申请/专利权人：武汉大学

申请日：2021-11-17

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN114139415B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F17/18;G06F17/15;G06F17/11

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.03.22#实质审查的生效;2022.03.04#公开

摘要：本发明提供一种缺资料河流污染物释放过程反演及参数确定的方法，包括：利用站点浓度观测数据获得关键参数；将关键参数代入到对流扩散方程中并进行离散，求解浓度的时空分布；利用求得的关键参数及浓度分布，根据公式计算目标误差函数J；推导对流扩散方程的伴随方程并对其进行离散，进而计算出伴随算子的时空分布；结合浓度分布与伴随算子，推求出目标误差函数J关于各个关键参数的梯度；根据目标误差函数J推导出各个关键参数的调整公式，并根据调整公式对各关键参数进行调整；检查目标误差函数是否满足收敛准则。本发明能够同时对每个时段的释放强度、纵向离散系数以及流速进行估计，从而解决现有技术难以进行污染物释放过程重建的工作。

主权项：1.一种缺资料河流污染物释放过程反演及参数确定的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，利用站点浓度观测数据获得关键参数；步骤2，将步骤1获得的关键参数代入到对流扩散方程中，对该方程进行离散，求解浓度的时空分布；步骤3，利用以上步骤中求得的关键参数及浓度分布，根据公式计算目标误差函数J；步骤4，推导对流扩散方程的伴随方程并对其进行离散，进而计算出伴随算子的时空分布；步骤5，根据步骤4推导的公式结合步骤2中求得的浓度分布与步骤4中求得的伴随算子，推求出目标误差函数J关于各个关键参数的梯度；步骤6，根据目标误差函数J推导出各个关键参数的调整公式，并根据调整公式对各关键参数进行调整；步骤7，检查目标误差函数是否满足收敛准则，当满足迭代收敛准则时，则停止迭代计算并输出此时的各个关键参数的值；否则，返回步骤2，利用最新计算得到的关键参数重新计算浓度分布，依次进行后续各步骤，直至满足收敛准则为止；其中，步骤1中的关键参数包括：污染物流速的初猜值、纵向离散系数的初猜值以及污染物释放过程函数的初猜值；流速的初猜值公式为： ；式中：为测点1的位置，为测点2的位置；为污染团质心到达测点1的平均时间，为污染团质心到达测点2的平均时间，其中，平均时间的求解方法由下式给出： ；式中：为污染团质心到达测点的平均时间；为第j个测量数据对应的测量时间，为第j个测量数据对应的污染物浓度，为该测点处浓度观测数据的个数；纵向离散系数的初猜值公式为： ；式中：为测点1处浓度时变分布的方差，为测点2处浓度时变分布的方差，其求法如下： ；式中变量同上；释放过程函数的初猜值可以设为0向量，即公式为： ；式中：n是假设的释放的总的单位时段的数目，并且满足，为假设的释放持续的总时长；符号表示矩阵的转置操作。

全文数据：

权利要求：

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