四信城市洪澇預(yù)測(cè)模型，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)

 四信城市洪澇預(yù)測(cè)模型城市洪澇預(yù)測(cè) 排水管網(wǎng)

發(fā)布時(shí)間：2023-07-13

　　隨著全球氣候變化和城市化進(jìn)程的加速，城市洪澇已經(jīng)成為全球性問(wèn)題。城市特大暴雨事件變得越來(lái)越頻繁，由此引發(fā)的洪澇災(zāi)害嚴(yán)重，甚至變成了“新常態(tài)”，“城市看海”已成為城市的通病，城市洪澇給城市居民生活帶來(lái)了很大困擾，同時(shí)也對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了很大威脅。因此，開(kāi)發(fā)一種可靠的城市洪澇預(yù)測(cè)模型對(duì)于城市管理機(jī)構(gòu)和居民都具有重要意義。

　　四信城市洪澇預(yù)測(cè)模型——精準(zhǔn)預(yù)測(cè)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)

　　四信城市洪澇預(yù)測(cè)模型基于氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)源，緊密耦合城市代表性單元產(chǎn)流模塊、 2D水動(dòng)力匯流模塊、1D水動(dòng)力匯流模塊，基于城市地形地貌、城市河湖、排水管網(wǎng)等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，結(jié)合降雨、水情預(yù)報(bào)等實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)信息，可覆蓋區(qū)域產(chǎn)流、地表漫流、管網(wǎng)排水、河道行洪等多過(guò)程模擬，實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)澇的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。幫助城市管理機(jī)構(gòu)和居民更好地了解城市洪澇的情況，及時(shí)采取措施應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害。

　　1數(shù)據(jù)采集與處理層

　　負(fù)責(zé)采集和處理氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)源，采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)整合和清洗數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和準(zhǔn)確性。

　　2建模層

　　采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行建模，選擇多種機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行比較和選擇，最終選定一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型。

　　3模型應(yīng)用層

　　該層包括城市代表性單元產(chǎn)流模塊、 2D水動(dòng)力匯流模塊、1D水動(dòng)力匯流模塊等模塊，結(jié)合降雨、水情預(yù)報(bào)等實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)信息，可覆蓋區(qū)域產(chǎn)流、地表漫流、管網(wǎng)排水、河道行洪等多過(guò)程模擬，實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)澇的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。

　　4可視化展示層

　　負(fù)責(zé)將模型預(yù)測(cè)結(jié)果以圖表等形式進(jìn)行可視化展示，便于用戶理解和使用。

　　覆蓋區(qū)域內(nèi)澇分析

　　城市洪澇預(yù)測(cè)模型具有覆蓋區(qū)域內(nèi)澇分析的功能，包括城市代表性單元產(chǎn)流模塊、2D水動(dòng)力匯流模塊、1D水動(dòng)力匯流模塊等模塊，結(jié)合降雨、水情預(yù)報(bào)等實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)信息，實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)澇的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。其中，2D水動(dòng)力匯流模塊可以用于地表淹沒(méi)分析，通過(guò)模擬雨水在城市地表的流動(dòng)，可以預(yù)測(cè)出哪些區(qū)域可能會(huì)被淹沒(méi)，再通過(guò)熱力圖等方式呈現(xiàn)地表淹沒(méi)情況，以便于實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)澇精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。

　　地下管網(wǎng)狀態(tài)分析

　　基于城市地形地貌、城市河湖、排水管網(wǎng)等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，結(jié)合降雨、水情預(yù)報(bào)等實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)信息，跟蹤試點(diǎn)園區(qū)雨水網(wǎng)管運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)計(jì)算出所有管道的流量、流速和節(jié)點(diǎn)壓力等水力信息，可對(duì)任意管道剖面進(jìn)行分析，針對(duì)爆管進(jìn)行三維可視化呈現(xiàn)，為雨水管網(wǎng)提供科學(xué)調(diào)度與管理提供依據(jù)。

四信城市洪澇預(yù)測(cè)模型之地下管網(wǎng)狀態(tài)分析圖2

　　歷史洪澇事件分析

　　歷史數(shù)據(jù)分析可以在模型應(yīng)用層中進(jìn)行，通過(guò)分析歷史洪澇事件的數(shù)據(jù)，可以對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，提高模型的準(zhǔn)確性和可靠性。

　　01實(shí)時(shí)性強(qiáng)

　　可實(shí)時(shí)獲取氣象數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源，及時(shí)更新模型預(yù)測(cè)結(jié)果。

　　02高準(zhǔn)確性

　　采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，提高了模型的準(zhǔn)確性。

　　03高性能算法

　　本模型具有快速高效的模型仿真和分析能力。

　　實(shí)施服務(wù)

　　01數(shù)據(jù)采集和處理

　　為客戶提供數(shù)據(jù)采集和處理服務(wù)，包括氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)采集和處理，采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)整合和清洗數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和準(zhǔn)確性。

　　02模型開(kāi)發(fā)和優(yōu)化

　　為客戶提供模型開(kāi)發(fā)和優(yōu)化服務(wù)，包括多種機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行比較和選擇，最終選定一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型進(jìn)行建模，并對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，以提高模型的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

　　03模型集成和部署

　　為客戶提供模型集成和部署服務(wù)，將模型應(yīng)用層集成到客戶現(xiàn)有的系統(tǒng)中，并進(jìn)行部署和測(cè)試，以確保模型的正常運(yùn)行。

　　04維護(hù)和支持

　　為客戶提供模型維護(hù)和支持服務(wù)，包括模型的日常維護(hù)和更新，以及客戶使用模型時(shí)的技術(shù)支持和培訓(xùn)。

　　將根據(jù)客戶實(shí)際需求，提供個(gè)性化的實(shí)施服務(wù)方案，以確保客戶能夠充分發(fā)揮模型的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)城市洪澇預(yù)測(cè)和管理的目標(biāo)。