本发明涉及水环境预测领域，尤其是涉及一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报方法及系统。
背景技术：
1、微服务架构是一种应用程序开发方法，也就是将大型应用程序构建为一组模块化服务。每个模块都支持一个特定的业务目标，并使用一个定义好的简单接口与其它服务集合进行通信。微服务架构的兴起与云计算和devops的普及密不可分。云计算提供了弹性的计算资源，使得部署和运维更加简单，而devops推崇开发和运维的紧密协作，加速了软件交付的速度。容器技术为微服务架构的实现提供了强大的支持。容器可以将微服务打包成独立的、可移植的单元，确保服务在不同环境中运行一致性，并且可以在不同的主机之间快速迁移。容器还提供了强大的隔离性，确保微服务之间相互独立，不会因为一个服务的故障而影响其他服务的正常运行。这使得微服务架构更加稳定和可靠。
2、然而，现有技术中，由于微服务数量众多，运维复杂性较大，运维负担相应加大，尤其是在大规模微服务环境下，存在着难以进行部署和管理的问题。此外，现有技术中，传统的水环境模型模拟预报系统中的各个业务功能中相互之间存在嵌套，相互关联的影响，使得整个系统的耦合度和复杂度大大增加，传统的系统难以实现灵活的扩展和不同微服务之间协同处理。因此，本发明提供一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报方法及系统。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报方法及系统。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一方面，本发明公开了一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报方法，所述方法通过一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报系统来实现，包括两个阶段：对所述系统的初始化阶段和预报执行阶段；
4、其中，初始化阶段包括：
5、准备和构建预报水体水环境模型；
6、根据已构建的水环境模型，通过方案管理微服务生成水环境模型模拟的模板方案；
7、根据已构建的水环境模型，通过物联网数据管理微服务配置水环境模型需要的监测和数据清洗的站点与指标；
8、预报执行阶段包括：
9、通过方案管理微服务创建水环境模型模拟中的模拟预报方案；
10、通过物联网数据管理微服务进行水环境模型模拟预报需要的治理数据处理；
11、通过模型信息微服务进行水环境模型模拟预报前处理；
12、通过方案计算微服务监控水环境模型的计算资源，进行模拟预报计算；
13、通过模型结果微服务进行水环境模型模拟预报后处理；
14、通过系统展示微服务展示水环境模型模拟预报结果。
15、进一步地，所述方案管理微服务包括通过应用程序编程实现的预报方案和预报模板方案管理。
16、进一步地，所述模型信息微服务进行水环境模型模拟预报前处理包括以下步骤：
17、通过方案管理微服务，获取水环境模拟预报方案的方案文件和方案预报开始时间和预报结束时间；
18、通过物联网数据管理微服务，根据方案预报开始时间、预报结束时间和数据配置获取需要的监测数据和治理数据；
19、通过模型信息微服务进行监测数据和治理数据的数据格式转换，得到预定数据结构的初始场数据、边界数据、调度信息数据；
20、通过模型接口微服务将初始场数据、边界数据、调度信息数据写入水环境模型模拟预报方案文件中；并将该文件发送至模型信息微服务。
21、进一步地，所述方案计算微服务进行水环境模型模拟预报计算包括服务器端和客户端两部分，基于消息中间件进行消息交换。
22、进一步地，所述模型结果微服务将水环境模拟模拟结果文件中的模拟结果数据进行数据转换后端，得到用于所述系统展示的预报结果数据。
23、第二方面，本发明公开了一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报系统，包括基础服务平台模块、物联网数据模块和水环境模型模拟预报模块；其中，基础服务平台模块通过网关与物联网数据模块连接，物联网数据模块连接通过网关与水环境模型模拟预报模块连接，水环境模型模拟预报模块通过模型接口与水环境模型连接；
24、所述基础服务平台模块用于对物联网数据模块和水环境模型模拟预报模块中的微服务进行治理与监控，包括微服务注册发现、网关服务、鉴权服务、日志管理服务、系统监控服务；
25、所述物联网数据模块用于接入所述水环境模型模拟预报模块中的监测数据和治理数据，包括物联网数据管理微服务和物联网数据清洗微服务；
26、所述水环境模型模拟预报模块用于将所述系统中各个业务功能拆分独立运行容器化微服务，包括方案管理微服务，模型接口微服务，模型信息微服务，方案计算微服务，模型结果微服务和系统展示微服务；
27、所述系统用于实现上述任意一项所述的方法。
28、进一步地，所述基础服务平台模块、物联网数据模块和水环境模型模拟预报模块通过docker镜像形式进行容器化部署。
29、进一步地，所述微服务注册发现基于consul搭建，所述网关服务基于envoy搭建，所述鉴权服务基于identityserver4搭建，所述日志管理服务基于elasticsearch+kibana+filebeat搭建。
30、进一步地，基础服务平台模块、物联网数据模块和水环境模型模拟预报模块的微服务间的通信采用dapr边车模式。
31、进一步地，采用dapr微服务编程模型平台对所述系统进行去中心化的微服务开发和部署。
32、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
33、(1)本发明通过构建一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报系统，将水环境模型模拟预报系统中的各个业务功能，拆分成单个能独立运行容器化微服务，降低了系统整体耦合度和复杂度，增强了系统灵活性可扩展性和可复用性，让业务易于理解、更新和升级，有效降低开发成本，提升了交付效率和整体非功能性指标。
34、(2)本发明提供的系统基于dapr微服务编程模型平台，实现微服务构建、微服务状态管理、服务到服务调用、发布/订阅以及与具有i/o绑定的外部系统集成等去中心化的微服务治理，有效降低了微服务的运维负担。
35、(3)本发明提供一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报方法，该方法能够运行多个独立的微服务，便于独立开发、独立测试、独立发布、独立部署、独立运维。
1.一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报方法，其特征在于，所述方法通过一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报系统来实现，包括两个阶段：对所述系统的初始化阶段和预报执行阶段；
2.根据权利要求1所述的一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报方法，其特征在于，所述方案管理微服务包括通过应用程序编程实现的预报方案和预报模板方案管理。
3.根据权利要求1所述的一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报方法，其特征在于，所述模型信息微服务进行水环境模型模拟预报前处理包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报方法，其特征在于，所述方案计算微服务进行水环境模型模拟预报计算包括服务器端和客户端两部分，基于消息中间件进行消息交换。
5.根据权利要求1所述的一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报方法，其特征在于，所述模型结果微服务将水环境模拟模拟结果文件中的模拟结果数据进行数据转换后，得到用于所述系统展示的预报结果数据。
6.一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报系统，其特征在于，包括基础服务平台模块、物联网数据模块和水环境模型模拟预报模块；其中，基础服务平台模块通过网关与物联网数据模块连接，物联网数据模块连接通过网关与水环境模型模拟预报模块连接，水环境模型模拟预报模块通过模型接口微服务与水环境模型连接；
7.根据权利要求6所述的一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报系统，其特征在于，所述基础服务平台模块、物联网数据模块和水环境模型模拟预报模块通过docker镜像形式进行容器化部署。
8.根据权利要求6所述的一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报系统，其特征在于，所述微服务注册发现基于consul搭建，所述网关服务基于envoy搭建，所述鉴权服务基于identityserver4搭建，所述日志管理服务基于elasticsearch+kibana+filebeat搭建。
9.根据权利要求6所述的一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报系统，其特征在于，基础服务平台模块、物联网数据模块和水环境模型模拟预报模块的微服务间的通信采用dapr边车模式。
10.根据权利要求6所述的一种基于微服务架构的水环境模型模拟预报系统，其特征在于，采用dapr微服务编程模型平台对所述系统进行去中心化的微服务开发和部署。
