#沐澜水文 (hydro)

基于 MoonBit 全栈多后端架构的分布式新安江模型 + 浅水方程水动力耦合流域洪水智能预报系统

#概述

#核心能力

#架构

                    ┌─────────────────────────────────────┐
                    │           shared (核心层)             │
                    │  ┌──────────┐  ┌──────────┐         │
                    │  │ 新安江模型 │  │ SWE求解器 │         │
                    │  └────┬─────┘  └────┬─────┘         │
                    │       └──── 耦合 ────┘               │
                    │  ┌──────────┐  ┌──────────┐         │
                    │  │ SCE-UA率定│  │ DDS率定  │         │
                    │  └──────────┘  └──────────┘         │
                    │  ┌──────────┐  ┌──────────┐         │
                    │  │ 批量仿真  │  │ 评价指标 │         │
                    │  └──────────┘  └──────────┘         │
                    │  ┌──────────┐  ┌──────────┐         │
                   │  │ 任务调度  │  │ 性能基准  │         │
                   │  └──────────┘  └──────────┘         │
                   └──────┬──────────────────┬──────────┘
                          │                  │
                   ┌──────▼────┐    ┌────────▼──────┐
                   │  backend   │    │  frontend     │
                   │  CLI 20命令 │    │  TEA 架构     │
                   │  (native)  │    │  (wasm-gc/js) │
                   └──────┬─────┘    └───────────────┘
                          │
              ┌───────────┼───────────┐
              │           │           │
       ┌──────▼──────┐ ┌──▼───┐ ┌────▼────┐
       │ persistence │ │ ml/  │ │  gis/   │
       │ DataStore   │ │ LSTM │ │ DEM/河网│
       │ + C FFI I/O │ │ 混合 │ │ 流域分析│
       │ (native)    │ │ 预报 │ │         │
       └─────────────┘ └──────┘ └─────────┘
                              │
                       ┌──────▼──────┐
                       │   flood/    │
                       │ 淹没推演    │
                       │ 风险图+损失 │
                       └─────────────┘

#四后端编译

#快速开始

# 安装 MoonBit 工具链
curl -fsSL https://cli.moonbitlang.com/install/unix.sh | bash

# 克隆仓库
git clone https://github.com/toadium/moon_hydro.git
cd moon_hydro

# 编译检查
moon check

# 运行测试（四后端 × 374 测试）
moon test --target wasm-gc
moon test --target native

# 运行后端 CLI（20 个子命令）
moon run --target native backend

# 运行性能基准测试
moon run --target native backend benchmark

# 运行AI混合预报演示
moon run --target native backend ai_forecast

# 运行GIS接口演示
moon run --target native backend gis

# 运行洪水淹没推演演示
moon run --target native backend flood

#CLI 子命令

#项目结构

moon_hydro/
├── shared/                     # 共享层：数据模型 + 算法内核
│   ├── model.mbt               # 核心结构体
│   ├── xaj_core.mbt            # 新安江演算内核
│   ├── swe_core.mbt            # 1D 浅水方程
│   ├── swe2d.mbt               # 2D 浅水方程
│   ├── coupling.mbt            # 新安江+SWE 耦合
│   ├── calibration.mbt         # DDS 率定
│   ├── sceua.mbt               # SCE-UA 全局优化
│   ├── evaluation.mbt          # 评价指标
│   ├── extended_metrics.mbt    # 扩展指标
│   ├── timeseries.mbt          # 时间序列分析
│   ├── batch_sim.mbt           # 批量/集合/敏感性/蒙特卡洛
│   ├── basin_cases.mbt         # 实测流域校验
│   ├── task_scheduler.mbt      # 任务调度 + 进度回调
│   ├── benchmark.mbt           # 性能基准测试框架
│   ├── auth.mbt                # 权限框架（用户/鉴权/方案隔离）
│   └── serde_bind.mbt          # JSON 序列化
├── ml/                         # AI 机器学习层
│   ├── matrix.mbt              # 矩阵/向量运算
│   ├── lstm.mbt                # LSTM 模型（前向传播/训练）
│   └── hybrid.mbt              # 混合预报（物理+AI残差校正）
├── gis/                        # GIS 接口层
│   ├── types.mbt               # 基础类型（点/线/多边形/DEM/河网）
│   ├── dem.mbt                 # DEM 分析（D8流向/汇流累积/流域delineation）
│   └── river.mbt               # 河网处理（Strahler河序/拓扑排序/追溯）
├── flood/                      # 洪水淹没推演层
│   ├── inundation.mbt          # 淹没仿真（2D SWE/到达时间/持续时间）
│   ├── risk_map.mbt            # 风险图（5级分类/ASCII渲染/统计）
│   └── damage.mbt              # 损失评估（JRC曲线/土地利用/损失统计）
├── persistence/                # 持久化存储层
│   ├── store.mbt               # DataStore + JSON 序列化
│   ├── file_io.mbt             # C FFI 文件 I/O（native）
│   └── fileio.c                # C 实现
├── backend/                    # 后端 CLI
│   ├── main.mbt               # 入口分发器
│   └── cli.mbt                # 20 个子命令
├── frontend/                   # 前端 TEA 架构
│   ├── main.mbt               # 薄入口
│   └── lib/                   # TEA 库包
│       ├── tea_arch.mbt       # Model 定义
│       ├── msg_enum.mbt       # Msg 枚举
│       ├── update_logic.mbt   # update 函数
│       ├── view_layout.mbt    # view 虚拟 DOM
│       └── wasm_slim_model.mbt# 浏览器内试算
├── docs/                       # 项目文档
│   ├── 用户手册.md             # 完整使用指南
│   ├── 部署指南.md             # 部署指南
│   └── API.md                 # API 文档
├── .github/workflows/          # CI/CD
└── roadmap.md                  # 开发路线图

#CI/CD

#性能基准

实际数值取决于硬件。基准测试统计均值/最小/最大/标准差/吞吐量。

#功能对比

#开发路线

#贡献

#许可证