防汛抗旱智能預(yù)報(bào)系統(tǒng)防汛抗旱智能預(yù)報(bào)系統(tǒng)主要根據(jù)地形數(shù)據(jù)，依據(jù)xx域內(nèi)的雨量站，流量站等站點(diǎn)的實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)，依托模型，進(jìn)行暴雨，洪水，干旱，大壩潰決情況進(jìn)行模擬，及時(shí)預(yù)報(bào)預(yù)，為人民的生命財(cái)產(chǎn)提供安全保障。主要包含以下功能：暴雨內(nèi)澇預(yù)報(bào)子系統(tǒng)暴雨內(nèi)澇預(yù)報(bào)子系統(tǒng)集雨量、積水、流量監(jiān)測采集、積水仿真計(jì)算、結(jié)果顯示、風(fēng)險(xiǎn)評估、預(yù)報(bào)、方案生成以及災(zāi)后評估為一體，是能學(xué)準(zhǔn)確處理高度化地xx內(nèi)澇復(fù)雜問題的XX智能系統(tǒng)。汛抗旱智能預(yù)報(bào)系統(tǒng)主要建設(shè)內(nèi)容包括：暴雨內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)子系統(tǒng)、洪水預(yù)報(bào)預(yù)子系統(tǒng)、干旱預(yù)報(bào)預(yù)子系統(tǒng)和堤防大壩潰決預(yù)報(bào)預(yù)子系統(tǒng)。暴雨內(nèi)澇預(yù)報(bào)子系統(tǒng)暴雨內(nèi)澇預(yù)報(bào)子系統(tǒng)（1）子系統(tǒng)概述暴雨內(nèi)澇預(yù)報(bào)子系統(tǒng)集雨量、積水、流量監(jiān)測采集(資料前處理)、積水仿真計(jì)算、結(jié)果顯示、風(fēng)險(xiǎn)評估、預(yù)報(bào)、方案生成以及災(zāi)后評估為一體(結(jié)果后處理)，能學(xué)準(zhǔn)確處理高度化地xx內(nèi)澇復(fù)雜問題的XX智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠基于現(xiàn)場實(shí)際情況自動獲取監(jiān)測點(diǎn)積水深度、流量與雨量等重要數(shù)據(jù)；通過構(gòu)建高精度分布式立體耦合的雨洪模型預(yù)測險(xiǎn)情發(fā)展，估計(jì)災(zāi)害損失，以便有關(guān)部門能夠及時(shí)分布預(yù)報(bào)XX息、出臺救災(zāi)減災(zāi)方案、合理進(jìn)行人員調(diào)配和物質(zhì)分配，有利于xx民規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，提前轉(zhuǎn)移人員或財(cái)產(chǎn)，將內(nèi)澇災(zāi)害的損失控制到最小，體現(xiàn)以人為本。災(zāi)情過后，還能進(jìn)行災(zāi)后評估，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我優(yōu)化和改善。本子系統(tǒng)特色與亮點(diǎn)：暴雨內(nèi)澇預(yù)報(bào)子系統(tǒng)的最核心模塊為內(nèi)澇仿真模擬模塊。當(dāng)前用于內(nèi)澇仿真模擬的模型很多，但管網(wǎng)模型和水動力模型耦合的模型相對不多，且現(xiàn)存的耦合模型多數(shù)基于商業(yè)軟件進(jìn)行開發(fā)，成本極其昂，且這些模型xx域性適應(yīng)性差，因而不便于推XX。因此，本模塊將在C#環(huán)境下自主研發(fā)一種耦合基于一維圣維方程的管網(wǎng)模型和基于二維擴(kuò)散波方程的地表淹沒模型的方法，從而構(gòu)建一種高精度的分布式立體化雨洪仿真模型。該模型能增強(qiáng)地表與管網(wǎng)交互作用，極大地提高預(yù)測精度和模擬效果，且能節(jié)省大量時(shí)間和金錢成本。（2）子系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)暴雨內(nèi)澇預(yù)報(bào)子系統(tǒng)包括6大模塊，分別為：內(nèi)澇災(zāi)害監(jiān)測模塊、內(nèi)澇仿真模擬模塊、內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模塊、救災(zāi)減災(zāi)方案生成模塊以及災(zāi)后評估模塊。子系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖（3）子系統(tǒng)模塊內(nèi)澇災(zāi)害監(jiān)測模塊主要負(fù)責(zé)收集各個監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)水深、流量、雨量XX息，記錄水位-歷時(shí)曲線、流量-歷時(shí)曲線以及雨量過程，還能通過LED顯示大屏實(shí)時(shí)發(fā)布預(yù)XX息；內(nèi)澇仿真模擬模塊能夠模擬并顯示實(shí)時(shí)、預(yù)報(bào)、情景降雨下的內(nèi)澇積水深度和范圍分布、排水管網(wǎng)各斷面處的水深和流量時(shí)間變化曲線等；內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模塊能夠根據(jù)內(nèi)澇積水深度和范圍分布圖，結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)x息，計(jì)算對應(yīng)的災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失分級分xx列表及空間顯示；內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害預(yù)模塊能夠在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級分xx的基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)分級，并對不同預(yù)級別分xx生成相應(yīng)級別的預(yù)XX息，通過各種通XX手段（手機(jī)4G網(wǎng)絡(luò)、XX視XX播、手機(jī)APP、XX臺）對外發(fā)布；救災(zāi)減災(zāi)方案生成模塊主要是提供多種救災(zāi)減災(zāi)方案，由決策者決定最終的救災(zāi)減災(zāi)方案；災(zāi)后評估模塊能夠?qū)崿F(xiàn)模擬結(jié)果與實(shí)際情況的誤差分析，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我優(yōu)化。模塊間的相互作用關(guān)系如圖所示。模塊間相互作用關(guān)系圖①內(nèi)澇災(zāi)害監(jiān)測模塊內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測、傳輸監(jiān)測點(diǎn)的水深、流量及雨量，還可進(jìn)行視頻圖像抓拍，數(shù)據(jù)智能監(jiān)測平臺系統(tǒng)處理后，在終端計(jì)算機(jī)上動態(tài)顯示出暴雨發(fā)生時(shí)，各監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際淹沒水深過程曲線、流量過程曲線以及雨量過程圖，為防洪排澇調(diào)度和減災(zāi)決策提供技術(shù)支持。內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)系統(tǒng)是智慧建設(shè)的重要組成部分，是建立以人為本，和諧社會的推動劑。功能描述內(nèi)澇災(zāi)害監(jiān)測模塊通過超聲波水位計(jì)實(shí)時(shí)采集內(nèi)澇積水水位數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)XX、智能報(bào)、歷史曲線、視頻集成、GIS集成、XX息發(fā)布等業(yè)務(wù)應(yīng)用，屬于典型的實(shí)時(shí)智能監(jiān)測應(yīng)用。系統(tǒng)不僅支持?jǐn)?shù)據(jù)的接收和分析還支持監(jiān)測現(xiàn)場的圖片實(shí)時(shí)抓拍，結(jié)合水雨情數(shù)據(jù)能夠做到數(shù)據(jù)分析和實(shí)況對比，更能擴(kuò)展LED文字XX息展示，讓普通民眾也能第一時(shí)間了解重要的現(xiàn)場水情和雨情XX息，做好預(yù)防準(zhǔn)備工作；預(yù)設(shè)相應(yīng)的內(nèi)澇防汛參數(shù)，在惡劣天氣情況下可以提前判斷內(nèi)澇汛情的到來，聯(lián)動LED實(shí)時(shí)發(fā)布XX息，且可以聯(lián)動現(xiàn)場排水設(shè)備進(jìn)行及時(shí)排水，避免和延緩內(nèi)澇的發(fā)生；支持精準(zhǔn)地圖定位，可快速通過地圖查找確定終端采集位置，結(jié)合數(shù)據(jù)跟蹤顯示，直觀動態(tài)的觀xx了解終端設(shè)備的相關(guān)XX息以及現(xiàn)場的整體布，方便后續(xù)項(xiàng)目的補(bǔ)充和調(diào)整。監(jiān)測設(shè)備現(xiàn)場示意圖如圖所示。水位監(jiān)測：實(shí)時(shí)監(jiān)測積水點(diǎn)（隧道、道路低洼處、立交橋等易澇點(diǎn)）、河道明渠等的水位，通過無線網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)測預(yù)XX心；積水監(jiān)測系統(tǒng)可與排水泵站實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動，根據(jù)積水監(jiān)測點(diǎn)水位變化，自動控制水泵的啟停。流量監(jiān)測：使用超聲波流量計(jì)監(jiān)測關(guān)鍵排水管道、河道明渠等關(guān)鍵位置的實(shí)時(shí)流量，通過無線網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)測預(yù)XX心。雨情監(jiān)測：根據(jù)不同測站類型的XX家標(biāo)準(zhǔn)圖例，在GIS地圖平臺上進(jìn)行展示，監(jiān)測實(shí)時(shí)雨量，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的各類閥值雨量進(jìn)行自動預(yù)。視頻監(jiān)測：積水監(jiān)測點(diǎn)支持圖像抓拍及視頻召拍功能，可擴(kuò)展支持視頻本地存儲和實(shí)時(shí)上報(bào)功能。監(jiān)測預(yù)：支持積水監(jiān)測點(diǎn)超限預(yù)功能，積水監(jiān)測點(diǎn)具有聲光報(bào)及LED預(yù)XX息（“允許通行”、“謹(jǐn)慎通行”、“禁止通行”等示XX息）發(fā)布，預(yù)XX息還可通過短XX、網(wǎng)絡(luò)推送給責(zé)任人手機(jī)、APP終端，可通過手機(jī)查看易澇點(diǎn)實(shí)時(shí)雨量、水位和圖像/視頻XX息；支持與山洪預(yù)XX播系統(tǒng)聯(lián)動功能，可在積水監(jiān)測點(diǎn)配置無線預(yù)XX播，可通過系統(tǒng)聯(lián)動預(yù)XX播發(fā)布預(yù)XX息；監(jiān)測預(yù)平臺內(nèi)置積水水位預(yù)測算法，經(jīng)擴(kuò)展可支持暴雨洪水模擬功能；監(jiān)測預(yù)平臺具備XX子地圖XX息發(fā)布功能，決策人可通過XX子地圖查看積水點(diǎn)分布，直接查看各積水點(diǎn)的實(shí)時(shí)水位、雨量數(shù)據(jù)。監(jiān)測設(shè)備示意圖功能流程監(jiān)測系統(tǒng)工作流程圖UI設(shè)計(jì)輸入：各個監(jiān)測點(diǎn)采集的實(shí)時(shí)積水水深、流量及雨量；監(jiān)測站點(diǎn)的抓拍圖片與視頻。輸出：以GIS窗口在地圖上監(jiān)測點(diǎn)的精準(zhǔn)空間位置XX息以及監(jiān)測點(diǎn)的水深、流量、實(shí)時(shí)雨量的時(shí)間變化曲線；超過預(yù)水位、流量、雨量的位置智能聯(lián)動LED實(shí)時(shí)發(fā)布XX息，以及短XX或者網(wǎng)絡(luò)等形式發(fā)布。監(jiān)測系統(tǒng)相關(guān)示意圖如圖所示。②內(nèi)澇仿真模擬模塊模塊的核心部分是構(gòu)建一種耦合一維管網(wǎng)模型以及二維地表淹沒模型的分布式立體化雨洪仿真模型。該模塊主要作用：將實(shí)時(shí)或預(yù)報(bào)的氣象數(shù)據(jù)作為驅(qū)動數(shù)據(jù)與參數(shù)集一起輸入內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模型，進(jìn)行洪澇大范圍、快速、高精度仿真模擬。功能描述該模塊主要包括模型管理、邊界及初始條件設(shè)置、參數(shù)設(shè)置率定與驗(yàn)證、模型模擬以及結(jié)果展示等部分，最終輸出暴雨內(nèi)澇積水深度空間分布圖、管網(wǎng)河道的水位流量的時(shí)間過程曲線、管網(wǎng)評價(jià)結(jié)果等。還具有GIS圖形界面所具有的基本操作功能：比如放大縮小、、搜索與查詢等功能。模型管理內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模型是基于一維管網(wǎng)模型與二維水動力模型耦合，以地表、明渠河道、排水管網(wǎng)的水流運(yùn)動為主要模擬對象，基本方程是圣維方程與動量方程，將實(shí)時(shí)或降雨數(shù)據(jù)和參數(shù)集輸入耦合模型，便能計(jì)算排水管網(wǎng)、明渠河道以及地表的匯流過程，即獲取任意時(shí)刻和位置的管道流量水位、明渠河流的流量水位以及地表內(nèi)澇積水面積與深度。該模型以氣象XX息和空間地理XX息為初始條件，以地表、排水管網(wǎng)、明渠河道水流運(yùn)動等為模擬對象，通過計(jì)算得出結(jié)論，各種空間XX息的處理均以GIS軟件為平臺。模型XX實(shí)現(xiàn)了地面積水模擬與管道水體模擬之間的結(jié)合，反映了降雨量分布、產(chǎn)匯流原理、地面流、河道明渠流、堰流、跌水、管網(wǎng)有壓流、管道無壓流、有壓流到無壓流過渡過程，以及地面向管道XX泄流或從管道向地面涌水現(xiàn)象等多種工程情況及其相互連接問題。③內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模塊內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模塊與洪水仿真模型、社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)x息等動態(tài)連接，快速實(shí)時(shí)評估洪澇災(zāi)情和損失的大小以及分布，對內(nèi)澇災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估和xx劃。包括災(zāi)情分級、損失估計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)xx劃。功能描述從內(nèi)澇仿真模擬模塊得到內(nèi)澇水深分布圖，結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)x息對各個xx域的災(zāi)情和經(jīng)濟(jì)情況，計(jì)算各個xx域的經(jīng)濟(jì)損失大小，并根據(jù)經(jīng)濟(jì)損失大小對所用xx域進(jìn)行的分等分級。如果是實(shí)時(shí)降雨模擬結(jié)果，能夠獲知當(dāng)前內(nèi)澇災(zāi)情現(xiàn)狀以及產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，為當(dāng)前救災(zāi)設(shè)施以及人員安排提供依據(jù)；如果是預(yù)報(bào)降雨模擬結(jié)果，則能進(jìn)行未來內(nèi)澇發(fā)展程度、損失大小的估計(jì)以及災(zāi)情風(fēng)險(xiǎn)等級，為提前轉(zhuǎn)移人員以及財(cái)產(chǎn)等應(yīng)對方案的制定及實(shí)施爭取寶的時(shí)間。功能流程內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模塊工作示意圖UI設(shè)計(jì)輸入：內(nèi)澇水深分布、社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。輸出：災(zāi)情風(fēng)險(xiǎn)分級結(jié)果、xx劃分布圖、各xx劃位置的受災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失大?。‥XCEL表格）。④內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)模塊內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)模塊主要對風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果進(jìn)行分析，將預(yù)XX息與媒介(通XX、XX視、XX臺等)相連接，及時(shí)有效將風(fēng)險(xiǎn)預(yù)XX息發(fā)布給相關(guān)利益群體，為利益群體提供充足的應(yīng)對時(shí)間，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害損失的最小化。功能描述分析內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果，根據(jù)內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估等級劃分內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)等級（如圖1.1.1.3-13），將分級后的預(yù)XX息通過各種通XX手段對外發(fā)布，比如通過手機(jī)4G網(wǎng)絡(luò)、XX視XX播、手機(jī)APP、XX臺等發(fā)布預(yù)XX息，還可以通過LED情報(bào)板在立交橋、隧洞等危險(xiǎn)地段發(fā)布相應(yīng)等級的內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)XX息（包括實(shí)時(shí)積水監(jiān)測深度）。這樣既能指導(dǎo)xx民避開危險(xiǎn)地段，也能讓居民有時(shí)間進(jìn)行人員或者轉(zhuǎn)移財(cái)產(chǎn)，減少災(zāi)害損失。功能流程內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)模塊流程圖UI設(shè)計(jì)輸入：內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果。輸出：內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)等級xx劃，預(yù)XX息發(fā)布。⑤救災(zāi)減災(zāi)方案生成模塊救災(zāi)減災(zāi)方案生成模塊能夠?qū)?shí)時(shí)或者預(yù)報(bào)的產(chǎn)生積水道路或立交橋等提出防災(zāi)與減災(zāi)方案，為決策者制定具體實(shí)施方案提供參考，方便有關(guān)部門及時(shí)有效的采取相關(guān)措施應(yīng)對災(zāi)情。功能描述救災(zāi)減災(zāi)方案模塊是將內(nèi)澇災(zāi)害監(jiān)測模塊、內(nèi)澇仿真模擬模塊、內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模塊和內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)模塊所收集、整理的各種XX息，模型的分析計(jì)算結(jié)果，按決策的需要，以最簡明直觀的形式展示給決策者，以利于決策者快速準(zhǔn)確地了解內(nèi)澇災(zāi)害形勢、分析判斷各種調(diào)度方案的利弊，輔助他們更好地做出正確的決策。各相關(guān)人員通過集體會商形式，從多個調(diào)度方案XX優(yōu)選出一個學(xué)、合理，發(fā)揮救災(zāi)減災(zāi)最大效益，對各個方面都影像較小，首先保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全的方案，并迅速落實(shí)實(shí)施。一個完整的決策過程包括以下內(nèi)容：相關(guān)人員進(jìn)入界面；相關(guān)工作人員分析匯報(bào)當(dāng)前內(nèi)澇災(zāi)情狀況及未來的發(fā)展趨勢；工作人員調(diào)用各種相關(guān)數(shù)據(jù)與專家意見有機(jī)結(jié)合后生產(chǎn)多個解決方案。因各種方案均不滿足決策條件時(shí)，可以繼續(xù)修訂改正；根據(jù)要求，決策輔助人員制訂出新方案，進(jìn)行仿真后評估并將新方案加入到解決方案XX；選擇確定的方案進(jìn)行實(shí)施；對決策結(jié)果和選定方案形成技術(shù)文檔；通過系統(tǒng)和以人工形式發(fā)布通報(bào)和調(diào)度命令等。功能流程救災(zāi)減災(zāi)方案模塊工作流程圖UI設(shè)計(jì)輸入：內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布圖、內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果、內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)XX息。輸出：相關(guān)工作人員分析、調(diào)用各種相關(guān)數(shù)據(jù)與專家意見有機(jī)結(jié)合后生產(chǎn)多個解決方案，決策人員對救災(zāi)減災(zāi)方案進(jìn)行決策，生成最終救災(zāi)減災(zāi)方案。⑥災(zāi)后評估模塊災(zāi)后評估模塊主要對災(zāi)害系統(tǒng)進(jìn)行誤差估計(jì)，及時(shí)更新參數(shù)集，不斷完善系統(tǒng)，通過多部門的合作，形成統(tǒng)一的XX數(shù)據(jù)觀測XX息發(fā)布以及減災(zāi)和救援的實(shí)時(shí)預(yù)系統(tǒng)。功能描述內(nèi)澇災(zāi)情過后，將統(tǒng)計(jì)得到的實(shí)際內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布、損失大小、預(yù)XX息發(fā)布狀況、減災(zāi)效果等具體數(shù)據(jù)與系統(tǒng)模擬估計(jì)結(jié)果進(jìn)行對比，分析其XX的誤差原因，及時(shí)更新和優(yōu)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)x息，完善與檢查包括監(jiān)測、預(yù)發(fā)布、通XX等設(shè)施，通過實(shí)際災(zāi)情來不斷改進(jìn)系統(tǒng)，以便日后能更加有效、精準(zhǔn)、高效、快速地發(fā)揮其在防災(zāi)減災(zāi)上的效果。功能流程災(zāi)后評價(jià)模塊工作流程圖UI設(shè)計(jì)輸入：內(nèi)澇災(zāi)害模擬風(fēng)險(xiǎn)分布、災(zāi)害損失大小、預(yù)XX息發(fā)布狀況、減災(zāi)效果預(yù)計(jì)等數(shù)據(jù)；災(zāi)后實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布、預(yù)XX息發(fā)布到位情況、災(zāi)害損失大小等實(shí)測數(shù)據(jù)。輸出：系統(tǒng)模擬與實(shí)測誤差分析報(bào)告，系統(tǒng)優(yōu)化方案。內(nèi)澇預(yù)報(bào)模型對xx計(jì)算xx域進(jìn)行調(diào)查及相關(guān)資料數(shù)據(jù)收集整理及合理性分析，主要收集的資料