通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng),方法包括:通過(guò)氣象部門(mén)的數(shù)據(jù)接口,獲取目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)信息,將降雨預(yù)報(bào)信息轉(zhuǎn)換為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù);根據(jù)降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),結(jié)合城市排水管點(diǎn)、管線(xiàn)數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù),對(duì)降雨過(guò)程中的地表徑流和排水過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,獲得排水過(guò)程中排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù);根據(jù)排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合地表高程信息,采用多源非單一洼地積水模擬方法對(duì)積水過(guò)程進(jìn)行演算,對(duì)每個(gè)降雨時(shí)間步長(zhǎng)的演算,對(duì)應(yīng)得到一個(gè)地表積水深度的柵格數(shù)據(jù),進(jìn)而獲得整個(gè)降雨歷時(shí)過(guò)程中地表積水深度的所有柵格數(shù)據(jù),獲得每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻地表的積水信息數(shù)據(jù),積水信息數(shù)據(jù)包括但不限于地表積水的位置、深度和范圍。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及防訊技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō),設(shè)及一種通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方 法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,城市規(guī)劃不合理、防洪排潰能力建設(shè) 滯后,內(nèi)潰易損性增加,一旦發(fā)生內(nèi)潰,由于城市聚集著眾多的人口、大量的資金和財(cái)富,損 失將十分嚴(yán)重。與此同時(shí),城市內(nèi)潰災(zāi)害發(fā)生的頻率、強(qiáng)度及其影響日益加劇,頻繁發(fā)生的 城市內(nèi)潰災(zāi)害對(duì)城市的運(yùn)行、管理和安全造成了嚴(yán)重影響,已經(jīng)成為影響城市公共安全的 重要問(wèn)題。
[0003] 現(xiàn)狀防訊工作中,城市積水信息獲取的主要方式有:在歷史重點(diǎn)積水區(qū)域設(shè)置儀 器進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)、防訊人員在降雨后進(jìn)行不定期巡查、群眾在發(fā)現(xiàn)積水區(qū)域后向防訊部 口舉報(bào)。然而監(jiān)測(cè)設(shè)備成本高難W覆蓋全面,巡查人員巡查的先后重點(diǎn)不夠明確導(dǎo)致發(fā)現(xiàn) 問(wèn)題不夠及時(shí),依靠群眾發(fā)現(xiàn)也存在時(shí)間上的滯后性,運(yùn)些問(wèn)題使得實(shí)際防訊工作無(wú)法做 好提前預(yù)防工作,比如提前做好開(kāi)啟累站的準(zhǔn)備,提前進(jìn)行人員車(chē)輛的疏散,提前準(zhǔn)備防潰 人員物資等,只能等到積潰發(fā)生了再匆忙的去應(yīng)對(duì),但運(yùn)時(shí)已經(jīng)造成了人員的傷亡或者財(cái) 產(chǎn)的損失。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 有鑒于此,本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水 的方法及系統(tǒng),能夠在降雨前預(yù)測(cè)城市積水點(diǎn)信息,解決了由于無(wú)法預(yù)測(cè)造成的城市積水 導(dǎo)致防訊工作不能全面、及時(shí),不能做到防患于未然,只能事后補(bǔ)救的問(wèn)題。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本申請(qǐng)有如下技術(shù)方案:
[0006] -種通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法,其特征在于,包括:
[0007] 通過(guò)氣象部口的數(shù)據(jù)接口,獲取目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)信息,將降雨預(yù)報(bào)信息轉(zhuǎn)換 為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù);
[000引根據(jù)所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),結(jié)合城市排水管點(diǎn)、管線(xiàn)數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù),對(duì)降雨過(guò) 程中的地表徑流和排水過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,獲得排水過(guò)程中排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù); [0009]根據(jù)所述排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合地表高程信息,采用多源非單一法地積 水模擬方法對(duì)積水過(guò)程進(jìn)行演算,對(duì)每個(gè)降雨時(shí)間步長(zhǎng)的演算,對(duì)應(yīng)得到一個(gè)地表積水深 度的柵格數(shù)據(jù),進(jìn)而獲得整個(gè)降雨歷時(shí)過(guò)程中地表積水深度的所有柵格數(shù)據(jù),獲得每個(gè)預(yù) 設(shè)時(shí)刻地表的積水信息數(shù)據(jù),所述積水信息數(shù)據(jù)包括但不限于地表積水的位置、深度和范 圍。
[0010] 優(yōu)選地,其中:
[0011]進(jìn)一步包括:采用GIS技術(shù),將地表積水演算得到的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形界面的展 /J、- O
[001^ 優(yōu)選地,其中:
[oou]所述氣象部口的數(shù)據(jù)接口為氣象部n對(duì)夕憂(yōu)放的API,
[0014] 所述降雨預(yù)報(bào)信息包括但不限于降雨地點(diǎn)、降雨時(shí)段和降雨量,
[0015] 所述排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括但不限于整個(gè)降雨過(guò)程中每一個(gè)檢查井和雨 水口節(jié)點(diǎn)的溢流量數(shù)據(jù)。
[0016] 優(yōu)選地,其中:
[0017] 所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)的生成方法為:
[0018] 結(jié)合目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)信息,利用目標(biāo)城市的暴雨公式生成,所述目標(biāo)城市的 暴雨公式為;
[0019 ]從所述目標(biāo)城市的暴雨公式得到P的計(jì)算函數(shù)為:P = g(f,H,T),
[0020] 其中,H為目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)中的降雨量,f為選取的暴雨強(qiáng)度公式,T為降雨預(yù) 報(bào)中的降雨歷時(shí),P為降雨重現(xiàn)期,
[0021] 將計(jì)算出的降雨重現(xiàn)期P帶入所述暴雨強(qiáng)度公式中,所述暴雨強(qiáng)度公式為:h = f (*,口),其中11為瞬時(shí)降雨速度,*為降雨歷時(shí),
[0022] 取t = 0,l,2,3-T,得到m分鐘為時(shí)間間隔的降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)。
[0023] 優(yōu)選地,其中:
[0024] 所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)的生成方法為:
[0025] 利用目標(biāo)城市的歷史降雨數(shù)據(jù),從所述歷史降雨數(shù)據(jù)中查找出相似度最大的數(shù)據(jù) 作為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),具體為:
[0026] 查找相似度最大的數(shù)據(jù)的過(guò)程中,根據(jù)影響降雨的各個(gè)因素的重要程度,為每項(xiàng) 因素賦予相應(yīng)的權(quán)重,求得差別值最小的一個(gè)作為相似數(shù)據(jù):
[0027]
[002引其中,y為最后求得的差別值,N為影響因素個(gè)數(shù),Pi為第i個(gè)因素的權(quán)值,Yi為降雨 預(yù)報(bào)信息中第i個(gè)因素的值,Li為歷史降雨數(shù)據(jù)中第i個(gè)因素的值,
[0029] 影響降雨的因素包括但不限于降雨時(shí)的日期、氣溫、濕度、風(fēng)速W及降雨時(shí)具體歷 時(shí)數(shù)據(jù)。
[0030] 一種通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的系統(tǒng),其特征在于,包括:降雨預(yù)報(bào)信息獲取模 塊、模擬計(jì)算模塊和積水過(guò)程演算模塊,
[0031] 所述降雨預(yù)報(bào)信息獲取模塊,用于通過(guò)氣象部口的數(shù)據(jù)接口,獲取目標(biāo)城市的降 雨預(yù)報(bào)信息,并將降雨預(yù)報(bào)信息轉(zhuǎn)換為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù);
[0032] 所述模擬計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),結(jié)合城市排水管點(diǎn)、管線(xiàn)數(shù)據(jù)和 地理信息數(shù)據(jù),對(duì)降雨過(guò)程中的地表徑流和排水過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,獲得排水過(guò)程中排水 管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù);
[0033] 所述積水過(guò)程演算模塊,用于根據(jù)所述排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合地表高程 信息,采用多源非單一法地積水模擬方法對(duì)積水過(guò)程進(jìn)行演算,對(duì)每個(gè)降雨時(shí)間步長(zhǎng)的演 算,對(duì)應(yīng)得到一個(gè)地表積水深度的柵格數(shù)據(jù),進(jìn)而獲得整個(gè)降雨歷時(shí)過(guò)程中地表積水深度 的所有柵格數(shù)據(jù),獲得每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻地表的積水信息數(shù)據(jù),所述積水信息數(shù)據(jù)包括但不限 于地表積水的位置、深度和范圍。
[0034] 優(yōu)選地,其中:
[0035] 進(jìn)一步包括:界面展示模塊,
[0036] 所述界面展示模塊,用于采用GIS技術(shù),將地表積水演算得到的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形 界面的展示。
[0037] 優(yōu)選地,其中:
[0038] 所述氣象部口的數(shù)據(jù)接口為氣象部口對(duì)外開(kāi)放的API,
[0039] 所述降雨預(yù)報(bào)信息包括但不限于降雨地點(diǎn)、降雨時(shí)段和降雨量,
[0040] 所述排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括但不限于整個(gè)降雨過(guò)程中每一個(gè)檢查井和雨 水口節(jié)點(diǎn)的溢流量數(shù)據(jù)。
[OOW 優(yōu)選地,其中:
[0042] 所述降雨預(yù)報(bào)信息獲取模塊,進(jìn)一步用于通過(guò)W下方法生成所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù):
[0043] 結(jié)合目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)信息,利用目標(biāo)城市的暴雨公式生成,所述目標(biāo)城市的 暴雨公式為:
[0044] 從所述目標(biāo)城市的暴雨公式得到P的計(jì)算函數(shù)為:P = g(f,H,T),
[0045] 其中,H為目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)中的降雨量,f為選取的暴雨強(qiáng)度公式,T為降雨預(yù) 報(bào)中的降雨歷時(shí),P為降雨重現(xiàn)期,
[0046] 將計(jì)算出的降雨重現(xiàn)期P帶入所述暴雨強(qiáng)度公式中,所述暴雨強(qiáng)度公式為:h = f (*,口),其中11為瞬時(shí)降雨速度,*為降雨歷時(shí),
[0047] 取t = 0,l,2,3-T,得到m分鐘為時(shí)間間隔的降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)。
[004引優(yōu)選地,其中:
[0049] 所述降雨預(yù)報(bào)信息獲取模塊,進(jìn)一步用于通過(guò)W下方法生成所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù):
[0050] 利用目標(biāo)城市的歷史降雨數(shù)據(jù),從所述歷史降雨數(shù)據(jù)中查找出相似度最大的數(shù)據(jù) 作為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),具體為:
[0051] 查找相似度最大的數(shù)據(jù)的過(guò)程中,考慮影響降雨的各個(gè)因素的重要程度,為每項(xiàng) 因素賦予相應(yīng)的權(quán)重,求得差別值最小的一個(gè)作為相似數(shù)據(jù):
[0化2]
[0053] 具甲,y刃敢舊巧恃W定別值,N為影響因素個(gè)數(shù),P i為第i個(gè)因素的權(quán)值,Y i為降雨 預(yù)報(bào)信息中第i個(gè)因素的值,Li為歷史降雨數(shù)據(jù)中第i個(gè)因素的值,
[0054] 影響降雨的因素包括但不限于降雨時(shí)的日期、氣溫、濕度、風(fēng)速W及降雨時(shí)具體歷 時(shí)數(shù)據(jù)。
[0055] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請(qǐng)所述的方法及系統(tǒng),達(dá)到了如下效果:
[0056] 第一,本發(fā)明所述的降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng),能夠?qū)⒊鞘械慕涤觐A(yù) 報(bào)信息轉(zhuǎn)換為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),來(lái)模擬降雨的過(guò)程,同時(shí)能夠結(jié)合城市現(xiàn)狀排水管網(wǎng)信息,模 擬城市的排水過(guò)程,還能基于排水過(guò)程中的管井溢流數(shù)據(jù)計(jì)算出地表積水的信息,從而解 決了由于無(wú)法預(yù)測(cè)降雨造成的城市積水信息導(dǎo)致防訊工作不能全面、及時(shí),不能做到防患 于未然,只能事后補(bǔ)救的問(wèn)題。
[0057] 第二,本發(fā)明所述的降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng),能夠在降雨來(lái)臨前,預(yù) 測(cè)降雨將會(huì)產(chǎn)生的城市積潰點(diǎn)位置、積潰的深度和范圍等信息,為防訊工作事前的準(zhǔn)備提 供有價(jià)值的信息。
[0058] 第=,本發(fā)明所述的降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng),能夠在下雨前對(duì)積水 點(diǎn)進(jìn)行預(yù)警,能夠提前進(jìn)行人員設(shè)備的安排部署,從而盡可能避免積潰的發(fā)生,同時(shí)也使防 訊過(guò)程中的巡查重點(diǎn)更加明確,節(jié)省寶貴的人力物力資源,使防訊工作真正的做到"防"。
[0059] 第四,本發(fā)明所述的降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng),充分利用了城市降雨 預(yù)報(bào)的信息,將降雨預(yù)報(bào)對(duì)城市的影響具體化,使降雨預(yù)報(bào)信息發(fā)揮出了更大的價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0060] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,本申 請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng),并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中: [0061 ]圖1為本發(fā)明的所述一種通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法流程圖;
[0062] 圖2為本發(fā)明的所述一種通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖;
[0063] 圖3為本發(fā)明應(yīng)用實(shí)施例中降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0064] 如在說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱(chēng)特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 可理解,硬件制造商可能會(huì)用不同名詞來(lái)稱(chēng)呼同一個(gè)組件。本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求并不W名 稱(chēng)的差異來(lái)作為區(qū)分組件的方式,而是W組件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通 篇說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的"包含"為一開(kāi)放式用語(yǔ),故應(yīng)解釋成"包含但不限定 于"。"大致"是指在可接收的誤差范圍內(nèi),本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述 技術(shù)問(wèn)題,基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外,"禪接"一詞在此包含任何直接及間接的電性禪接 手段。因此,若文中描述一第一裝置禪接于一第二裝置,則代表所述第一裝置可直接電性禪 接于所述第二裝置,或通過(guò)其他裝置或禪接手段間接地電性禪接至所述第二裝置。說(shuō)明書(shū) 后續(xù)描述為實(shí)施本申請(qǐng)的較佳實(shí)施方式,然所述描述乃W說(shuō)明本申請(qǐng)的一般原則為目的, 并非用W限定本申請(qǐng)的范圍。本申請(qǐng)的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[00化]實(shí)施例1
[0066] 參見(jiàn)圖1為本發(fā)明通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法的流程圖,包括:
[0067] 步驟101、通過(guò)氣象部口的數(shù)據(jù)接口,獲取目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)信息,將降雨預(yù)報(bào) 信息轉(zhuǎn)換為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù);
[0068] 步驟102、根據(jù)所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),結(jié)合城市排水管點(diǎn)、管線(xiàn)數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù), 對(duì)降雨過(guò)程中的地表徑流和排水過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,獲得排水過(guò)程中排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài) 數(shù)據(jù);
[0069] 步驟103、根據(jù)所述排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合地表高程信息,采用多源非單 一法地積水模擬方法對(duì)積水過(guò)程進(jìn)行演算,對(duì)每個(gè)降雨時(shí)間步長(zhǎng)的演算,對(duì)應(yīng)得到一個(gè)地 表積水深度的柵格數(shù)據(jù),進(jìn)而獲得整個(gè)降雨歷時(shí)過(guò)程中地表積水深度的所有柵格數(shù)據(jù),獲 得每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻地表的積水信息數(shù)據(jù),所述積水信息數(shù)據(jù)包括但不限于地表積水的位置、 深度和范圍。
[0070] 上述方法中,將城市的降雨預(yù)報(bào)信息轉(zhuǎn)換為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),來(lái)模擬降雨的過(guò)程,同 時(shí)能夠結(jié)合城市現(xiàn)狀排水管網(wǎng)信息,模擬城市的排水過(guò)程,還能基于排水過(guò)程中的管井溢 流數(shù)據(jù)計(jì)算出地表積水的信息,能夠在降雨來(lái)臨前,預(yù)測(cè)降雨將會(huì)產(chǎn)生的城市積潰點(diǎn)位置、 積潰的深度和范圍等信息,為防訊工作事前的準(zhǔn)備提供有價(jià)值的信息,從而解決了由于無(wú) 法預(yù)測(cè)降雨造成的城市積水信息導(dǎo)致防訊工作不能全面、及時(shí),不能做到防患于未然,只能 事后補(bǔ)救的問(wèn)題。
[0071] 進(jìn)一步地,本發(fā)明的降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法還包括:
[0072] 步驟104、采用GIS技術(shù),將地表積水演算得到的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形界面的展示。運(yùn) 樣可W給人在視覺(jué)上帶來(lái)更直觀(guān)的表達(dá),更有利于相關(guān)部口預(yù)測(cè)積水點(diǎn)及積水程度。
[0073] 上述步驟101中,氣象部口的數(shù)據(jù)接口為氣象部口對(duì)外開(kāi)放的API。從氣象部口對(duì) 外開(kāi)放的API中獲得的降雨預(yù)報(bào)信息一般為JSON格式,實(shí)際操作過(guò)程中,需從JSON格式的數(shù) 據(jù)中解析出需要的數(shù)據(jù)信息。
[0074] 本發(fā)明中的降雨預(yù)報(bào)信息包括不限于降雨地點(diǎn)、降雨時(shí)段和降雨量,運(yùn)些信息可 從氣象部口對(duì)外開(kāi)放的API中解析出來(lái)。
[0075] 上述步驟102中,根據(jù)所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),結(jié)合城市排水管點(diǎn)、管線(xiàn)數(shù)據(jù)和地理信 息數(shù)據(jù),對(duì)降雨過(guò)程中的地表徑流和排水過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,獲得排水過(guò)程中排水管網(wǎng)的 運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),具體的計(jì)算過(guò)程如下:
[0076] 1、劃分匯水區(qū):對(duì)每一個(gè)管點(diǎn),根據(jù)地面高程信息,劃分出它的集水區(qū)域。
[0077] 2、求管點(diǎn)入流量:根據(jù)劃分出的匯水區(qū)W及降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),可W得到每一個(gè)降雨 時(shí)間段中管點(diǎn)的入流量為:V = h*s-1;其中,V為管點(diǎn)入流量,h為降雨量,S為匯水區(qū)的面積, 1為損失量(損失來(lái)自于地表蒸發(fā)和入滲,其值可W根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值獲?。?br>[0078] 3、求解管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài):利用第2步中獲得的所有管點(diǎn)入流數(shù)據(jù),W及管點(diǎn)相關(guān)的管 線(xiàn)數(shù)據(jù),通過(guò)漸變非恒定流質(zhì)量和動(dòng)量方程的守恒控制即圣維南流量方程組,求解連續(xù)性 方程,獲取到每個(gè)降雨時(shí)刻管點(diǎn)W及管線(xiàn)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0079] 上述步驟102和步驟103中的排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括但不限于整個(gè)降雨過(guò) 程中每一個(gè)檢查井和雨水口節(jié)點(diǎn)的溢流量數(shù)據(jù)。
[0080] 上述步驟101中,降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)的生成方法至少包括兩種,第一種是利用當(dāng)?shù)乇┯?公式,結(jié)合天氣預(yù)報(bào)中的降雨時(shí)間信息生成,第二種是利用當(dāng)?shù)貧v年的降雨數(shù)據(jù)生成,W下 分別進(jìn)行說(shuō)明。
[0081 ]第一種降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)的生成方法如下:
[0082] 結(jié)合目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)信息,利用目標(biāo)城市的暴雨公式生成,所述目標(biāo)城市的 暴雨公式為:
[0083] 從所述目標(biāo)城市的暴雨公式得到P的計(jì)算函數(shù)為:P = g(f,H,T),
[0084] 其中,H為目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)中的降雨量,f為選取的暴雨強(qiáng)度公式,T為降雨預(yù) 報(bào)中的降雨歷時(shí),P為降雨重現(xiàn)期,
[0085] 由于其他因子已知,可求得降雨的重現(xiàn)期,將計(jì)算出的降雨重現(xiàn)期P帶入所述暴雨 強(qiáng)度公式中,所述暴雨強(qiáng)度公式為:h=f(t,p),其中h為瞬時(shí)降雨速度,t為降雨歷時(shí),
[0086] 取t = 0,l,2,3-T,得到m分鐘為時(shí)間間隔的降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)。
[0087] 當(dāng)缺乏暴雨公式時(shí),選取較精確的芝加哥雨型,當(dāng)降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)較短時(shí),選用均勻 雨型作為暴雨強(qiáng)度公式來(lái)使用。
[0088] 第二種降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)的生成方法如下:
[0089] 利用目標(biāo)城市的歷史降雨數(shù)據(jù),從所述歷史降雨數(shù)據(jù)中查找出相似度最大的數(shù)據(jù) 作為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),具體為:
[0090] 查找相似度最大的數(shù)據(jù)的過(guò)程中,根據(jù)影響降雨的各個(gè)因素的重要程度,為每項(xiàng) 因素賦予相應(yīng)的權(quán)重,求得差別值最小的一個(gè)作為相似數(shù)據(jù):
[0091]
[0092] 其中,y刃最后求得的羞別值,N為影響因素個(gè)數(shù),Pi為第i個(gè)因素的權(quán)值,Yi為降雨 預(yù)報(bào)信息中第i個(gè)因素的值,Li為歷史降雨數(shù)據(jù)中第i個(gè)因素的值,
[0093] 將降雨歷時(shí)按一定間隔(不大于五分鐘)生成的時(shí)間序列作為排水過(guò)程模擬的降 雨輸入數(shù)據(jù)。
[0094] 上述影響降雨的因素包括但不限于降雨時(shí)的日期、氣溫、濕度、風(fēng)速W及降雨時(shí)具 體歷時(shí)數(shù)據(jù)。
[00巧]實(shí)施例2
[0096] 本發(fā)明還提供一種通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的系統(tǒng),參見(jiàn)圖2,包括:降雨預(yù)報(bào) 信息獲取模塊10、模擬計(jì)算模塊20和積水過(guò)程演算模塊30,
[0097] 所述降雨預(yù)報(bào)信息獲取模塊10,用于通過(guò)氣象部口的數(shù)據(jù)接口 50,獲取目標(biāo)城市 的降雨預(yù)報(bào)信息,并將降雨預(yù)報(bào)信息轉(zhuǎn)換為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù);
[0098] 所述模擬計(jì)算模塊20,用于根據(jù)所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),結(jié)合城市排水管點(diǎn)、管線(xiàn)數(shù)據(jù) 和地理信息數(shù)據(jù),對(duì)降雨過(guò)程中的地表徑流和排水過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,獲得排水過(guò)程中排 水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù);
[0099] 所述積水過(guò)程演算模塊30,用于根據(jù)所述排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合地表高 程信息,采用多源非單一法地積水模擬方法對(duì)積水過(guò)程進(jìn)行演算,對(duì)每個(gè)降雨時(shí)間步長(zhǎng)的 演算,對(duì)應(yīng)得到一個(gè)地表積水深度的柵格數(shù)據(jù),進(jìn)而獲得整個(gè)降雨歷時(shí)過(guò)程中地表積水深 度的所有柵格數(shù)據(jù),獲得每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻地表的積水信息數(shù)據(jù),所述積水信息數(shù)據(jù)包括但不 限于地表積水的位置、深度和范圍。
[0100] 進(jìn)一步地,本發(fā)明的通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的系統(tǒng)還包括界面展示模塊40, 參見(jiàn)圖2,該界面展示模塊40用于采用GIS技術(shù),將地表積水演算得到的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形 界面的展示。
[0101] 上述氣象部口的數(shù)據(jù)接口 50為氣象部口對(duì)外開(kāi)放的API,
[0102] 上述降雨預(yù)報(bào)信息包括但不限于降雨地點(diǎn)、降雨時(shí)段和降雨量,
[0103] 上述排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括但不限于整個(gè)降雨過(guò)程中每一個(gè)檢查井和雨 水口節(jié)點(diǎn)的溢流量數(shù)據(jù)。
[0104] 本發(fā)明的降雨預(yù)報(bào)信息獲取模塊10,進(jìn)一步用于通過(guò)W下方法生成所述降雨歷時(shí) 數(shù)據(jù):
[0105] 結(jié)合目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)信息,利用目標(biāo)城市的暴雨公式生成,所述目標(biāo)城市的 暴雨公式為;
[0106] 從所述目標(biāo)城市的暴雨公式得到P的計(jì)算函數(shù)為:P = g(f,H,T),
[0107] 其中,H為目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)中的降雨量,f為選取的暴雨強(qiáng)度公式,T為降雨預(yù) 報(bào)中的降雨歷時(shí),P為降雨重現(xiàn)期,
[0108] 將計(jì)算出的降雨重現(xiàn)期P帶入所述暴雨強(qiáng)度公式中,所述暴雨強(qiáng)度公式為:h = f (*,口),其中11為瞬時(shí)降雨速度,*為降雨歷時(shí),
[0109] 取t = 0,l,2,3-,T,得到m分鐘為時(shí)間間隔的降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)。
[0110] 本發(fā)明的降雨預(yù)報(bào)信息獲取模塊10,進(jìn)一步用于通過(guò)W下方法生成所述降雨歷時(shí) 數(shù)據(jù):
[0111] 利用目標(biāo)城市的歷史降雨數(shù)據(jù),從所述歷史降雨數(shù)據(jù)中查找出相似度最大的數(shù)據(jù) 作為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),具體為:
[0112] 查找相似度最大的數(shù)據(jù)的過(guò)程中,考慮影響降雨的各個(gè)因素的重要程度,為每項(xiàng) 因素賦予相應(yīng)的權(quán)重,求得差別值最小的一個(gè)作為相似數(shù)據(jù):
[0113]
[0114] 其中,y為最后求得的差別值,N為影響因素個(gè)數(shù),Pi為第i個(gè)因素的權(quán)值,Yi為降雨 預(yù)報(bào)信息中第i個(gè)因素的值,Li為歷史降雨數(shù)據(jù)中第i個(gè)因素的值,
[0115] 影響降雨的因素包括但不限于降雨時(shí)的日期、氣溫、濕度、風(fēng)速W及降雨時(shí)具體歷 時(shí)數(shù)據(jù)。
[0116] 實(shí)施例3
[0117] W下提供本發(fā)明通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)施例。
[0118] 本發(fā)明通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng),通過(guò)與氣象部口數(shù)據(jù)接口獲取 到降雨預(yù)報(bào)信息,結(jié)合城市排水管點(diǎn)、管線(xiàn)數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)對(duì)降雨過(guò)程中的地表徑流 和排水過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,得到排水過(guò)程中排水管網(wǎng)的狀態(tài)信息(管井溢流量)等數(shù)據(jù),然 后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行地表積水的運(yùn)算,得到城市地表積水的位置,深度和范圍信息,流程圖見(jiàn) 圖3。其中,
[0119] 步驟201中,降雨預(yù)報(bào)信息的獲取和再加工是通過(guò)氣象部口給出的接口獲取城市 降雨預(yù)報(bào)信息,將降雨預(yù)報(bào)信息轉(zhuǎn)換為具體的降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)。
[0120] 步驟202中,排水過(guò)程模擬是根據(jù)降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),結(jié)合城市排水管網(wǎng)數(shù)據(jù),模擬降 雨過(guò)程中排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。
[0121] 步驟203中,地表積水演算是根據(jù)排水管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合地表高程信息,對(duì) 積水過(guò)程進(jìn)行演算,獲得地表積水信息數(shù)據(jù)。
[0122] 步驟204中,界面展示是積水點(diǎn)信息利用的一種方式,使用地表積水信息數(shù)據(jù)進(jìn)行 圖形界面的展示。
[0123] 降雨預(yù)報(bào)信息可W從氣象部口對(duì)外開(kāi)放的API中獲得,一般為JSON格式,然后從中 解析出降雨時(shí)段、降雨量等降雨數(shù)據(jù)信息。根據(jù)獲取到的降雨預(yù)報(bào)信息生成降雨歷時(shí)數(shù)據(jù), 例如:
[0125] 上述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)的生成方法有兩種,W下分別進(jìn)行說(shuō)明:[0126] 1、結(jié)合目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)信息,利用目標(biāo)城市的暴雨公式生成,所述目標(biāo)城市
[0124] 的暴雨公式為
[0127]從所述目標(biāo)城市的暴雨公式得到P的計(jì)算函數(shù)為:P = g(f,H,T),
[0128] 其中,H為目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)中的降雨量,f為選取的暴雨強(qiáng)度公式,T為降雨預(yù) 報(bào)中的降雨歷時(shí),P為降雨重現(xiàn)期,
[0129] 由于其他因子已知,可求得降雨的重現(xiàn)期,將計(jì)算出的降雨重現(xiàn)期P帶入所述暴雨 強(qiáng)度公式中,所述暴雨強(qiáng)度公式為:h = f(t,P),其中h為瞬時(shí)降雨速度,t為降雨歷時(shí),
[0130] 取t = 0,l,2,3-T,得到m分鐘為時(shí)間間隔的降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)。
[0131] 當(dāng)缺乏暴雨公式時(shí),選取較精確的芝加哥雨型,當(dāng)降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)較短時(shí),選用均勻 雨型作為暴雨強(qiáng)度公式來(lái)使用。
[0132] 2、利用當(dāng)?shù)貧v年降雨數(shù)據(jù),具體如下。
[0133] 對(duì)于當(dāng)?shù)氐拿恳淮谓涤?,記錄下降雨時(shí)的日期,降雨時(shí)的氣溫、濕度、風(fēng)速等氣象 信息,W及降雨時(shí)具體歷時(shí)數(shù)據(jù),保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。運(yùn)樣,當(dāng)獲取到降雨預(yù)報(bào)信息后,可W結(jié) 合預(yù)報(bào)時(shí)的日期、W及預(yù)報(bào)信息中氣溫、濕度等信息,找到最接近本次預(yù)報(bào)的歷史降雨數(shù)據(jù) 來(lái)使用。運(yùn)種方式最精確,但是依賴(lài)于數(shù)據(jù)的積累程度。
[0134] 在查找最相似度數(shù)據(jù)的過(guò)程中,根據(jù)影響降雨的各個(gè)因素的重要程度,為每項(xiàng)因 素賦予相應(yīng)的權(quán)重,求得差別值最小的一個(gè)作為相似數(shù)據(jù):
[0135]
[0136] 其中,y為最后求得的差別值,N為影響因素個(gè)數(shù),Pi為第i個(gè)因素的權(quán)值,Yi為降雨 預(yù)報(bào)信息中第i個(gè)因素的值,Li為歷史降雨數(shù)據(jù)中第i個(gè)因素的值,
[0137] 將降雨歷時(shí)按一定間隔(不大于五分鐘)生成的時(shí)間序列作為排水過(guò)程模擬的降 雨輸入數(shù)據(jù)。
[0138] 上述影響降雨的因素包括但不限于降雨時(shí)的日期、氣溫、濕度、風(fēng)速W及降雨時(shí)具 體歷時(shí)數(shù)據(jù)。
[0139] 排水過(guò)程模擬需要降雨的歷時(shí)數(shù)據(jù)和城市排水管網(wǎng)的數(shù)據(jù),在本發(fā)明中使用泰華 排水模型來(lái)模擬排水管網(wǎng)排水過(guò)程。也可W使用其他的模型例如SWMM、M0USE等代替。
[0140] 模擬完成后,模型將會(huì)輸出排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)W數(shù)據(jù)庫(kù)表的形式存 放了每一個(gè)排水管網(wǎng)設(shè)施在降雨過(guò)程中每個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)信息,例如參見(jiàn)表1:
[0141] 表1排水管網(wǎng)設(shè)施狀態(tài)信息表
[0142]
[0143] 無(wú)論使用什么模型,模擬的結(jié)果中應(yīng)至少應(yīng)該包含整個(gè)降雨過(guò)程中每個(gè)管井(檢 查井、雨水口等)節(jié)點(diǎn)的溢流量信息。
[0144] 排水過(guò)程模擬完成后,進(jìn)行地表積水演算。利用模型模擬的排水管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù) 據(jù)中的管井溢流數(shù)據(jù),結(jié)合城市地表高程數(shù)據(jù)對(duì)地表的積水狀態(tài)進(jìn)行演算??紤]到積水過(guò) 程是一個(gè)流動(dòng)的過(guò)程,同一個(gè)積水點(diǎn)的水流可能會(huì)來(lái)自多個(gè)溢流點(diǎn),并且積水點(diǎn)滿(mǎn)流后會(huì) 再次溢流流向其他的積水點(diǎn),運(yùn)里的積水過(guò)程采用多源非單一法地積水模擬方法進(jìn)行演 算。
[0145] 對(duì)每一個(gè)降雨時(shí)間步長(zhǎng)的演算,得到一個(gè)地表積水深度的柵格數(shù)據(jù)。運(yùn)樣算出整 個(gè)降雨歷時(shí)過(guò)程中的一系列柵格數(shù)據(jù),記錄了降雨過(guò)程中每一個(gè)時(shí)刻地表的積水狀態(tài)。
[0146] 作為驗(yàn)證積水點(diǎn)信息計(jì)算結(jié)果的一種方法,地表積水演算完成后,使用GIS技術(shù), 將地表積水演算得到的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行展示,運(yùn)樣可W給人在視覺(jué)上直觀(guān)的表達(dá)。對(duì)于演算 得到的積水點(diǎn)信息,也可W在防訊系統(tǒng)的其他功能中加W利用,比如結(jié)合城市積水點(diǎn)信息 的人員物資提前調(diào)度等等。
[0147] 通過(guò)W上各實(shí)施例可知,本申請(qǐng)存在的有益效果是:
[0148] 第一,本發(fā)明所述的降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng),能夠?qū)⒊鞘械慕涤觐A(yù) 報(bào)信息轉(zhuǎn)換為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),來(lái)模擬降雨的過(guò)程,同時(shí)能夠結(jié)合城市現(xiàn)狀排水管網(wǎng)信息,模 擬城市的排水過(guò)程,還能基于排水過(guò)程中的管井溢流數(shù)據(jù)計(jì)算出地表積水的信息,從而解 決了由于無(wú)法預(yù)測(cè)降雨造成的城市積水信息導(dǎo)致防訊工作不能全面、及時(shí),不能做到防患 于未然,只能事后補(bǔ)救的問(wèn)題。
[0149] 第二,本發(fā)明所述的降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng),能夠在降雨來(lái)臨前,預(yù) 測(cè)降雨將會(huì)產(chǎn)生的城市積潰點(diǎn)位置、積潰的深度和范圍等信息,為防訊工作事前的準(zhǔn)備提 供有價(jià)值的信息。
[0150] 第=,本發(fā)明所述的降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng),能夠在下雨前對(duì)積水 點(diǎn)進(jìn)行預(yù)警,能夠提前進(jìn)行人員設(shè)備的安排部署,從而盡可能避免積潰的發(fā)生,同時(shí)也使防 訊過(guò)程中的巡查重點(diǎn)更加明確,節(jié)省寶貴的人力物力資源,使防訊工作真正的做到"防"。
[0151] 第四,本發(fā)明所述的降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法及系統(tǒng),充分利用了城市降雨 預(yù)報(bào)的信息,將降雨預(yù)報(bào)對(duì)城市的影響具體化,使降雨預(yù)報(bào)信息發(fā)揮出了更大的價(jià)值。
[0152] 本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白,本申請(qǐng)的實(shí)施例可提供為方法、裝置、或計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品。因此,本申請(qǐng)可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí) 施例的形式。而且,本申請(qǐng)可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī) 可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤(pán)存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn) 品的形式。
[0153] 上述說(shuō)明示出并描述了本申請(qǐng)的若干優(yōu)選實(shí)施例,但如前所述,應(yīng)當(dāng)理解本申請(qǐng) 并非局限于本文所披露的形式,不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除,而可用于各種其他組合、 修改和環(huán)境,并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi),通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí) 進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本申請(qǐng)的精神和范圍,則都應(yīng)在本申 請(qǐng)所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法,其特征在于,包括: 通過(guò)氣象部門(mén)的數(shù)據(jù)接口,獲取目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)信息,將降雨預(yù)報(bào)信息轉(zhuǎn)換為降 雨歷時(shí)數(shù)據(jù); 根據(jù)所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),結(jié)合城市排水管點(diǎn)、管線(xiàn)數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù),對(duì)降雨過(guò)程中 的地表徑流和排水過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,獲得排水過(guò)程中排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù); 根據(jù)所述排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合地表高程信息,采用多源非單一洼地積水模 擬方法對(duì)積水過(guò)程進(jìn)行演算,對(duì)每個(gè)降雨時(shí)間步長(zhǎng)的演算,對(duì)應(yīng)得到一個(gè)地表積水深度的 柵格數(shù)據(jù),進(jìn)而獲得整個(gè)降雨歷時(shí)過(guò)程中地表積水深度的所有柵格數(shù)據(jù),獲得每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí) 刻地表的積水信息數(shù)據(jù),所述積水信息數(shù)據(jù)包括但不限于地表積水的位置、深度和范圍。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法,其特征在于,進(jìn)一步包括: 采用GIS技術(shù),將地表積水演算得到的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形界面的展示。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法,其特征在于, 所述氣象部門(mén)的數(shù)據(jù)接口為氣象部門(mén)對(duì)外開(kāi)放的API, 所述降雨預(yù)報(bào)信息包括但不限于降雨地點(diǎn)、降雨時(shí)段和降雨量, 所述排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括但不限于整個(gè)降雨過(guò)程中每一個(gè)檢查井和雨水口 節(jié)點(diǎn)的溢流量數(shù)據(jù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法,其特征在于, 所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)的生成方法為: 結(jié)合市的路雨葡報(bào)#1扁.·利用目標(biāo)城市的暴雨公式生成,所述目標(biāo)城市的暴雨 公式)從所還目稱(chēng)城帀的泰雨公式得到P的計(jì)算函數(shù)為:P=g (f,H,T), 其中,H為目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)中的降雨量,f為選取的暴雨強(qiáng)度公式,T為降雨預(yù)報(bào)中 的降雨歷時(shí),P為降雨重現(xiàn)期, 將計(jì)算出的降雨重現(xiàn)期P帶入所述暴雨強(qiáng)度公式中,所述暴雨強(qiáng)度公式為:h = f(t,P), 其中h為瞬時(shí)降雨速度,t為降雨歷時(shí), 取t = 0,l,2,3…T,得到以1分鐘為時(shí)間間隔的降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的方法,其特征在于, 所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)的生成方法為: 利用目標(biāo)城市的歷史降雨數(shù)據(jù),從所述歷史降雨數(shù)據(jù)中查找出相似度最大的數(shù)據(jù)作為 降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),具體為: 查找相似度最大的數(shù)據(jù)的過(guò)程中,根據(jù)影響降雨的各個(gè)因素的重要程度,為每項(xiàng)因素 賦予相應(yīng)的權(quán)重,求得差別值最小的一個(gè)作為相似數(shù)據(jù):其中,y為最后求得的差別值,N為影響因素個(gè)數(shù),Pi為第i個(gè)因素的權(quán)值,Yi為降雨預(yù)報(bào) 信息中第i個(gè)因素的值,Li為歷史降雨數(shù)據(jù)中第i個(gè)因素的值, 影響降雨的因素包括但不限于降雨時(shí)的日期、氣溫、濕度、風(fēng)速以及降雨時(shí)具體歷時(shí)數(shù) 據(jù)。6. -種通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的系統(tǒng),其特征在于,包括:降雨預(yù)報(bào)信息獲取模 塊、模擬計(jì)算模塊和積水過(guò)程演算模塊, 所述降雨預(yù)報(bào)信息獲取模塊,用于通過(guò)氣象部門(mén)的數(shù)據(jù)接口,獲取目標(biāo)城市的降雨預(yù) 報(bào)信息,并將降雨預(yù)報(bào)信息轉(zhuǎn)換為降雨歷時(shí)數(shù)據(jù); 所述模擬計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),結(jié)合城市排水管點(diǎn)、管線(xiàn)數(shù)據(jù)和地理 信息數(shù)據(jù),對(duì)降雨過(guò)程中的地表徑流和排水過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,獲得排水過(guò)程中排水管網(wǎng) 的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù); 所述積水過(guò)程演算模塊,用于根據(jù)所述排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合地表高程信息, 采用多源非單一洼地積水模擬方法對(duì)積水過(guò)程進(jìn)行演算,對(duì)每個(gè)降雨時(shí)間步長(zhǎng)的演算,對(duì) 應(yīng)得到一個(gè)地表積水深度的柵格數(shù)據(jù),進(jìn)而獲得整個(gè)降雨歷時(shí)過(guò)程中地表積水深度的所有 柵格數(shù)據(jù),獲得每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻地表的積水信息數(shù)據(jù),所述積水信息數(shù)據(jù)包括但不限于地表 積水的位置、深度和范圍。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的系統(tǒng),其特征在于,進(jìn)一步包 括:界面展示模塊, 所述界面展示模塊,用于采用GIS技術(shù),將地表積水演算得到的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形界面 的展示。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的系統(tǒng),其特征在于, 所述氣象部門(mén)的數(shù)據(jù)接口為氣象部門(mén)對(duì)外開(kāi)放的API, 所述降雨預(yù)報(bào)信息包括但不限于降雨地點(diǎn)、降雨時(shí)段和降雨量, 所述排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括但不限于整個(gè)降雨過(guò)程中每一個(gè)檢查井和雨水口 節(jié)點(diǎn)的溢流量數(shù)據(jù)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的系統(tǒng),其特征在于, 所述降雨預(yù)報(bào)信息獲取模塊,進(jìn)一步用于通過(guò)以下方法生成所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù): 結(jié)合目標(biāo)誠(chéng)市的隆雨預(yù)報(bào)信息,利用目標(biāo)城市的暴雨公式生成,所述目標(biāo)城市的暴雨 公式:從所述目標(biāo)城市的暴雨公式得到P的計(jì)算函數(shù)為:P=g(f,H,T), 其中,H為目標(biāo)城市的降雨預(yù)報(bào)中的降雨量,f為選取的暴雨強(qiáng)度公式,T為降雨預(yù)報(bào)中 的降雨歷時(shí),P為降雨重現(xiàn)期, 將計(jì)算出的降雨重現(xiàn)期P帶入所述暴雨強(qiáng)度公式中,所述暴雨強(qiáng)度公式為:h = f(t,P), 其中h為瞬時(shí)降雨速度,t為降雨歷時(shí), 取t = 0,l,2,3…T,得到以1分鐘為時(shí)間間隔的降雨歷時(shí)數(shù)據(jù)。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的通過(guò)降雨預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)城市積水的系統(tǒng),其特征在于, 所述降雨預(yù)報(bào)信息獲取模塊,進(jìn)一步用于通過(guò)以下方法生成所述降雨歷時(shí)數(shù)據(jù): 利用目標(biāo)城市的歷史降雨數(shù)據(jù),從所述歷史降雨數(shù)據(jù)中查找出相似度最大的數(shù)據(jù)作為 降雨歷時(shí)數(shù)據(jù),具體為: 查找相似度最大的數(shù)據(jù)的過(guò)程中,考慮影響降雨的各個(gè)因素的重要程度,為每項(xiàng)因素 賦予相應(yīng)的權(quán)重,求得差別值最小的一個(gè)作為相似數(shù)據(jù):其中,y為最后求得的差別值,N為影響因素個(gè)數(shù),Pi為第i個(gè)因素的權(quán)值,Yi為降雨預(yù)報(bào) 信息中第i個(gè)因素的值,Li為歷史降雨數(shù)據(jù)中第i個(gè)因素的值, 影響降雨的因素包括但不限于降雨時(shí)的日期、氣溫、濕度、風(fēng)速以及降雨時(shí)具體歷時(shí)數(shù) 據(jù)。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK106021970SQ201610601125
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月27日
【發(fā)明人】魏明, 孟凡文, 郝敬全, 馬述杰, 劉加波, 孔令坤
【申請(qǐng)人】泰華智慧產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司