CN116738667A

CN116738667A - 一种swmm流域模型建模方法、装置及电子设备

Info

Publication number: CN116738667A
Application number: CN202310449689.5A
Authority: CN
Inventors: 李玉; 金占军; 马俊杰; 崔厚欣; 李乐; 康素霜
Original assignee: Hebei Sailhero Environmental Protection High Tech Co ltd
Current assignee: Hebei Sailhero Environmental Protection High Tech Co ltd
Priority date: 2023-04-24
Filing date: 2023-04-24
Publication date: 2023-09-12

Abstract

本发明提供一种SWMM流域模型建模方法、装置及电子设备。本发明通过根据预设的建模字段提取、处理ArcGIS模型流域分析数据，得到建模数据。将建模字段和建模数据写入初始SWMM模型文件中。一方面，通过批量写入数据、修改SWMM模型输入文件的方式完成建模，相对于单个输入数据的传统图形化建模方式提升了建模效率。另一方面，通过根据预设的建模字段精准定位修改位置、修改或插入数据，避免了修改SWMM模型输入文件的方式带来的字段重复、字段缺失以及字段顺序错误，避免导致SWMM模型前后引用数据逻辑错误，避免反复修正模型，提升建模效率。

Description

一种SWMM流域模型建模方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及SWMM模型技术领域，尤其涉及一种SWMM流域模型建模方法、装置及电子设备。

背景技术

SWMM模型(storm water management model，暴雨洪水管理模型，简称SWMM)是一个动态的降水-径流模拟模型，可以跟踪模拟不同时间步长任意时刻每个子流域所产生径流的水质和水量，以及每个管道和河道中水的流量、水深及水质等情况。SWMM水文模型搭建需要的基础数据主要有流域面积、平均坡度、土地利用类型、蒸发速率、降雨数据、雨量站信息、河网水系的节点位置和高程，数据种类繁多，数据量大。

用户可使用SWMM软件可视化图形界面完成建模，例如可以绘制流域分区边界，输入流域面积、汇流宽度、不渗透百分比、下渗和土地利用类型等十余种参数，绘制河网、管网走向并输入河道、管道长度和糙率，定义河道横断面等；输入各雨量站名称、坐标和降雨时间序列的数据、蒸发数据、污染物种类和累积、冲刷参数。利用SWMM软件图形化建模方式，根据图形化界面提示输入建模数据，直观、操作方便。但是，传统图形化建模方式建模效率低，不适合对大量区域进行大批量建模。

发明内容

本发明实施例提供了一种SWMM流域模型建模方法、装置及电子设备，以解决传统图形化建模方式建模效率低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种SWMM流域模型建模方法，包括：

基于ArcGIS模型对目标区域进行流域分析，获得目标区域对应的流域数据；

获取预设的多个目标建模字段，其中，所述多个目标建模字段按预定义的字段顺序存储；

基于目标建模字段对应的预设处理规则，对所述目标区域的流域数据进行处理，获得该目标建模字段对应的建模数据；

将所述字段顺序中的第一个字段作为当前目标建模字段，遍历初始SWMM模型文件，查询当前目标建模字段；

若查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段的建模数据替换初始SWMM模型文件中当前目标建模字段对应的数据；

若未查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间，获得当前SWMM模型文件；

按所述字段顺序选取下一个目标建模字段作为当前目标建模字段，将所述当前SWMM模型文件作为初始SWMM模型文件，遍历初始SWMM模型文件，查询当前目标建模字段，直至最后一个目标建模字段。

在一种可能的实现方式中，所述若未查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间，获得当前SWMM模型文件包括：

若未查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入上一个目标建模字段之后，获得当前SWMM模型文件。

在一种可能的实现方式中，所述目标建模字段包括分析选项字段、雨量计字段、汇水区字段、连接节点字段、管道字段、流域土地利用字段、降雨字段或节点坐标字段。

在一种可能的实现方式中，所述流域数据包括河段起点信息、河段终点信息、降雨时间序列、流域边界点信息、流域出口节点信息、流域面积、流域平均坡度、流域土地利用信息以及雨量站与流域的对应关系。

在一种可能的实现方式中，所述目标建模字段包括分析选项字段；所述基于目标建模字段对应的预设处理规则，对所述目标区域的流域数据进行处理，获得目标建模字段对应的建模数据包括：

获取所述流域数据中各雨量站的降雨时间序列；

将所述降雨时间序列中的时间数据的最小值，作为分析选项字段的模型起始时间；

将所述降雨时间序列中的时间数据的最大值，作为分析选项字段的模型终止时间。

在一种可能的实现方式中，所述初始SWMM模型文件包括通用建模字段和对应的通用建模数据，其中，所述通用建模字段包括子汇水渗透信息、渗透率、污染物、污染物增长速率和冲刷污染物速率。

第二方面，本发明实施例提供了一种SWMM流域模型建模装置，包括：

流域分析模块，用于基于ArcGIS模型对目标区域进行流域分析，获得目标区域对应的流域数据；

字段获取模块，用于预设的多个目标建模字段，其中，所述多个目标建模字段按预定义的字段顺序存储；

数据处理模块，用于基于目标建模字段对应的预设处理规则，对所述目标区域的流域数据进行处理，获得该目标建模字段对应的建模数据；

查询模块，用于将所述字段顺序中的第一个字段作为当前目标建模字段，遍历初始SWMM模型文件，查询当前目标建模字段；

第一修改模块，用于若查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段的建模数据替换初始SWMM模型文件中当前目标建模字段对应的数据；

第二修改模块，用于若未查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间，获得当前SWMM模型文件；

循环模块，用于按所述字段顺序选取下一个目标建模字段作为当前目标建模字段，将所述当前SWMM模型文件作为初始SWMM模型文件，遍历初始SWMM模型文件，查询当前目标建模字段，直至最后一个目标建模字段。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

本发明实施例提供一种SWMM流域模型建模方法、装置及电子设备，该方法包括基于ArcGIS模型对目标区域进行流域分析，获得目标区域对应的流域数据；获取预设的多个目标建模字段，其中，多个目标建模字段按预定义的字段顺序存储；基于目标建模字段对应的预设处理规则，对目标区域的流域数据进行处理，获得该目标建模字段对应的建模数据；将字段顺序中的第一个字段作为当前目标建模字段，遍历初始SWMM模型文件，查询当前目标建模字段；若查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段的建模数据替换初始SWMM模型文件中当前目标建模字段对应的数据；若未查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间，获得当前SWMM模型文件；按字段顺序选取下一个目标建模字段作为当前目标建模字段，将当前SWMM模型文件作为初始SWMM模型文件，遍历初始SWMM模型文件，查询当前目标建模字段，直至最后一个目标建模字段。本发明通过根据预设的建模字段提取、处理ArcGIS模型流域分析数据，得到建模数据。将建模字段和建模数据写入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间。一方面，通过批量写入数据、修改SWMM模型输入文件的方式完成建模，相对于单个输入数据的传统图形化建模方式提升了建模效率。另一方面，通过根据预设的建模字段精准定位修改位置、修改或插入数据，避免了修改SWMM模型输入文件的方式带来的字段重复、字段缺失以及字段顺序错误，避免导致SWMM模型前后引用数据逻辑错误，避免反复修正模型，提升建模效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种SWMM流域模型建模方法的实现流程图；

图2是本发明实施例提供的一种SWMM流域模型建模装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的电子设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

可视化图形界面方式建模的特点是单个处理建模数据，导致效率极低，且容易出错。例如，SWMM模型中各字段默认设置缺省值，若未修改为目标值时，模型可以运行，但模型运行结果错误。

图1是本发明实施例提供的一种SWMM流域模型建模方法的实现流程图，参照图1：本发明实施例提供了一种SWMM流域模型建模方法，包括：

在S1中、基于ArcGIS模型对目标区域进行流域分析，获得目标区域对应的流域数据。

示例性的，目标区域可以是某一河流流域，也可以是某一城区。示例性的，基于目标区域的ArcGIS模型，通过ArcGIS模型的水文分析工具对目标区域进行流域水文分析，获得目标区域对应的流域数据。

在一种可能的实现方式中，流域数据包括河段起点信息、河段终点信息、降雨时间序列、流域边界点信息、流域出口节点信息、流域面积、流域平均坡度、流域土地利用信息以及雨量站与流域的对应关系。

示例性的，流域数据以表格形式存储。

示例性的，河段起点信息存放ArcGIS模型流域分析生成的河网每一段的起点信息，主要包括起点编号、XY坐标和高程。示例性的，XY坐标可以是经纬度坐标。

示例性的，河段终点信息存放ArcGIS模型流域分析生成的河网每一段的终点信息，主要包括终点编号、XY坐标和高程。

示例性的，降雨时间序列存放雨量站降雨数据。

示例性的，流域边界点信息存放ArcGIS模型流域分析生成的流域边界点XY坐标。

示例性的，流域出口节点信息存放ArcGIS模型流域分析生成的流域中心点XYZ坐标，代表该流域的出口。流域出口和流域一一对应，存储表格中数字序列一致。

示例性的，流域面积存放ArcGIS模型流域分析生成的流域面积信息。

示例性的，流域平均坡度存放ArcGIS模型流域分析生成的流域平均坡度统计信息。

示例性的，流域土地利用信息存放ArcGIS模型流域分析生成的流域不同土地利用的面积统计信息。

示例性的，雨量站与流域的对应关系，利用ArcGIS模型近邻分析工具，将雨量站和流域空间关系存放到该表格。

在S2中、获取预设的多个目标建模字段，其中，多个目标建模字段按预定义的字段顺序存储。

示例性的，用户基于项目需求确定建模所必需的多个目标建模字段，以及各目标建模字段的顺序。示例性的，获取预设的多个目标建模字段包括获取用户定义的多个目标建模字段。

示例性的，目标建模字段包括分析选项字段、雨量计字段、汇水区字段、连接节点字段、管道字段、流域土地利用字段、降雨字段或节点坐标字段。

分析选项字段即[OPTIONS]字段；雨量计字段即[RAINGAGES]字段；汇水区字段即[SUBCATCHMENT]字段；连接节点字段即[JUNCTIONS]字段；管道字段即[CONDUITS]字段；流域土地利用字段即[COVERAGES]字段；降雨字段即[TIMESERIES]字段；节点坐标字段即[COORDINATES]字段。

在S3中、基于目标建模字段对应的预设处理规则，对目标区域的流域数据进行处理，获得该目标建模字段对应的建模数据。

示例性的，基于目标区域的流域数据与目标建模字段建立预设处理规则。基于用户选择的目标建模字段，在流域数据中提取对应的数据，按目标建模字段对应的预设处理规则处理提取的数据，获得该目标建模字段对应的建模数据。示例性的，目标建模字段对应的建模数据的格式与SWMM模型文件中的该字段的格式定义相同。

在S4中、将字段顺序中的第一个字段作为当前目标建模字段，遍历初始SWMM模型文件，查询当前目标建模字段。

示例性的，初始SWMM模型文件可以是SWMM软件内置的默认模板文件。示例性的，初始SWMM模型文件也可以是用户针对某一项目自定义的模板文件。初始SWMM模型文件即SWMM模型中的inp文件，拓展名为.inp。

初始SWMM模型文件的内容不确定，即不确定是否包含目标建模字段、不确定是否包含目标建模字段对应的建模数据。若将步骤S3中处理得到的目标建模字段和建模数据直接插入初始SWMM模型文件，可能会出现字段重复、字段缺失、建模数据重复或建模数据不一致等问题，导致建模错误。

获取按预定义的字段顺序存储的多个目标建模字段，将字段顺序中的第一个字段作为当前目标建模字段。例如，目标建模字段包括分析选项字段、雨量计字段、汇水区字段、连接节点字段、管道字段、流域土地利用字段、降雨字段和节点坐标字段，可以将分析选项字段，即[OPTIONS]字段作为当前目标建模字段。

示例性的，在初始SWMM模型文件中，按行从开始至结尾，查询当前目标建模字段。例如，全文查询关键字“[OPTIONS]”。当查询到关键字“[OPTIONS]”后，继续查询剩余部分，直至遍历整个初始SWMM模型文件。示例性的，当查询到当前目标建模字段后，返回当前目标建模字段在初始SWMM模型文件中的行号。

示例性的，若查询到多个行存在关键字“[OPTIONS]”，输出信息提示用户初始SWMM模型文件中本身存在字段重复错误。通常初始SWMM模型文件是软件自动生成的默认模板文件、用户自定义模板文件，一般不会出现上述模板文件中存在重复字段情况。

示例性的，将字段顺序中的第一个字段作为当前目标建模字段，若在初始SWMM模型文件中未查询到上述第一个字段，则将该第一个字段和对应的建模数据合并后插入初始SWMM模型文件的开始位置，获得当前SWMM模型文件。

在S5中、若查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段的建模数据替换初始SWMM模型文件中当前目标建模字段对应的数据。

示例性的，当前目标建模字段为[OPTIONS]字段，若在初始SWMM模型文件中查询到[OPTIONS]字段，则以关键字“START_DATE”继续查询[OPTIONS]字段之后的行。查询到START_DATE所在行后，将在步骤S3中得到模型开始时间替换初始SWMM模型文件中的模型开始时间。

在S6中、若未查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间，获得当前SWMM模型文件。

目标建模字段和对应的建模数据合并后，形成多行存储的字符串。目标建模字段为第一行。建模数据在目标建模字段之后，可以是一行，也可以是多行。合并后的目标建模字段和建模数据整体插入初始SWMM模型文件中某两个相邻字段之间。

在S7中、按字段顺序选取下一个目标建模字段作为当前目标建模字段，将当前SWMM模型文件作为初始SWMM模型文件，遍历初始SWMM模型文件，查询当前目标建模字段，直至最后一个目标建模字段。

示例性的，目标建模字段包括分析选项字段、雨量计字段、汇水区字段、连接节点字段、管道字段、流域土地利用字段、降雨字段和节点坐标字段，可以将分析选项字段，即[OPTIONS]字段作为当前目标建模字段。若查询到[OPTIONS]字段并替换建模数据后，可选取下一个目标建模字段，即雨量计字段作为当前目标建模字段。将替换[OPTIONS]字段建模数据后的当前SWMM模型文件作为初始SWMM模型文件，继续查询当前目标建模字段，即雨量计字段，循环执行步骤S4、S5、S6，直至上述字段顺序的最后一个字段。

本发明实施例通过根据预设的建模字段提取、处理ArcGIS模型流域分析数据，得到建模数据。将建模字段和建模数据写入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间。一方面，通过批量写入数据、修改SWMM模型输入文件的方式完成建模，相对于单个输入数据的传统图形化建模方式提升了建模效率。另一方面，通过根据预设的建模字段精准定位修改位置、修改或插入数据，避免了修改SWMM模型输入文件的方式带来的字段重复、字段缺失以及字段顺序错误，避免导致SWMM模型前后引用数据逻辑错误，提升了SWMM模型正确率，避免反复修正模型，提升建模效率。解决了SWMM建立流域模型数据处理难题，实现同步提升建模工作效率和数据处理正确率。

SWMM模型文件中各字段及数据以节为单位存储，即每个字段与对应的数据构成一节，各节构成了SWMM模型文件。部分字段之间存在先后引用关系，例如，多边形字段[POLYGONS]是汇水区字段[SUBCATCHMENT]的详细信息，汇水区字段应当在多边形字段之前。再例如，管道字段[CONDUITS]是连接节点字段[JUNCTIONS]的详细信息，连接节点字段应当在管道字段之前。

在一种可能的实现方式中，若未查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间，获得当前SWMM模型文件包括：

示例性的，在初始SWMM模型文件中查询目标建模字段，若未查询到，则查询上述字段顺序中当前目标建模字段的上一个目标建模字段，返回上一个目标建模字段的位置，将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入上一个目标建模字段及其数据之后。

示例性的，可在步骤S4之前按照字段顺序查询各目标建模字段在初始SWMM模型文件中的行号，比对行号是否是升序排列，确保初始SWMM模型文件中各现有字段的顺序是正确的。通常初始SWMM模型文件是软件自动生成的默认模板文件、用户自定义模板文件，一般不会出现上述模板文件中存在现有字段顺序错误情况。

本发明实施例通过在未查询到当前目标建模字段时，将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入上一个目标建模字段之后，确保最终形成的SWMM模型文件中各字段的顺序符合预设的字段顺序，避免字段顺序错误，提升了SWMM模型的正确率。

在一种可能的实现方式中，目标建模字段包括分析选项字段、雨量计字段、汇水区字段、连接节点字段、管道字段、流域土地利用字段、降雨字段或节点坐标字段。

在一种可能的实现方式中，目标建模字段包括分析选项字段，即[OPTIONS]字段；基于目标建模字段对应的预设处理规则，对目标区域的流域数据进行处理，获得目标建模字段对应的建模数据包括：

获取流域数据中各雨量站的降雨时间序列。

将降雨时间序列中的时间数据的最小值，作为分析选项字段的模型起始时间。

将降雨时间序列中的时间数据的最大值，作为分析选项字段的模型终止时间。

分析选项字段用于存储模型的基本设定，模拟开始和结束时间，计算时间步长，模拟报告时间步长。

示例性的，获得分析选项字段对应的建模数据的代码可以是：

示例性的，目标建模字段包括雨量计字段，即[RAINGAGES]，主要存储雨量站的名称、对应的降雨时间序列名称。当获取的降雨站名称是中文时，首先将其转换为汉语拼音，定义降雨时间序列的名称为降雨站的汉语拼音+‘ts’。

示例性的，处理流域数据获得雨量计字段对应建模数据的代码可以是：

示例性的，目标建模字段包括汇水区字段，即[SUBCATCHMENT]字段，用于存储流域基本信息，包括流域面积、名称、对应的雨量站名称、流域出口、不渗透比例、汇流宽度、平均坡度。

读取土地利用、流域面积、平均坡度、雨量站等基础数据表，进行数据计算处理：

1)计算各流域不同土地类型的百分比。

2)新建名为subcatchment的dataframe存储结果数据。

3)定义流域名称，以雨量站表中‘流域’数字前加‘S’作为各个流域的名称。

4)定义流域雨量站名称，将雨量站表中的汉语转换成拼音作为模型中雨量站名称。

5)定义流域出口节点名称，以雨量站表中‘流域’存储的数字为流域出口节点名称，确保流域名称和出口节点名称为S+数字的一一对应关系。

6)计算流域面积‘area’＝sub['Shape_Area']/10000，换算单位为ha。

7)计算流域汇流宽度，等于流域面积area开平方。

8)计算流域的不渗透比例，即土地利用中‘VALUE_80’对应的数值。

9)获得流域的平均坡度，即查找平均坡度表格中对应的‘mean’值。

示例性的，处理流域数据获得汇水区字段对应建模数据的代码可以是：

示例性的，目标建模字段包括连接节点字段，即[JUNCTIONS]字段，用于存储流域出口节点、河道节点的名称、高程等数据。

示例性的，处理流域数据获得连接节点字段对应建模数据的步骤可以是：

1)读取流域出口节点数据表为nodesub(dataframe)

2)提取数据为nodesub2写入模型文件

3)读取河段起点和河段终点两个数据表(dataframe)

4)对两个基础数据dataframe整理、去重

5)此处约定所有河道节点名称前统一添加‘r’前缀，以区分流域出口节点。

示例性的，处理流域数据获得连接节点字段对应建模数据的代码可以是：

示例性的，目标建模字段包括管道字段，即[CONDUITS]字段，用于存储河道的基本信息，包括名称、起始节点、终止节点、河道长度、糙率等。

示例性的，处理流域数据获得管道字段对应建模数据的步骤可以是：

1)新建conduits(dataframe)存储数据

2)读取河段起点数据中的fromnode字段并添加‘r’作为起始节点

3)读取河段起点数据中的tonode字段并添加‘r’作为终止节点

4)读取河段起点数据中的Shape_Leng作为河段长度

5)将conduits写入模型文件。

示例性的，处理流域数据获得管道字段对应建模数据的代码可以是：

示例性的，目标建模字段包括流域土地利用字段，即[COVERAGES]字段，用于存储各个流域不同土地利用类型和占比。

示例性的，处理流域数据获得流域土地利用字段对应建模数据的步骤可以是：读取土地利用数据基础表；按流域计算各项土地类型比例(此步骤已在subcatchment字段时完成)。

示例性的，处理流域数据获得流域土地利用字段对应建模数据的代码可以是：

示例性的，目标建模字段包括降雨字段，即[TIMESERIES]字段，用于存储各个雨量站的降雨数据，含降雨时间序列的名称、日期、时间、降雨量。

示例性的，处理流域数据获得降雨字段对应建模数据的步骤可以是：读取降雨时间序列数据表；将降雨时间序列名称转换为拼音；按前述约定的准则，降雨时间序列名称为降雨站名称+‘ts’后缀统一处理。

示例性的，目标建模字段包括节点坐标字段，即[COORDINATES]字段，用于流域出口节点、河道节点、流域边界点的坐标值。读取流域边界点、流域出口节点、河段起点等基础数据表，将以上三个表格的数据按特定格式写入模型文件。

示例性的，处理流域数据获得节点坐标字段对应建模数据的代码可以是：

在一种可能的实现方式中，初始SWMM模型文件包括通用建模字段和对应的通用建模数据，其中，通用建模字段包括子汇水渗透信息、渗透率、污染物、污染物增长速率和冲刷污染物速率。

子汇水渗透信息即[SUBAREAS]字段；渗透率即[INFILTRATION]字段；污染物即[POLLUTANTS]字段；污染物增长速率即[BUILDUP]字段；冲刷污染物速率即[WASHOFF]字段。

本发明实施例通过在模型文件中内置建模阶段通用建模字段和对应的通用建模数据的，提升了SWMM建模工作效率。

本发明实施例与传统建模方式相比，从模型文件存储格式出发，实现了建模数据批量读取、计算、处理自动化完成，极大的提升了建模工作效率。通过SWMM精准定位和查找修改方法，实现数据前处理成果快速写入正确位置，避免了SWMM模型前后引用数据逻辑错误。

本发明实施例可内置SWMM模型通用初始参数，如土地利用类型、污染物类型和累积、冲刷参数，相比原SWMM程序需要手动输入具有明显优势。

本发明实施例新增两处命名规则，流域名称开头字母规定为‘S’；降雨时间序列数据名称为对应的降雨站名称加上后缀‘ts’，利用该规则可实现批量数据处理和统一命名，确保前后数据的一一对应。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图2示出了本发明实施例提供的一种SWMM流域模型建模装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图2所示，一种SWMM流域模型建模装置2包括：

流域分析模块21，用于基于ArcGIS模型对目标区域进行流域分析，获得目标区域对应的流域数据。

字段获取模块22，用于预设的多个目标建模字段，其中，多个目标建模字段按预定义的字段顺序存储。

数据处理模块23，用于基于目标建模字段对应的预设处理规则，对目标区域的流域数据进行处理，获得该目标建模字段对应的建模数据。

查询模块24，用于将字段顺序中的第一个字段作为当前目标建模字段，遍历初始SWMM模型文件，查询当前目标建模字段。

第一修改模块25，用于若查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段的建模数据替换初始SWMM模型文件中当前目标建模字段对应的数据。

第二修改模块26，用于若未查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间，获得当前SWMM模型文件。

循环模块27，用于按字段顺序选取下一个目标建模字段作为当前目标建模字段，将当前SWMM模型文件作为初始SWMM模型文件，遍历初始SWMM模型文件，查询当前目标建模字段，直至最后一个目标建模字段。

本发明实施例通过根据预设的建模字段提取、处理ArcGIS模型流域分析数据，得到建模数据。将建模字段和建模数据写入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间。一方面，通过批量写入数据、修改SWMM模型输入文件的方式完成建模，相对于单个输入数据的传统图形化建模方式提升了建模效率。另一方面，通过根据预设的建模字段精准定位修改位置、修改或插入数据，避免了修改SWMM模型输入文件的方式带来的字段重复、字段缺失以及字段顺序错误，避免导致SWMM模型前后引用数据逻辑错误，避免反复修正模型，提升建模效率。

本发明实施例可应用于水利、水环境项目的咨询服务、工程治理方案编制等，可应用于海绵城市规划、咨询和评估，可应用于城区雨水管网系统规划设计、评估，可应用于城区内涝风险识别咨询等。

图3是本发明实施例提供的电子设备的示意图。如图3所示，该实施例的电子设备3包括：处理器30、存储器31以及存储在存储器31中并可在所述处理器30上运行的计算机程序32。所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各个SWMM流域模型建模方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S1至步骤S7。或者，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块21至27的功能。

示例性的，所述计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器31中，并由所述处理器30执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序32在所述电子设备3中的执行过程。例如，所述计算机程序32可以被分割成图2所示的模块21至27。

所述电子设备3可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述电子设备3可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是电子设备3的示例，并不构成对电子设备3的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated 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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器31可以是所述电子设备3的内部存储单元，例如电子设备3的硬盘或内存。所述存储器31也可以是所述电子设备3的外部存储设备，例如所述电子设备3上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述电子设备3的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储所述计算机程序以及所述电子设备所需的其他程序和数据。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个SWMM流域模型建模方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种SWMM流域模型建模方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的SWMM流域模型建模方法，其特征在于，所述若未查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间，获得当前SWMM模型文件包括：

3.根据权利要求2所述的SWMM流域模型建模方法，其特征在于，所述目标建模字段包括分析选项字段、雨量计字段、汇水区字段、连接节点字段、管道字段、流域土地利用字段、降雨字段或节点坐标字段。

4.根据权利要求3所述的SWMM流域模型建模方法，其特征在于，所述流域数据包括河段起点信息、河段终点信息、降雨时间序列、流域边界点信息、流域出口节点信息、流域面积、流域平均坡度、流域土地利用信息以及雨量站与流域的对应关系。

5.根据权利要求4所述的SWMM流域模型建模方法，其特征在于，所述目标建模字段包括分析选项字段；所述基于目标建模字段对应的预设处理规则，对所述目标区域的流域数据进行处理，获得目标建模字段对应的建模数据包括：

获取所述流域数据中各雨量站的降雨时间序列；

6.根据权利要求4所述的SWMM流域模型建模方法，其特征在于，所述初始SWMM模型文件包括通用建模字段和对应的通用建模数据，其中，所述通用建模字段包括子汇水渗透信息、渗透率、污染物、污染物增长速率和冲刷污染物速率。

7.一种SWMM流域模型建模装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的SWMM流域模型建模装置，其特征在于，所述若未查询到当前目标建模字段，则将当前目标建模字段和对应的建模数据合并后插入初始SWMM模型文件中两相邻字段之间，获得当前SWMM模型文件包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至6中任一项所述SWMM流域模型建模方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至6中任一项所述SWMM流域模型建模方法的步骤。