全国共享！九派∙Basin流域水文模型今日起开放使用

九派∙Basin

为推进水文现代化建设，长江委水文局凝练近年数字化创新成果，基于九派架构，打造了“九派∙Basin”流域水文模型。

为共享创新成果、促进交流合作、提升水文的社会服务能力，“九派∙Basin”流域水文模型，自8月5日起正式上线，基础版面向全国免费开放使用。

“九派∙Basin”实现全国任一河流上的任一位置，用户自定义流域的全自动水文模型构建和计算。可广泛应用于中小流域（水库、沿河城镇）、旅游景区、在建涉河工程、无资料地区等场景。

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https://basin.jiupai.cloud

视频介绍

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了解“九派∙Basin”详细功能和操作指南

模型功能

“九派∙Basin”（九派，指长江水文九派架构；Basin，九派架构下的流域水文模型。九派还将陆续推出“九派∙Station水文监测模型”、“九派∙River河道模型”等其他产品），基于长江水文自研的流域水文PIMAST算法和海量多源异构大数据集构建。实现全国任一河流上的任一位置，用户自定义流域的全自动水文模型构建和计算。“九派∙Basin”具备以下功能。

1. 流域全自动水文建模

用户可根据需求，在全国任一河流上的任一计算位置自定义站点，一键式实现模型构建工作（包括流域、河网、下垫面等几十种参数的自动提取），根据流域特征自动微调PIMAST模型结构和参数配置，自主生成流域产汇流计算方案。

2.流域降水预报预警

深度集成EC模式、GFS模式等各类数值预报产品，耦合地面观测信息，针对用户自定义流域，实时滚动生成未来10天降水预报图文报表（包括降水空间分布动态变化、面平均降水量值统计、降水量时段累计统计等），同时根据用户预设的时段降水阈值判定并推送降水预警消息，为用户提供覆盖全面且精细化的降水预报预警服务。

3.流域产汇流计算分析

基于降水预报成果驱动预训练的通用PIMAST模型，对用户自定义流域的产汇流过程实现滚动计算，实时输出计算断面流量过程。若用户预设了计算断面的水位-流量关系曲线，亦可实现断面水位预警功能。

模型算法

长江委水文局基于多年科研与实践创新成果，自主研发了流域水文模型PIMAST，即基于物理信息（Physical Information，PI）约束、多头注意力机制（Multi-head Attention，MA），以及时空（Spatial-Temporal，ST）卷积构建的深度学习神经网络模型。该模型主要由CNN特征识别模块、LSTM时序预测模块、以及成果实时校正模块组成，支持自主滚动学习、参数动态更新。

其中，物理约束（PI），通过诸如在LSTM记忆层中引入流域土壤蓄水量这类关键中间变量的方式，在一定程度上避免了深度神经网络的过拟合，同时提升了模型的可解释性；多头注意力机制（MA），主要考虑闸坝工程、抽排口、蓄滞洪区等水利工程，以及支流入汇顶托等对天然流量过程的多头综合影响，对模型计算成果进行动态校正，以保证计算精度；时空卷积（ST）主要针对流域下垫面特征、降水驱动等具有时空异质性的数据进行特征提取和耦合，以充分考虑不同降水事件下暴雨中心、综合汇流时间等变量对计算成果的影响。

PIMAST模型分为基础版、专业版和定制版3大版本：

PIMAST基础版

以全国范围数字流域信息、气象和下垫面信息、地面站点信息为基础，构建统一模型训练数据集，依托“长江水文智算中心”开展模型训练与调试，可实现任一用户自定义流域的出口流量过程计算。

PIMAST专业版

基于PIMAST基础版，可针对用户自定义流域进行局部特调，或结合“九派一体机”优化训练，模型泛化性及稳定性进一步增强，适用于对模型精度要求较高的用户。

PIMAST 定制版及其平台建设

可根据客户需求定制化功能点和算力资源方案，针对不同流域分区单独构建训练PIMAST模型并制定方案，可满足软硬件国产化及本地内网部署运行要求，进一步提高计算精度，主要面向专业大客户。

“九派∙Basin”为大模型方向创新成果，欢迎同行开展技术交流，共同推进水文技术进步，提升水文的社会服务能力。

欢迎各界提出宝贵意见和需求建议，九派团队愿提供更加丰富、完善的专业模型服务和系统定制服务。

联系我们

长江委水文局技术中心

曾凌  13163262520（模型算法）

原松  13477093077（系统平台）

高明  13212710080（孪生应用）

李然  13886685813（配套设备）

免责声明：流域水文模型计算十分复杂，“九派∙Basin”流域水文模型，采用海量数据预训练模型，全部功能均根据用户自定义需求自动实现，基础版成果仅供参考。请以实际情况和官方信息为准。

来源：长江水文网

来源：长江水文技术研究中心

编辑：郑力

责编：赵昕、王惠娟