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龙图腾网获悉首都师范大学申请的专利一种基于孔隙水压力的地下水位早期预警方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120217935B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510274386.3，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种基于孔隙水压力的地下水位早期预警方法是由郭琳;宫辉力;朱琳;李小娟设计研发完成，并于2025-03-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于孔隙水压力的地下水位早期预警方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于孔隙水压力的地下水位早期预警方法，属计算机深度学习技术领域。本发明基于地面沉降监测站，获取长时序分层地下水位数据和分层孔隙水压力数据；依据流体静力学和地下水动力学原理，将孔隙水压力测定值换算为水位标高。在此基础上，综合区域多种水文地质参数、源汇项等信息，以地下水动力学方程为物理约束，构建具有物理机制的LSTM‑PINNs模型，实现基于孔隙水压力的地下水位早期预警。相比传统数值模型，本发明能更精准地捕捉单点分层地下水动力学特征，具备强大的数据缺失补全能力和长时间尺度预测能力，同时具有实现简单、运行高效、扩展性强的优点，能够广泛适用于地下水资源管理、环境保护及地质灾害防控等领域。

本发明授权一种基于孔隙水压力的地下水位早期预警方法在权利要求书中公布了：1.一种基于孔隙水压力的地下水位早期预警方法，其特征在于，包括以下步骤； S1、数据采集：通过地面沉降监测站，获取站点预设时间周期下的地下水水位数据、分层的孔隙水压力值和抽水量大小； S2、数据转换：基于流体静力学和地下水动力学原理，将孔隙水压力测定值换算为等效水柱标高； S3、方程构建：获取研究区基础地质、水文地质数据，根据达西定律和质量守恒定律构建研究区地下水一维垂向饱和渗流方程； S4、模型构建：基于S1获取的地下水水位数据和抽水量数据及S2获取的不同层位孔隙水水位数据，构建基于孔隙水压力的LSTM-PINNs地下水位模型并对所构建的模型开展训练，获取神经网络输出与训练数据之间的数据误差项； S5、物理约束：将S4中模型所得的网络输出结果带入S3的地下水动力学方程，通过差分方法对物理方程求解，获取LSTM-PINNs网络的物理残差项；具体包括以下步骤： S5.1、利用LSTM网络预测的地下水位值，结合研究区地下水一维垂向饱和渗流方程，通过有限差分法计算偏导数： 15 16 式中，h表示地下水水位；t表示时间；Kz表示垂向渗透系数；z表示垂向坐标；hm表示渗压计埋深m米处等效水柱标高；hn表示渗压计埋深n米处等效水柱标高；ht+1表示后一时刻水位预测值；ht表示当前时刻水位预测值； S5.2、将S5.1计算所得的偏导数带回物理方程，计算得到物理残差项： 17 式中，MSEPDE表示网络物理残差项；N表示样本数量；Ss表示含水层贮水系数；Q表示源汇项； S6、模型优化：叠加S4获取的数据误差项和S5获取的物理残差项，得到基于孔隙水压力的地下水位LSTM-PINNs模型的整体损失，并将其反向传播回神经网络模型，不断迭代优化，模型逐步学习，获得优化后的地下水位预警模型，实现基于孔隙水压力的地下水位模拟及预警。

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