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一种基于数字孪生的河口海湾预警管理方法和系统 

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申请/专利权人:广东海洋大学

摘要:本发明公开了一种基于数字孪生的河口海湾预警管理方法和系统,包括多源获取河口海湾的数据,使用机器学习算法处理所获得的数据生成河口海湾的数字孪生模型;通过偏最小二乘回归识别数据的相关性,将数据融合成河口海湾当前状态的状态向量,更新数字孪生模型以反映状态向量;通过模拟河口海湾不同的污染排放情景,将状态向量输入数字孪生模型,计算河口海湾的环境容量进行动态评估;根据环境容量评估结果进行智能预警管理;本发明利用PLSR算法,快速处理和分析多源数据,生成河口海湾当前状态的多维状态向量,实时更新和集成到数字孪生模型及时反映环境变化,解决现有技术在实时更新和动态模拟能力方面的不足,提高了预警系统的响应速度和准确性。

主权项:1.一种基于数字孪生的河口海湾预警管理方法,其特征在于:包括如下步骤:多源获取河口海湾的数据,使用机器学习算法处理所获得的数据以生成表示所述河口海湾的数字孪生模型;其中,河口海湾的数据包括遥感数据、水文数据、水质数据、气象数据、地质数据和人为数据;通过偏最小二乘回归识别所获得的数据之间的相关性,将所接收的数据融合成表示河口海湾当前状态的状态向量,以及更新所述数字孪生模型以反映状态向量;其中,将状态向量集成到数字孪生模型中,用于实时反映河口海湾的环境状态,具体包括:根据确定的PLS成分的得分作为状态向量的一个维度,形成多维状态向量;状态向量表示为:;其中状态向量作为河口海湾当前环境状态的表示;根据模型预测的贡献程度,计算每个PLS成分权重;通过解释方差比例来计算每个PLS成分权重,每个PLS成分权重表示为:,其中,是第i个PLS成分的解释方差比例,表示第i个PLS成分的贡献度;表示所有m个PLS成分贡献度的总和,用于归一化权重;随着新数据的获取,使用调整后的权重计算加权PLS成分得分,更新状态向量中的每个维度,以反映最新的环境状态;具体加权PLS成分得分表示为:,其中,是第i个PLS成分的原始得分;将状态向量作为数字孪生模型的一个输入,使数字孪生模型能够根据最新的状态向量更新其内部状态;通过模拟河口海湾不同的污染排放情景,并根据每个情景的排放特征,将状态向量输入数字孪生模型,计算河口海湾的环境容量进行动态评估;根据环境容量评估结果,实时分析环境风险进行智能预警管理。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 广东海洋大学 一种基于数字孪生的河口海湾预警管理方法和系统

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