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針對中小河流的智慧應(yīng)急是以實時雨水情信息的采集、存儲和管理為基礎(chǔ)，構(gòu)建各類水文預(yù)報方案，運用水文業(yè)務(wù)模型和計算機(jī)技術(shù)并結(jié)合專家經(jīng)驗進(jìn)行預(yù)報和調(diào)度。對還未發(fā)生的水文災(zāi)害情況進(jìn)行預(yù)報與監(jiān)測，預(yù)測洪水的發(fā)生時間及防洪減災(zāi)的應(yīng)對措施。正在發(fā)生的水文氣象情況進(jìn)行觀測，通過報汛設(shè)備，迅速把觀測數(shù)據(jù)傳送到預(yù)報中心，隨即通過預(yù)報方案由采集的數(shù)據(jù)算出將發(fā)生的洪水大小和出現(xiàn)時間，及時發(fā)布預(yù)報，為有關(guān)防汛減災(zāi)部門調(diào)度決策提供依據(jù)，并為廣大公眾提供洪水安全信息。運用防洪工程或防洪系統(tǒng)中的設(shè)施，有計劃地調(diào)度洪水以達(dá)到防洪更優(yōu)效果。系統(tǒng)能夠進(jìn)一步提高洪水預(yù)報作業(yè)的精度、時效性和預(yù)見期，從而為防洪調(diào)度提供更加科學(xué)、快捷、有效的支撐服務(wù)。

“中小河流智慧應(yīng)急”通過融合地形地貌、氣象水文、歷史災(zāi)害等多源數(shù)據(jù)，運用大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)，建立中小河流洪水預(yù)報模型。動態(tài)展示氣象、洪水及旱情態(tài)勢分析和監(jiān)測預(yù)警信息。實現(xiàn)對中小河流的感知，實現(xiàn)從天氣預(yù)報、洪水預(yù)警、優(yōu)化調(diào)度、決策分析、響應(yīng)反饋等防汛指揮各環(huán)節(jié)的覆蓋。能快速分析水旱風(fēng)險，有效提升水旱災(zāi)害的風(fēng)險管控能力，為其他災(zāi)害防治提供數(shù)據(jù)支撐。中小河流智慧應(yīng)急建設(shè)的遠(yuǎn)期目標(biāo)是構(gòu)建中小河流的防汛抗旱預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)急指揮體系。

智慧應(yīng)急系統(tǒng)借助GIS突出的可視化和空間分析功能，GPS技術(shù)以及RS強(qiáng)大的實時監(jiān)測功能，開展實時工情的采集、傳輸、處理以及應(yīng)用工作，時限水利信息接收處理、信息服務(wù)、洪水預(yù)報、災(zāi)情評估、汛情監(jiān)視等功能，為正確分析和判斷防汛形勢、制定防洪抗旱調(diào)度決策以及指揮搶險救災(zāi)提供有利的技術(shù)支持和科學(xué)依據(jù)。

（1）防汛一張圖

防汛一張圖是對防洪工程的可視化展示，在GIS圖上一方面可以展示防洪工程的位置分布、關(guān)鍵參數(shù)等靜態(tài)信息，另一方面通過和各在線監(jiān)測設(shè)備的互聯(lián)互通，實現(xiàn)對實時監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)的查看，同時系統(tǒng)基于在線監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)警。

（2）數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集主要對水位、流速、流量、視頻信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集監(jiān)測，顯示過程信息、及時發(fā)布預(yù)警。

1、水位、流量、雨量信息

將遙測站數(shù)據(jù)接入平臺，實現(xiàn)對中小河流的水位、流量、雨量等信息的實時在線收集。其中水位采樣周期設(shè)置在1至9分鐘，變化超過±1cm時自報。

提供實時數(shù)據(jù)監(jiān)測服務(wù)，實時監(jiān)測測值可以顯示在界面中，包括實時水位、流量、雨量的采集值及時間等參數(shù)。顯示形式包括列表和文本兩種形式，列表字段包括序號、測站、數(shù)據(jù)時間、水位、報文數(shù)等。

此外，將省、市水文局和省、市、縣防辦等外部單位的監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)接入平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，豐富動態(tài)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，對水位、流速和流量等數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)多角度采集。

2、視頻信息

將視頻監(jiān)測站數(shù)據(jù)接入平臺，提供管理范圍內(nèi)視頻的監(jiān)控，用戶通過軟件界面，選擇關(guān)心站點查看視頻監(jiān)控點的實時視頻信息，并且界面會顯示視頻詳細(xì)信息，如站點名稱、建站時間、設(shè)備型號、水位、雨量等。

（3）信息查詢

主要對項目涉及流域范圍內(nèi)的水資源遙測站、流量監(jiān)測點等工程基礎(chǔ)信息和相關(guān)圖片信息進(jìn)行展示，提供在線管理和查詢等功能，支持信息查詢結(jié)果導(dǎo)出為 Word、Excel 格式。

具體查詢內(nèi)容包括站點信息查詢、相關(guān)圖片查詢、文檔信息查詢等。下圖為我公司已建項目測點信息查詢截圖。

（4）統(tǒng)計分析

本模塊基于各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與動態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)合管理業(yè)務(wù)需求，提供水文、水量等數(shù)據(jù)綜合對比、統(tǒng)計、計算和分析功能。統(tǒng)計分析成果報表支持Word、Excel導(dǎo)出格式。

根據(jù)數(shù)據(jù)類型、區(qū)域、站點進(jìn)行分類、統(tǒng)計，用戶可以選擇同一站點不同類別的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行對比對比，也可選擇同不同站點的同一類型數(shù)據(jù)對比。此外，該模塊中可以分析水位流量關(guān)系、面雨量計算等功能，用戶可根據(jù)需要將選擇數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

（5）方案管理

方案管理模塊實現(xiàn)創(chuàng)建預(yù)報方案、查詢修改預(yù)報方案、導(dǎo)入導(dǎo)出預(yù)報方案、歷史資料整理、洪水場次劃分、水文模型方案參數(shù)率定、降雨徑流相關(guān)圖和單位線的率定等功能。該模塊有方案查詢、單站方案、區(qū)域方案、歷史數(shù)據(jù)、方案率定、P+Pa~R制作和單位線率定等功能組成。

（6）模型管理

模型管理模塊實現(xiàn)對預(yù)報模型的新增、刪除、查詢、導(dǎo)出操作。該模塊由模型管理、模型查詢兩個部分組成。對于常用的預(yù)報模型已經(jīng)內(nèi)置在系統(tǒng)中，所以該模塊基本上可以不用操作。當(dāng)在現(xiàn)有模型接口的基礎(chǔ)上開發(fā)出新的預(yù)報模型時，可以通過此模塊導(dǎo)入到系統(tǒng)中共預(yù)報系統(tǒng)使用。

（7）預(yù)報作業(yè)

模型預(yù)報功能實現(xiàn)對水文模型和API方案的實時預(yù)報和模擬預(yù)報功能，實現(xiàn)對水庫站的調(diào)洪演算功能，實現(xiàn)對河道站的水位流量轉(zhuǎn)換功能。相關(guān)預(yù)報實現(xiàn)對相關(guān)法方案的實時預(yù)報，此種類型的方案主要是根據(jù)相關(guān)要素通過查圖的方式得到目標(biāo)要素的值，系統(tǒng)會根據(jù)要素類型的不同提取不同的數(shù)據(jù)然后根據(jù)提取出來的數(shù)據(jù)得到目標(biāo)要素的值。逆向預(yù)報功能實現(xiàn)按照人為假設(shè)的預(yù)報成果（如達(dá)汛限水位、警戒流量等），預(yù)報未來降雨量級和降雨過程。

（8）預(yù)報成果

預(yù)報成果模塊實現(xiàn)對已保存的預(yù)報成果的查詢、刪除操作，實現(xiàn)對同一預(yù)報斷面不同預(yù)報方案或不同預(yù)報人員預(yù)報結(jié)果的對比，實現(xiàn)對預(yù)報結(jié)果的發(fā)布入庫功能，實現(xiàn)對預(yù)報成果的精度評定且可以查詢方案的各洪水場次的精度評定結(jié)果，實現(xiàn)預(yù)報成果的發(fā)布以及對發(fā)布成果的檢索和評定。該模塊由成果管理、精度評定、成果發(fā)布、成果檢索和成果評定組成。其中成果管理、精度評定的數(shù)據(jù)來源是預(yù)報專用庫，而成果發(fā)布、成果檢索和成果評定的數(shù)據(jù)來源是省局實時數(shù)據(jù)庫。

（9）預(yù)警發(fā)布

根據(jù)水位、流速、流量等實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過分析計算，向設(shè)定的相關(guān)責(zé)任人員發(fā)布預(yù)警信息，提醒相關(guān)人員及時采取應(yīng)急響應(yīng)措施。

本模塊根據(jù)實際情況設(shè)置預(yù)警值，并結(jié)合采集數(shù)據(jù)的分析計算，發(fā)布預(yù)警。主要功能為在超限點顯示預(yù)警具體信息，在頁面綜合展示雨情、水情等詳細(xì)信息，給出預(yù)警類別，并根據(jù)出現(xiàn)超限點的地理位置和預(yù)警類型，向相關(guān)責(zé)任人員推送發(fā)布預(yù)警信息，并通過聲音、顏色閃爍跳動等報警設(shè)置提醒相關(guān)人員及時采取應(yīng)急響應(yīng)措施。

（10）災(zāi)情評估

災(zāi)情評估主要是對中小河流的洪澇災(zāi)害情況進(jìn)行的評判估計記錄。

系統(tǒng)采用三層架構(gòu)設(shè)計，層次和邏輯清晰，降低了系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)的成本，同時提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

將水文模型以組件的方式實現(xiàn)，實現(xiàn)的模型組件供業(yè)務(wù)邏輯層調(diào)用，包括新安江模型組件、非線性新安江模型組件、API模型組件、馬斯京根模型組件等。