正，从而提供更为准确的数据支撑。
本实施例提供断面水文计算公式，其中该公式充分考虑了第一时刻到第N个时刻的断面水面面积与上个时刻的偏差αi-αi-1、从第一时刻到第N个时刻的断面水深深度与上个时刻的偏差βi-βi-1、从第一时刻到第N个时刻的断面水位流量ui以及之间的变化关系，以形成函数关系
Figure GDA0004149830790000062
并通过修正项
Figure GDA0004149830790000063
进行修正，以提供可靠的数据支持。
在本说明书的一个实施例中，其中断面时间加权系数计算公式具体为：
Figure GDA0004149830790000064
Gt为断面时间加权系数，ai为断面水文历史数据中第i个点的水流流速的加速度，bi为断面水文历史数据中第i个点的水深深度，δi为断面水文历史数据中的第i个点的横截面面积信息，ρ为横截面面积信息的预估变化加权值，μi为从第i个点的断面水位流量，σ为根据断面水文历史数据生成的水流加速度预估变化值，θ为根据断面水文历史数据生成的断面平均流速加速度，μ为断面时间加权系数的修正项，其中历史断面水流流量通过历史断面水流流量计算公式生成；
历史断面水流流量计算公式具体为：
Figure GDA0004149830790000071
Ui为历史断面水流流量，vt为从第一时刻到第
Figure GDA0004149830790000072
个时刻的历史断面水流变化速率，
Figure GDA0004149830790000073
为历史断面水流变化速率的调整项，
Figure GDA0004149830790000074
为历史断面水面的起始横截长度，
Figure GDA0004149830790000075
为历史断面水面的终止横截长度，g为历史断面深度信息，h为历史断面水位变化率，z为调整项，ε为历史断面水流流量的修正项。
本实施例提供一种断面时间加权系数计算公式，该公式充分考虑了断面水文历史数据中某一时刻第一个点到第M个点对应的水流流速的加速度ai、断面水文历史数据中第一个点到第M个点对应的水深深度bi、断面水文历史数据中第一个点到第M个点对应的当前水位信息γi、断面水文历史数据中的第一个点到第M个点对应的横截面面积信息δi、横截面面积信息的预估变化加权值ρ、从第一时刻到第M个时刻的断面水位流量ui、根据断面水文历史数据生成的水流加速度预估变化值σ、根据断面水文历史数据生成的断面平均流速加速度θ以及之间的变化关系，其中断面水流流量ui通过断面水流流量计算公式生成，以形成函数关系
Figure GDA0004149830790000076
并通过断面时间加权系数的修正项μ进行修正，以提供可靠的数据支持。
本实施例提供一种断面水流流量计算公式，该公式充分考虑了从第一时刻到第
Figure GDA0004149830790000077
个时刻的历史断面水流变化速率vt、历史断面水流变化速率的调整项
Figure GDA0004149830790000078
历史断面水面的起始横截长度
Figure GDA00041498307900000711
历史断面水面的终止横截长度
Figure GDA0004149830790000079
历史断面深度信息g、历史断面水位变化率h及相应的调整项z以及之间的变化关系，以形成函数关系
Figure GDA00041498307900000710
并通过历史断面水流流量的修正项ε进行修正，以提供稳定可靠的数据支撑。
在本说明书的一个实施例中，步骤S3中所述生成断面水深流速分布模型还包括以下步骤：
生成垂线数据获取控件；
通过垂线数据获取控件获取垂线数据，其中垂线数据获取控件包括起点距数据控件、应用水深数据控件、是否水边控件、实测水深控件、测速方式控件以及控件测点方式控件，测速方式控件包括直录测速控件、流速仪测速控件、小浮标测速控件以及雷达测速控件，测点方式控件包括一点法控件、二点法控件、三点法控件、五点法控件以及六点法控件；
生成测点数据获取控件，其中测点数据控件包括起点距控件、应用水深控件、测点位置控件、测点水深控件、测速方式控件、信号速控件、总历时控件以及计算测点流速控件，其中测速方式控件包括直录测速控件、流速仪测速控件、小浮标测速控件以及雷达测速控件；
通过测点数据获取控件获取测点数据；
根据获取的垂线数据以及测点数据构建断面水深流速分布模型。
本实施例提供基于云平台的可视化操作界面，获取实时的垂线数据以及测点数据以建立实时准确的断面水深流速分布模型，其中获取实时的垂线数据以及测点数据可通过不同方式的数据获取方式，如一点法、二点法以及三点法进行获取，从而提供可靠准确的数据支撑。
在本说明书的一个实施例中，提供一种基于云平台的断面水深流速分布模型的建立系统，其特征在于，所述系统包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上任意一项所述的基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法。
本发明提供一种居于云平台的、自动的、实时的水文断面水深流速分布模型建模方法。将水文断面水深流速分布复杂的数据关系以可视的方式展示，研究断面水深流速不同时间的变化和河流不同空间的变化，提供模型工具，不为研究河流的水文水资源规律提供技术支撑。基于云端的建模方法，解决了数据共享、数据同步的问题，云端与用户端通过网络实时连接，可随时随地看到已有和新测的测点数据，可实时查看测点流速、垂线流速、实测水深(借用水深)等记录的正确性；以及流速测点、测速垂线、测深垂线布设的合理性，并对模型所包含的数据信息及历史模型数据进行多维度的研究分析。同时保证时效性，数据利用效率大幅提高。一种水文断面水深流速分布图自动生成方法并封装成云端服务，解决了人工数据计算和人工绘图建模问题，数据和图像模型的准确性和实用性大幅提高，可以为水文水资源相关应用提供模型工具和云端服务。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了一实施例中基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法的步骤流程图；
图2示出了一实施例中断面流量数据录入方法的步骤流程图；
图3示出了一实施例中断面流量数据存储方法的步骤流程图；
图4示出了一实施例中断面水深流速分布模型的建立方法的步骤流程图；
图5示出了一实施例中断面水文基础模型数据集构成方法的步骤流程图；
图6示出了一实施例中建模云服务逻辑结构的逻辑架构图；
图7示出了一实施例中具体模型建模过程的流程图；
图8示出了一实施例中时间水位水深流速流量函数图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利的技术方法进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域所属的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。
此外，附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器方法和/或微控制器方法中实现这些功能实体。
应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
请参阅图6，本发明逻辑架构包含：
基础支撑：云资源的服务调用、计算资源的计算算力、存储资源的数据空间、云端及访问的安全措施等；
数据存储：模型参数数据包含测流断面、垂线、水面宽、岸边数据、水深(水位)、流速数据等；水文特征数值包含水位流量历史极值、大断面数据；水文要素数据包含水位、流量等的实时和历史数据。
功能模块：水情特征值的数据转换模块；历史断面资料进行解析模块；模型数据计算模块；建模及图形绘制模块；成果可视化展示及输出模块。
本实施例提供基于云端的建模方法，解决了数据共享、数据同步的问题，云端与用户端通过网络实时连接，可随时随地看到已有和新测的测点数据，可实时查看测点流速、垂线流速、实测水深(借用水深)等记录的正确性；以及流速测点、测速垂线、测深垂线布设的合理性，并对模型所包含的数据信息及历史模型数据进行多维度的研究分析，从而保证时效性，数据利用效率大幅提高。
一种基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法，请参阅图1至图8，包括以下步骤：
步骤S1：根据预设分配的工作空间对应的建模方案在云平台为用户分配可访问与管理的工作空间；
具体地，例如本实施例中，在云端所分配的工作空间包括了工作空间名称、水情特征、历史断面资料、水位流量最近线、综合线和工作空间说明，基于上述内容进行工作空间的查询。其中工作空间创建时，设置合适的水情特征、历史断面资料、水位流量最近线、综合线等，用户在终端下可进行相应的流量基础数据录入；通过工作空间说明，可以备注对应工作空间的特点，便于更加直观的了解工作空间。
步骤S2：根据可访问与管理的工作空间获取断面流量数据并将断面流量数据实时发送回云端服务器；
具体地，例如在本实施例中，以云端创建的工作空间作为数据存储与管理的集合，断面水深流速分布模型所使用的基础数据及分析结果均包含在工作空间内；用户通过终端进入工作空间进行断面流量数据录入，用户界面中设置有各数据的添加、删除与修改的触发按钮，用户可以在界面上基于相应的操作触发按键，进行云端工作空间数据的添加、删除与修改；在本实施例中，用户在个人空间内可创建N个模型方案，N大于等于1。
步骤S3：根据预设分配的工作空间对应的建模方案，对断面流量数据分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成断面水深流速分布模型。
具体地，例如在云端搭建供用户访问与管理的工作空间，基于搭建的工作空间设置对应的模型方案；
在工作空间设置的模型方案下分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理；其中：
标准化建模为：基于历史大断面资料，结合水位流量关系线，进行建模要素的创建以及水深与流速关系构建；
模型方案配置为：在创建的建模要素以及构建的垂线流速分布图上，进行断面设置、测点方法设置、流速配置、以及模型的生成；
成果管理为：在模型生成后进行成果可视化查询与展示、分析，以及模型比对数据成果生成与导出；
在云端所搭建的工作空间包括了工作空间名称、水文(水情)特征、大断面历史资料、水位流量最近线、综合线和工作空间说明，基于上述内容进行工作空间的查询；
工作空间的管理包括工作空间的新增、删除、信息编辑功能；在工作空间中维护建模所需的各项材料，在条件允许下，应尽量给出最近的信息材料；在工作空间可查询各类数据图表，如多年大断面模型、水位流量关系曲线、某次测流的断面水深流速分布时序推进模型。
在每个工作空间内配置一个或多个模型方案，当测流外部环境变化，特别是水文特征凸显，需要设置不同模型来保证测流成果精度。上述模型方案新建时包括模板导入、建模名称录入和方案说明录入，基于模型方案名称和方案说明进行工作空间内的模型方案的查询，若导入则自动加载模型中断面布设情况及测流起点距信息。
具体地，例如在工作空间设置的模型方案下，分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理。其中：
标准化建模为：基于历史大断面资料，结合水位流量关系线，进行建模要素的创建以及水深与流速关系构建；
模型方案配置为：在创建的建模要素以及构建的垂线流速分布图上，进行断面设置、测速点测验选型、仪器参数设置、流速配置、以及模型的生成；
成果管理为：在模型生成后进行成果可视化查询与展示、查线流量偏移量统计与分析以及各类报表数据成果生成与导出。
在本实施例中，每个模型方案都有自动刷新、暂停自动、手动刷新等按钮。用于自动刷新、暂停自动、手动刷新模型计算；处于自动刷新方案下的模型，则页面会每2秒向云端服务发送数据请求，刷新模型方案；出于暂停方案下的模型，则页面会保持当前模型结果；用户通过点击手动刷新按钮触发手动刷新操作，则页面会立即向云端服务器发送数据请求，立即刷新模型方案；其中，模型恢复步骤为：
浏览器通过指定接口，向云端服务器请求数据；
云端服务器取出存储好的结果数据并序列化为JSON格式数据；
将获得的JSON数据依次经过AES、DES、GZip三次加密压缩，形成加密数据包，并将加密数据包发送给浏览器；
浏览器收到加密数据包后，将数据包经过GZip、DES、AES三次解密解压，得到原JSON格式数据；
浏览器将得到的JSON格式数据反序列化为各建模要素；
基于浏览器前端图表中间件进行建模；
在本实施例中，对于模型成果的管理为在模型生成后进行成果可视化查询与展示，在模型方案完成后，在模型方案下方将展示出模型成果数据，包含断面垂线水深、测点数据、垂线数据、部分面积、断面数据等。点击“成果套绘”可选择多个模型成果与当前模型成果进行套绘展示。
在本实施例中，图形绘制是基于浏览器前端图表中间件为基础，绘制双y轴坐标空间，共享x轴。其中，上部空间为流速曲线，y轴单位为米每秒(m/s)；下部空间为水深曲线和大断面河底高程折线，y轴单位为米(m)。x轴为测流起点距，单位为米(m)，以x轴为中轴线分别在坐标空间展示水深和流速的关系。
具体地，例如在工作平台中建立水深流速横向分布模型的过程包括：进行断面流量数据录入、数据计算整理、模型配置以及成果管理。其中：
断面流量数据录入为：基于云平台，结合移动设备，进行断面流量基础数据录入；
数据计算整理为：在收集断面流量基础数据后，结合断面实际参数对基础数据进行计算处理，根据相应数据处理算法，对数据进行加工，进行建模要素的创建；
模型配置为：在创建的建模要素的基础上，对要素的参数、边界等进行配置，并根据结果生成相应的模型；
成果管理：在生成模型成果后，对成果进行可视化展示，对数据进行统计和分析并生成相关数据报表。
具体地，例如图形制作：基于浏览器前端图表中间件为基础，进行垂线流速横向分布图和水道断面图的实时绘制；
分析操作：通过图表中间件，针对图形中的起点距、部分面积、流速、垂线等要素进行点选要素、要素查询、要素突显等操作。
具体地，例如，如图7所示，建模过程流程：
在云平台中分配工作空间，配置工作空间名称、可用测速仪器及参数、水情特征、历史断面资料、水位流量最近线、综合线和工作空间说明；
在操作终端中通过终端操作进行流量测验，记录测验基础数据，并将基础数据序列化为JSON格式数据，同时将JSON数据依次AES、DES、GZIP三次加密压缩，形成加密数据包，以通过Ajax或Axios接口传输至云平台；
在云平台中由加密数据包警告Gzip、DES、AES三次解密解压，得到原JSON格式数据，将原格式数据结合断面实际参数对基础数据进行处理，根据相应数据处理算法，对数据进行加工，进行建模要素的创建，将存储计算结果数据并序列化为JSON格式数据，以将JSON数据依次警告AES、DES、GZip三次加密压缩，形成加密数据包，从而通过Ajax或Axios接口传输至操作终端；
在操作终端中将接收的数据包经过Gzip、DES、AES三次解密解压，得到原JSON格式数据，并将原JSON格式数据反序列化为各建模要素，同时结合建模要素，对要素的参数、边界等进行配置，并根据结果生成相应的模型，以及基于浏览器前端图表中间件进行建模。
本实施例中，提供一种水文断面水深流速分布图自动生成方法并封装成云端服务，解决了人工数据计算和人工绘图建模问题，数据和图像模型的准确性和实用性大幅提高，可以为水文水资源相关应用提供模型工具和云端服务。
在本说明书的一个实施例中，步骤S1包括以下步骤：
生成工作空间访问与管理控件，其中工作控件访问与管理控件包括工作空间名称控件、水情特征控件、历史断面资料控件、水位流量关系最近线控件、综合线和工作空间说明控件以及模型视图控件，模型视图控件包括多年大断面模型、水位流量关系曲线、各种测流的断面水深流速分布时序推进模型；
通过工作控件访问与管理控件获取合适的水情特征数据、历史断面资料数据、水位流量最近线数据以及综合线数据，从而为用户分配可访问与管理的工作空间。
具体地，例如在云端所搭建的工作空间包括了工作空间名称、水文(水情)特征、大断面历史资料、水位流量最近线、综合线和工作空间说明，基于上述内容进行工作空间的查询；
工作空间的管理包括工作空间的新增、删除、信息编辑功能；在工作空间中维护建模所需的各项材料，在条件允许下，应尽量给出最近的信息材料；在工作空间可查询各类数据图表，如多年大断面模型、水位流量关系曲线、某次测流的断面水深流速分布时序推进模型。
在每个工作空间内配置一个或多个模型方案，当测流外部环境变化，特别是水文特征凸显，需要设置不同模型来保证测流成果精度。上述模型方案新建时包括模板导入、建模名称录入和方案说明录入，基于模型方案名称和方案说明进行工作空间内的模型方案的查询，若导入则自动加载模型中断面布设情况及测流起点距信息。
本实施例中中通过根据预设分配的工作空间对应的建模方案在云平台为用户分配可访问与管理的工作空间，从而提供一个实时性强的用户交互工作模式，从而为下一步做好前提准备。
在本说明书的一个实施例中，请参阅图2至图3，步骤S2具体为：
步骤S21：在工作空间访问与管理控件中生成断面流量数据控件；
步骤S22：通过流量基础数据控件获取断面流量数据，其中断面流量数据控件包括断面流量数据添加控件、断面流量数据删除控件与断面流量数据修改控件；
步骤S23：将断面流量数据实时发送回云端服务器；
其中将断面流量数据实时发送回云端服务器的步骤包括以下步骤：
步骤S24：根据预设的通信接口接收断面流量数据；
步骤S25：将请求数据进行序列化生成预设格式的存储数据；
步骤S26：将存储数据根据预设的多层加密压缩，生成加密压缩存储数据，以发送回云端服务器。
具体地，例如在本实施例中，用户通过移动终端将数据发送到云端个人空间暂存的过程如下：
移动终端将所有流量测验得到的基础数据序列化为JSON格式数据；
将1中获得的JSON数据依次经过AES、DES、GZip三次加密压缩，形成加密数据包，并通过Ajax或Axios接口发送至云端服务器。
云端服务器接收到加密数据包后，将数据包经过GZip、DES、AES三次解密解压，得到原JSON格式数据；
通过特定算法，计算出各垂线平均流速与水深等数据；
将结果数据存储到平台指定空间；
模型解析步骤为：
客户端通过指定接口，向云服务端发送请求指令；
云服务端取出存储好的结果数据并序列化为JSON格式数据；
将上述步骤中获得的JSON数据依次经过AES、DES、GZip三次加密压缩，形成加密数据包，并将加密数据包发送给客户端；
客户端收到加密数据包后，将数据包经过GZip、DES、AES三次解密解压，得到原JSON格式数据；
客户端将上述步骤中得到的JSON格式数据反序列化为各建模要素。
本实施例中根据可访问与管理的工作空间获取断面流量数据并将断面流量数据实时发送回云端服务器，一方面为操作人员提供简洁明了的操作方式，另一方面在数据传输过程中通过多次加密压缩生成加密压缩存储数据，从而避免由于安全攻击事件导致数据泄露引发的安全问题。
在本说明书的一个实施例中，步骤S3包括以下步骤：
根据预设分配的工作空间方案，对断面流量数据分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成断面水深流速分布模型；
其中标准化建模的步骤包括以下步骤：
根据加密压缩存储数据获取历史大断面资料；
根据历史大断面资料以及预设的水位流量关系线，进行建模要素的创建以及水深与流速关系构建；
其中模型方案配置的步骤包括以下步骤：
在创建的建模要素以及构建的垂线流速分布图上，进行断面设置、测速点测验选型、仪器参数设置、流速配置、以及模型的生成；
其中成果管理的步骤包括以下步骤：
在模型生成后进行成果可视化查询与展示、查线流量偏移量统计与分析以及各类报表数据成果生成与导出。
具体地，例如在工作空间设置的模型方案下分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理；其中：
标准化建模为：基于历史大断面资料，结合水位流量关系线，进行建模要素的创建以及水深与流速关系构建；
模型方案配置为：在创建的建模要素以及构建的垂线流速分布图上，进行断面设置、测点方法设置、流速配置、以及模型的生成；
成果管理为：在模型生成后进行成果可视化查询与展示、分析，以及模型比对数据成果生成与导出。
本实施例中根据预设分配的工作空间方案，对断面流量数据分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成断面水深流速分布模型，其中标准化建模通过历史大断面资料以及预设的水位流量关系线进行构建，从而提供一个稳定准确的建模方法，同时模型方案配置以及成果管理为模型构建提供更加准确可靠的构建方式。
在本说明书的一个实施例中，其中所述模型方案中标准化建模包括垂线流速横向分布图和水道断面图绘制、断面成果管理和模型要素操作，流量基础数据包括垂线水深数据以及垂线平均流速数据，其中垂线流速横向分布图和水道断面图绘制的步骤包括以下步骤：
根据获取的垂线水深数据以及垂线平均流速数据通过预设的坐标建立方式建立垂线流速横向分布图和水道断面图和大断面河底高程折线，其中水深流速横向图包括：测流起点距间面积、垂线间平均水深、垂线间平均流速、垂线部分流量、左右岸标识、流速测点相对位置、垂线实测水深、测点水深以及借用水深；
具体地，例如所述模型方案中标准化建模包括垂线流速横向分布图和水道断面图绘制、断面成果管理和模型要素操作，其中：
垂线流速横向分布图和水道断面图绘制：基于浏览器前端图表中间件为基础，绘制双y轴坐标空间，共享x轴。其中，上部空间为流速曲线，y轴单位为米每秒(m/s)；下部空间为水深曲线和大断面河底高程折线，y轴单位为米(m)。x轴为测流起点距，单位为米(m)，以x轴为中轴线分别在坐标空间展示水深和流速的关系。模型中其它展示信息如下：测流起点距间面积，垂线间平均水深，垂线间平均流速，垂线部分流量，左右岸标识，流速测点相对位置，垂线实测水深，测点水深，借用水深。
断面成果管理包括以下步骤：
接收断面河底高程绘制指令并提取模型中已维护的大断面资料；
获取选中的大断面施测号数标识，并根据选中的大断面施测号数标识绘制大断面示意图，同时生成对应的借用水深数据；
具体地，例如断面成果管理：接收断面河底高程绘制指令，提取模型中已维护的大断面资料，选择大断面施测号数标识，绘制大断面示意图，同时生成对应的借用水深数据，用于校验实测水深，减少测验数据误差。
要素操作包括以下步骤：
接收用户基于图形界面触发的要素操作指令；
根据要素操作指令对要素进行相应的要素操作，其中要素操作包括测流相应水位操作、流速折算系数操作、垂线定位数据操作以及垂线测点数据，测流相应水位操作包括基本水尺读数、测流水尺读数以及计算水位值，流速折算系数操作包括左右岸边系数、0.6深系数、水面系数以及浮标系数，垂线定位数据操作包括起点距、应用水深以及是否水边，垂线测点数据包括测点位置、测速方式、直读流速或各种仪器测得的需要公司计算或转换的过程数据。
具体地，例如要素操作：接收用户基于图形界面触发的要素操作指令，根据操作指令进行对要素进行相应操作，包括水位操作(基本水尺观测数据，测流水尺观测数据，水位值)，测流系数操作(左右岸边系数，水面系数，半深系数，0.6深系数，浮标系数)，垂线数据操作(起点距、应用水深、是否水边)，测点数据(测点位置、测速方式、直录流速或不同仪器测得的过程数据)。
本实施例中通过垂线流速横向分布图和水道断面图绘制、断面成果管理和模型要素操作，从而完成标准化建模，以获得准确可靠的模型，其中垂线流速横向分布图和水道断面图绘制根据垂线水深数据以及垂线平均流速数据进行建立以提供实时性，断面成果管理根据断面河底高程绘制指令进行以提供可靠性，要素操作根据相应的要素进行相应的要素操作以提供准确性，从而为下一步做好前提准备工作。
在本说明书的一个实施例中，请参阅图4至图5，步骤S3中所述生成断面水深流速分布模型还包括以下步骤：
步骤S31：获取断面水文数据；
步骤S32：根据断面水文数据构建断面水文基础模型数据集；
步骤S33：根据水文基础模型数据集构建断面水文模型；
步骤S34：根据断面水文历史数据对断面水文模型进行参数率定、验证以及检验，生成断面水文动态过程数据；
步骤S35：根据断面水文图像数据以及预设的断面水文图像特征识别模型进行识别，生成断面水文图像特征集；
步骤S36：根据断面水文图像数据对应的断面水文基础数据以及断面水文图像特征集生成断面水文动态特征集；
步骤S37：根据断面水文动态特征集，生成断面水深流速；
步骤S38：根据断面水文动态特征集以及对应的断面水深流速，以构建断面水深流速分布模型；
其中步骤S31具体包括以下步骤：
生成断面水文数据获取控件；
通过断面水文数据获取控件获取断面水文数据，其中断面水文数据包括位置信息、断面基础地理信息数据、断面水文历史数据以及断面水文图像数据，断面基础地理信息数据包括断面水系数据、断面河道数据以及断面地形数据，断面水文历史数据包括断面历史实测水位数据、断面历史水流流量数据以及断面历史实测河道数据；
其中步骤S32的步骤具体为：
步骤S321：根据断面水文数据中的位置信息、断面基础地理信息数据通过流量关系线、历年综合线定线推流方法并进行产汇流计算，从而构建断面水文模型；
步骤S322：根据断面水系数据以及断面地形数据，生成断面河涌模型；
步骤S323：对断面地形数据进行预设的网格剖分方式，生成断面地表模型；
具体地，例如采用不规则网格剖分方式。
步骤S324：利用断面水文模型、断面河涌模型以及断面地表模型构建断面水文基础模型数据集；
其中步骤S33的步骤具体为：
根据断面水文基础模型数据集中的断面水文模型、断面河涌模型以及断面地表模型构建初级断面水文模型；
根据断面水文历史数据对初级断面水文模型进行纠偏，生成断面水文模型；
其中步骤S34的步骤具体为：
根据断面水文基础模型生成断面水文初级动态过程数据；
根据断面水文历史数据对断面水文初级动态过程数据进行参数率定、验证以及检验，生成断面水文动态过程数据。
具体地，例如参数率定步骤为：选择一个断面水文初级动态过程数据，添加断面水文历史数据作为率定洪水场次，添加断面水文历史数据作为验证断面水文场次；设置基于GLUIIIE法的检验参数参数，设置断面水文预报模型参数初始值、最小值、最大值；基于率定断面水文场次和模型参数设置中的初始值、最小值、最大值，在云端使用模型优化算法自动率定出合适参数；手动调节模型参数，再次进行人工率定；基于GLUIIIE法对模型率定结果进行评定，评定参数包括洪峰误差、峰时误差、洪量误差、确定性系统等。
本实施例中提供一种生成断面水深流速分布模型的方法，其中该生成方法根据断面水文数据进行构建模型，以生成实时准确的断面水深流速分布模型。
在本说明书的一个实施例中，步骤S37的步骤具体为：
根据断面水文动态特征集通过断面水文计算公式进行计算，生成标准断面水深流速；
根据断面水文历史数据通过断面时间加权系数计算公式进行计算，计算生成断面时间加权系数；
具体地，例如请参阅图8，根据垂线平均流速、河底高程数据以及起点距在不同时间信息下的变化数据，标注构成时间水位水深流速流量函数图，其中V1(t)表示断面中第1部分对应第t时刻的垂线平均流速，Z1(t,h)表示根据时间信息t以及河底高程h生成对断面中第1部分的调整项。
根据标准断面水深流速以及断面时间加权系数进行加权计算，生成断面水深流速；
具体地，例如将断面时间加权系数对标准断面水深流速进行自然指数求对数乘积，生成断面水深流速。
其中断面水文计算公式具体为：
Figure GDA0004149830790000181
S为标准断面水深流速，αi为从第一时刻到第N个时刻的断面水面面积，βi为从第一时刻到第N个时刻的断面水深深度，ui为从第一时刻到第N个时刻的断面水位流量，N为时刻的数量信息，
Figure GDA0004149830790000182
为标准断面水深流速的修正项。
本实施例中根据断面水文动态特征集通过断面水文计算公式进行计算，生成标准断面水深流速，并根据断面水文历史数据通过断面时间加权系数计算公式进行计算，计算生成断面时间加权系数，从而根据标准断面水深流速以及断面时间加权系数进行加权计算，生成断面水深流速，其中充分考虑了计算的时延性，根据采集的数据通过历史数据进行修正，从而提供更为准确的数据支撑。
本实施例提供断面水文计算公式，其中该公式充分考虑了第一时刻到第N个时刻的断面水面面积与上个时刻的偏差αi-αi-1、从第一时刻到第N个时刻的断面水深深度与上个时刻的偏差βi-βi-1、从第一时刻到第N个时刻的断面水位流量ui以及之间的变化关系，以形成函数关系
Figure GDA0004149830790000191
并通过修正项
Figure GDA0004149830790000192
进行修正，以提供可靠的数据支持。
在本说明书的一个实施例中，其中断面时间加权系数计算公式具体为：
Figure GDA0004149830790000193
Gt为断面时间加权系数，ai为断面水文历史数据中第i个点的水流流速的加速度，bi为断面水文历史数据中第i个点的水深深度，δi为断面水文历史数据中的第i个点的横截面面积信息，ρ为横截面面积信息的预估变化加权值，μi为从第i个点的断面水位流量，σ为根据断面水文历史数据生成的水流加速度预估变化值，θ为根据断面水文历史数据生成的断面平均流速加速度，μ为断面时间加权系数的修正项，其中历史断面水流流量通过历史断面水流流量计算公式生成；
历史断面水流流量计算公式具体为：
Figure GDA0004149830790000194
Ui为历史断面水流流量，vt为从第一时刻到第
Figure GDA0004149830790000195
个时刻的历史断面水流变化速率，
Figure GDA0004149830790000196
为历史断面水流变化速率的调整项，
Figure GDA0004149830790000197
为历史断面水面的起始横截长度，
Figure GDA0004149830790000198
为历史断面水面的终止横截长度，g为历史断面深度信息，h为历史断面水位变化率，z为调整项，ε为历史断面水流流量的修正项。
本实施例提供一种断面时间加权系数计算公式，该公式充分考虑了断面水文历史数据中某一时刻第一个点到第M个点对应的水流流速的加速度ai、断面水文历史数据中第一个点到第M个点对应的水深深度bi、断面水文历史数据中第一个点到第M个点对应的当前水位信息γi、断面水文历史数据中的第一个点到第M个点对应的横截面面积信息δi、横截面面积信息的预估变化加权值ρ、从第一时刻到第M个时刻的断面水位流量ui、根据断面水文历史数据生成的水流加速度预估变化值σ、根据断面水文历史数据生成的断面平均流速加速度θ以及之间的变化关系，其中断面水流流量ui通过断面水流流量计算公式生成，以形成函数关系
Figure GDA0004149830790000199
并通过断面时间加权系数的修正项μ进行修正，以提供可靠的数据支持。
本实施例提供一种断面水流流量计算公式，该公式充分考虑了从第一时刻到第
Figure GDA00041498307900001910
个时刻的历史断面水流变化速率vt、历史断面水流变化速率的调整项
Figure GDA0004149830790000201
历史断面水面的起始横截长度
Figure GDA0004149830790000202
历史断面水面的终止横截长度
Figure GDA0004149830790000203
历史断面深度信息g、历史断面水位变化率h及相应的调整项z以及之间的变化关系，以形成函数关系
Figure GDA0004149830790000204
并通过历史断面水流流量的修正项ε进行修正，以提供稳定可靠的数据支撑。
在本说明书的一个实施例中，步骤S3中所述生成断面水深流速分布模型还包括以下步骤：
生成垂线数据获取控件；
通过垂线数据获取控件获取垂线数据，其中垂线数据获取控件包括起点距数据控件、应用水深数据控件、是否水边控件、实测水深控件、测速方式控件以及控件测点方式控件，测速方式控件包括直录测速控件、流速仪测速控件、小浮标测速控件以及雷达测速控件，测点方式控件包括一点法控件、二点法控件、三点法控件、五点法控件以及六点法控件；
Figure GDA0004149830790000205
具体地，例如多次提交不同的垂线数据，如起点距为1.5m，应用水深为1.26m，选中实测水深控件，选取流速仪测速控件为测速方式控件，选取三点法控件为测点方法控件，并进行数据提交。
生成测点数据获取控件，其中测点数据控件包括起点距控件、应用水深控件、测点位置控件、测点水深控件、测速方式控件、信号速控件、总历时控件以及计算测点流速控件，其中测速方式控件包括直录测速控件、流速仪测速控件、小浮标测速控件以及雷达测速控件；
具体地，例如多次提交不同的测点数据，如根据上个步骤中提交的某次垂线数据对应的测点数据，起点据为1.5m、应用水深为1.26m，测点位置为0.6m，测点水深为0.65m，选取流速仪测速方式为测速方式控件，信号数为14，总历时为106s，计算测点流速为0.69m/s。
Figure GDA0004149830790000211
通过测点数据获取控件获取测点数据；
根据获取的垂线数据以及测点数据构建断面水深流速分布模型。
本实施例提供基于云平台的可视化操作界面，获取实时的垂线数据以及测点数据以建立实时准确的断面水深流速分布模型，其中获取实时的垂线数据以及测点数据可通过不同方式的数据获取方式，如一点法、二点法以及三点法进行获取，从而提供可靠准确的数据支撑。
在本说明书的一个实施例中，提供一种基于云平台的断面水深流速分布模型的建立系统，其特征在于，所述系统包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上任意一项所述的基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法。
本发明提供一种居于云平台的、自动的、实时的水文断面水深流速分布模型建模方法。将水文断面水深流速分布复杂的数据关系以可视的方式展示，研究断面水深流速不同时间的变化和河流不同空间的变化，提供模型工具，不为研究河流的水文水资源规律提供技术支撑。基于云端的建模方法，解决了数据共享、数据同步的问题，云端与用户端通过网络实时连接，可随时随地看到已有和新测的测点数据，可实时查看测点流速、垂线流速、实测水深(借用水深)等记录的正确性；以及流速测点、测速垂线、测深垂线布设的合理性，并对模型所包含的数据信息及历史模型数据进行多维度的研究分析。同时保证时效性，数据利用效率大幅提高。一种水文断面水深流速分布图自动生成方法并封装成云端服务，解决了人工数据计算和人工绘图建模问题，数据和图像模型的准确性和实用性大幅提高，可以为水文水资源相关应用提供模型工具和云端服务。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：根据预设分配的工作空间对应的建模方案在云平台为用户分配可访问与管理的工作空间；
步骤S2：根据可访问与管理的工作空间获取断面流量数据并将断面流量数据实时发送回云端服务器；
步骤S3：根据预设分配的工作空间对应的建模方案，对断面流量数据分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成断面水深流速分布模型，所述生成断面水深流速分布模型还包括以下步骤：
步骤S31：获取断面水文数据；
步骤S32：根据断面水文数据构建断面水文基础模型数据集；
步骤S33：根据水文基础模型数据集构建断面水文模型；
步骤S34：根据断面水文历史数据对断面水文模型进行参数率定、验证以及检验，生成断面水文动态过程数据；
步骤S35：根据断面水文图像数据以及预设的断面水文图像特征识别模型进行识别，生成断面水文图像特征集；
步骤S36：根据断面水文图像数据对应的断面水文基础数据以及断面水文图像特征集生成断面水文动态特征集；
步骤S37：根据断面水文动态特征集通过断面水文计算公式，生成断面水深流速；
步骤S38：根据断面水文动态特征集以及对应的断面水深流速，以构建断面水深流速分布模型；
其中步骤S31具体包括以下步骤：
生成断面水文数据获取控件；
通过断面水文数据获取控件获取断面水文数据，其中断面水文数据包括位置信息、断面基础地理信息数据、断面水文历史数据以及断面水文图像数据，断面基础地理信息数据包括断面水系数据、断面河道数据以及断面地形数据，断面水文历史数据包括断面历史实测水位数据、断面历史水流流量数据以及断面历史实测河道数据；
其中步骤S32的步骤具体为：
根据断面水文数据中的位置信息、断面基础地理信息数据通过流量关系线、历年综合线定线推流方法并进行产汇流计算，从而构建断面水文模型；
根据断面水系数据以及断面地形数据，生成断面河涌模型；
对断面地形数据进行预设的网格剖分方式，生成断面地表模型；
利用断面水文模型、断面河涌模型以及断面地表模型构建断面水文基础模型数据集；
其中步骤S33的步骤具体为：
根据断面水文基础模型数据集中的断面水文模型、断面河涌模型以及断面地表模型构建初级断面水文模型；
根据断面水文历史数据对初级断面水文模型进行纠偏，生成断面水文模型；
其中步骤S34的步骤具体为：
根据断面水文基础模型生成断面水文初级动态过程数据；
根据断面水文历史数据对断面水文初级动态过程数据进行参数率定、验证以及检验，生成断面水文动态过程数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
生成工作空间访问与管理控件，其中工作控件访问与管理控件包括工作空间名称控件、水情特征控件、历史断面资料控件、水位流量关系最近线控件、综合线和工作空间说明控件以及模型视图控件，模型视图控件包括多年大断面模型、水位流量关系曲线、各种测流的断面水深流速分布时序推进模型；
通过工作控件访问与管理控件获取合适的水情特征数据、历史断面资料数据、水位流量最近线数据以及综合线数据，从而为用户分配可访问与管理的工作空间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2具体为：
在工作空间访问与管理控件中生成断面流量数据控件；
通过流量基础数据控件获取断面流量数据，其中断面流量数据控件包括断面流量数据添加控件、断面流量数据删除控件与断面流量数据修改控件；
将断面流量数据实时发送回云端服务器；
其中将断面流量数据实时发送回云端服务器的步骤包括以下步骤：
根据预设的通信接口接收断面流量数据；
将请求数据进行序列化生成预设格式的存储数据；
将存储数据根据预设的多层加密压缩，生成加密压缩存储数据，以发送回云端服务器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
根据预设分配的工作空间方案，对断面流量数据分别进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成断面水深流速分布模型；
其中标准化建模的步骤包括以下步骤：
根据加密压缩存储数据获取历史大断面资料；
根据历史大断面资料以及预设的水位流量关系线，进行建模要素的创建以及水深与流速关系构建；
其中模型方案配置的步骤包括以下步骤：
在创建的建模要素以及构建的垂线流速分布图上，进行断面设置、测速点测验选型、仪器参数设置、流速配置、以及模型的生成；
其中成果管理的步骤包括以下步骤：
在模型生成后进行成果可视化查询与展示、查线流量偏移量统计与分析以及各类报表数据成果生成与导出。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中所述模型方案中标准化建模包括垂线流速横向分布图和水道断面图绘制、断面成果管理和模型要素操作，流量基础数据包括垂线水深数据以及垂线平均流速数据，其中垂线流速横向分布图和水道断面图绘制的步骤包括以下步骤：
根据获取的垂线水深数据以及垂线平均流速数据通过预设的坐标建立方式建立垂线流速横向分布图和水道断面图和大断面河底高程折线，其中水深流速横向图包括：测流起点距间面积、垂线间平均水深、垂线间平均流速、垂线部分流量、左右岸标识、流速测点相对位置、垂线实测水深、测点水深以及借用水深；
断面成果管理包括以下步骤：
接收断面河底高程绘制指令并提取模型中已维护的大断面资料；
获取选中的大断面施测号数标识，并根据选中的大断面施测号数标识绘制大断面示意图，同时生成对应的借用水深数据；
要素操作包括以下步骤：
接收用户基于图形界面触发的要素操作指令；
根据要素操作指令对要素进行相应的要素操作，其中要素操作包括测流相应水位操作、流速折算系数操作、垂线定位数据操作以及垂线测点数据，测流相应水位操作包括基本水尺读数、测流水尺读数以及计算水位值，流速折算系数操作包括左右岸边系数、0.6深系数、水面系数以及浮标系数，垂线定位数据操作包括起点距、应用水深以及是否水边，垂线测点数据包括测点位置、测速方式、直读流速或各种仪器测得的需要公司计算或转换的过程数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中所述生成断面水深流速分布模型还包括以下步骤：
生成垂线数据获取控件；
通过垂线数据获取控件获取垂线数据，其中垂线数据获取控件包括起点距数据控件、应用水深数据控件、是否水边控件、实测水深控件、测速方式控件以及测点方式控件，测速方式控件包括直录测速控件、流速仪测速控件、小浮标测速控件以及雷达测速控件，测点方式控件包括一点法控件、二点法控件、三点法控件、五点法控件以及六点法控件；
生成测点数据获取控件，其中测点数据控件包括起点距控件、应用水深控件、测点位置控件、测点水深控件、测速方式控件、信号速控件、总历时控件以及计算测点流速控件，其中测速方式控件包括直录测速控件、流速仪测速控件、小浮标测速控件以及雷达测速控件；
通过测点数据获取控件获取测点数据；
根据获取的垂线数据以及测点数据构建断面水深流速分布模型。
7.一种基于云平台的断面水深流速分布模型的建立系统，其特征在于，所述系统包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至6中任意一项所述的基于云平台的断面水深流速分布模型的建立方法。
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