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申请/专利权人：福建福大建筑规划设计研究院有限公司

摘要：本发明公开了面向城水关系的城市蓄排空间优化方法及模拟系统，具体涉及城市水资源管理和优化领域，用于解决城市蓄排系统效率低和应对能力差问题，是通过长短期记忆网络规避短期季节影响原始数据。分析蓄水池在调度网络中的贡献，结合多层网络分析计算综合显著性和相互影响，从多维度评估蓄水池的重要性。采用聚类优化法识别高压力区域蓄水池，并进行空间优化，增强调节能力，缓解高负担区域的压力。结合自助法和蒙特卡罗模拟检验优化结果的可靠性，确保高影响力区域的稳定性和一致性，避免偶然性判断。实现城市蓄排系统的精准调控，提高资源调度效率，确保城市水资源管理的稳定性和可持续性，提供科学有效的优化方案。

主权项：1.面向城水关系的城市蓄排空间优化方法，其特征在于：S1，构建待分析城市的现有蓄水池的使用数据库；S2，使用LSTM长短期记忆网络去除短期季节影响；S3，通过桥接图分析蓄水池在整个调度网络中的贡献情况，构建桥接关键指数，再通过潜在功能区域的多层网络分析获得时空节点显著性指数，利用TOPSIS法对桥接关键指数和时空节点显著性指数经过理想解距离比值处理得到多维动态节点影响力指数，分析蓄水池在不同时空维度上的显著性和相互影响；S4，采用地理-动态聚类优化法，识别多维动态节点影响力指数超过标准值的蓄水池集中区域，标记最靠近中心点的蓄水池，并对其空间进行优化；S5，通过自助法和蒙特卡罗模拟结合，检验地理-动态聚类优化法识别结果的可靠性，判定识别多维动态节点影响力指数超过标准值的蓄水池集中区域的稳定性和一致性是否达标，以此来对步骤S4的聚类结果进行偶然性判断；构建桥接关键指数的构建过程如下：从短期季节影响去除后的蓄水池使用数据中提取蓄水池间调用关系的数据；根据调用关系数据，构建蓄水池调度网络，将每个蓄水池视为节点，调用关系视为边，边权重表示调用强度，利用邻接矩阵表示网络结构，边权重通过标准化处理，使其数值在0到1之间； ；其中，为节点和节点之间的标准化调用强度，为节点和节点之间的实际调用强度，为最大调用强度；计算调度网络中所有节点对之间的最短路径，生成最短路径矩阵，每个元素表示节点和节点之间的最短路径长度； ；其中，ShortestPath表示节点间最短路径的计算方法；利用最短路径的中介性计算桥接中心性，桥接中心性衡量节点在连通不同节点群体中的重要性，节点的桥接中心性定义为：；其中，为节点的桥接中心性为节点和节点之间的最短路径数量，为通过节点的最短路径数量，为节点和节点之间的最短路径长度，表示网络中的节点总数，即蓄水池的总数量，用于计算和归纳整个网络的中心性；跨池协同效应衡量节点在支持其他节点功能和协同工作中的作用，节点的跨池协同效应定义为：；综合桥接作用结合桥接中心性和跨池协同效应，节点的综合桥接作用指数计算公式为：；通过归一化处理，将综合桥接作用指数标准化，得到桥接关键指数。

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