(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221094627 7.8 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 中国长江三峡集团有限公司 地址 100038 北京市海淀区玉渊潭南路1号 申请人 水利部交通 运输部国家能源局南京 水利科学研究院 (72)发明人 赵汗青　蒋定国　王宇　米博宇　 张成潇　戴会超　刘志武　杨恒　 赵振军　全秀峰　 (74)专利代理 机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 1 1250 专利代理师 胡晓静 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种沉水植被形态的调整 方法、 装置和电子 设备 (57)摘要 本发明公开了一种沉水植被形态的调整方 法、 装置和电子设备， 该方法包括： 建立沉水植被 的形态参数与水文生态效益参数的第一映射关 系； 获取待优化河段的目标水文生态效益参数， 并将目标水文生态效益参数输入第一映射关系， 得到沉水植被对应的目标形态 参数； 基于目标形 态参数， 生成对待优化河段的沉水植被形态调整 策略。 本发明提供的技术方案， 实现人工干预待 优化河段， 达到实际需求的河道行洪、 泥沙运动、 物质输移、 和水生物生存环境的效果， 从而进一 步提高了河道的生态系统健康。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115271234 A 2022.11.01 CN 115271234 A 1.一种沉水植被形态的调整方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 建立沉水植被的形态参数与 水文生态效益参数的第 一映射关系， 所述沉水植被的形态 参数至少包括沉水植被直径和沉水植被排列密度中的一种； 所述水文生态效益参数至少包 括河道行洪参数、 泥沙运动参数、 物质输移参数、 水生物生存特 征中的一种； 获取待优化河段的目标水文生态效益参数， 并将所述目标水文生态效益参数输入所述 第一映射关系， 得到沉水植被对应的目标 形态参数； 基于所述目标 形态参数生成对所述待优化河段的沉水植被形态调整策略。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述建立沉水植被的形态参数与 水文生态 效益参数的映射关系， 包括： 分别建立河道水位与 所述沉水植被排列密度、 床面水流切应力与所述沉水植被排列密 度、 紊流入侵深度与所述沉水植被排列密度之间的第二映射关系、 第三映射关系和第四映 射关系； 建立紊流特 征尺度与所述 沉水植被直径之间的第五映射关系； 将所述第二映射关系、 所述第三映射关系、 所述第 四映射关系和所述第五映射关系组 合作为所述第一映射关系； 其中所述河道水位、 所述床面水流切应力、 所述紊流入侵深度和所述紊流特征尺度分 别用于表征河道行洪参数、 泥沙运动参数、 物质输移参数和水生物生存特 征。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 获取待优化河段的目标水文生态效益参 数， 并将所述 目标水文生态效益参数输入所述第一映射关系， 得到沉水植被对应的目标形 态参数， 包括： 基于所述待优化河段的当前河道水位、 当前床面水流切应力、 当前紊流入侵深度、 当前 紊流特征尺度以及相应的提升需求， 计算所述待优化河段 的目标河道水位、 目标床面水流 切应力、 目标紊 流入侵深度和目标紊 流特征尺度， 其中所述目标河道水位、 目标床面水流切 应力、 目标紊流入侵深度和目标紊流特 征尺度为所述目标 水文生态效益 参数； 将所述目标河道水位、 目标床面水流切应力、 目标紊流入侵深度分别输入第二映射关 系、 第三映射关系和第四映射关系， 计算对应的沉水植被排列密度； 将计算出的各个沉水植被排列密度融合， 得到目标沉水植被排列密度； 将所述目标紊流特 征尺度输入第五映射关系， 得到目标沉水植被直径； 将所述目标沉水植被排列密度和所述目标沉水植被直径作为所述目标 形态参数。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述目标形态参数生成对所述待 优化河段的沉水植被形态调整策略， 包括： 根据所述待优化河段的长度、 宽度及水体淹没范围， 选 定若干测量区域； 获取各个所述测量区域内的当前沉水植被排列密度和当前沉水植被直径； 对各个测量区域内的当前沉水植被排列密度和当前沉水植被直径进行调整， 以使各个 测量区域内的所述当前沉水植被排列密度与所述目标沉水植被排列密度之 间的差异、 所述 当前沉水植被直径与所述目标沉水植被直径之间的差异符合预设误差条件。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述获取各个所述测量区域内的当前沉水 植被排列密度和当前沉水植被直径， 包括： 获取当前测量区域内沉水植被的水 下形态图片， 并将所述图片转 化为向量信息；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115271234 A 2从所述向量信息中提取单株沉水植被的水下高度以及当前沉水植被直径沿水下高度 方向的变化信息； 基于所述单株沉水植被的水下高度对所述当前沉水植被直径沿水下高度方向的变化 信息进行积分， 得到单株沉水植被的挡水面积； 基于所述单株沉水植被的挡水面积与当前测量区域内单位床面对应沉水植被数量的 乘积， 确定当前测量区域内的当前沉水植被排列密度。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述对各个测量区域内的当前沉水植被排 列密度和当前沉水植被直径进行调整， 包括： 基于所述预设误差条件中的直径误差选定沉水植被类型， 以使选定沉水植被的沉水植 被直径沿水 下高度方向的变化信息与所述目标沉水植被直径的差异在所述 直径误差之内； 使用选定沉水植被替换不符合所述 直径误差的当前沉水植被； 基于选定沉水植被的沉水植被直径沿水下高度方向的变化信息计算选定植被的单株 挡水面积； 调整当前测量区域内单位床面对应的沉水植被数量， 以使调 整后的沉水植被排列密度 与目标沉水植被排列密度的差异在所述预设误差条件中的密度误差之内， 所述调整后的沉 水植被排列密度是调整后的单位床面对应沉水植被数量与所述选定植被的单株挡水面积 的乘积。 7.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 建立所述第二映射关系的步骤 包括： 保持所述待优化河段的河道过流 量和沉水植被直径不变； 均匀改变单位床面的沉水植被数量， 并对应 计算多个沉水植被排列密度； 记录各个沉水植被排列密度对应的河道水位， 并按照各个河道水位和各个沉水植被排 列密度的一 一对应关系拟合 生成函数关系， 并将所述 函数关系作为所述第二映射关系。 8.一种沉水植被形态的调整装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 映射关系单元， 用于建立沉水植被的形态参数与水文生态效益参数的第一映射关系， 所述沉水植被的形态 参数至少包括沉水植被直径和沉水植被排列密度中的一种； 所述水文 生态效益参数至少包括河道行洪 参数、 泥沙运动参数、 物质输移 参数、 水生物 生存特征中的 一种； 目标形态确定单元， 用于获取待优化河段的目标水文生态效益参数， 并将所述目标水 文生态效益 参数输入所述第一映射关系， 得到沉水植被对应的目标 形态参数； 形态调整单元， 基于所述目标形态参数生成对所述待优化河段的沉水植被形态调 整策 略。 9.一种电子设备， 其特 征在于， 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， 从而执行如权利要求 1‑7任一项所述的 方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 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从而执 行如权利要求1 ‑7任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115271234 A 3