本發(fā)明涉及災(zāi)害預(yù)警，具體為一種災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)解析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、20世紀(jì)中國發(fā)生過四次大規(guī)模的水患，而小型規(guī)模的洪災(zāi)幾乎年年都在發(fā)生。全國大約2/3的地區(qū)受到不同類型和不同危害程度的洪水災(zāi)害。洪澇災(zāi)害可造成糧食減產(chǎn)，導(dǎo)致巨額經(jīng)濟(jì)損失，破壞土地資源和生態(tài)環(huán)境，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境具有多方面的影響。洪澇災(zāi)害可由很多原因造成，在各種致災(zāi)原因中，暴雨是最常見和最具威脅性的。同時(shí)，暴雨本身也是危害最嚴(yán)重的氣象災(zāi)害之一，暴雨天氣出現(xiàn)，多伴隨雷電和狂風(fēng)，常導(dǎo)致平面積水、河道漫溢、農(nóng)田毀壞、房屋倒塌等。

2、隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市面積不斷擴(kuò)大，人口密集度增加，城市基礎(chǔ)設(shè)施日益復(fù)雜，使得城市洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加。為了有效應(yīng)對(duì)城市洪澇災(zāi)害，預(yù)警和調(diào)度系統(tǒng)的建立至關(guān)重要。傳統(tǒng)的城市洪澇災(zāi)害預(yù)警與調(diào)度方法主要依賴于人工經(jīng)驗(yàn)判斷和簡單的模型預(yù)測，這些方法在應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的城市洪澇災(zāi)害時(shí)顯得力不從心。

3、現(xiàn)有的預(yù)警調(diào)度方法通常無法有效獲取并處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在暴雨洪澇災(zāi)害的預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)系統(tǒng)中，國外有一些利用地理信息系統(tǒng)(geographic?information?technology，gis)技術(shù)輔助預(yù)測洪災(zāi)危害。但是這一方法沒有考慮流域洪水形成的復(fù)雜性。由于流域洪水的形成非常復(fù)雜，降雨徑流關(guān)系通常是動(dòng)態(tài)的，非線性的，僅依靠gis預(yù)報(bào)結(jié)果在某些方面仍舊缺乏可信度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)解析方法與系統(tǒng)，用于提高洪澇災(zāi)害的預(yù)測準(zhǔn)確度。

2、有鑒于此，本技術(shù)第一方面提供了一種災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)解析方法，該所述方法包括：通過自動(dòng)雨量監(jiān)測計(jì)監(jiān)測水文數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述水文數(shù)據(jù)構(gòu)建區(qū)域雨量柵格地圖；根據(jù)所述區(qū)域雨量柵格地圖確定雨量超過設(shè)定雨量閾值的點(diǎn)位為第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)；遍歷所有所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)，并對(duì)所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，若確定所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)中存在第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)時(shí)，對(duì)所述第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)周圍第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)進(jìn)行第一級(jí)洪澇災(zāi)害預(yù)警。

3、該雨量柵格地圖根據(jù)自動(dòng)雨量監(jiān)測計(jì)監(jiān)測到的雨量數(shù)據(jù)構(gòu)建，若僅判定為第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)就進(jìn)行預(yù)警提醒，則容易發(fā)生誤判，提醒范圍過大，可信度較低。所以通過該區(qū)域雨量柵格地圖先篩選出第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)，再對(duì)該第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)進(jìn)行二次篩選，若確定存在第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)，則對(duì)該第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)周圍第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)進(jìn)行第一級(jí)洪澇災(zāi)害預(yù)警。這樣可以提高預(yù)警的準(zhǔn)確率。

4、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述水文數(shù)據(jù)構(gòu)建區(qū)域雨量柵格地圖具體包括：獲取n個(gè)自動(dòng)雨量監(jiān)測計(jì)的雨量q1、q2、…、qn，其中，n≤n，n為自動(dòng)雨量監(jiān)測計(jì)的總數(shù)量；通過n個(gè)自動(dòng)雨量監(jiān)測計(jì)的雨量q1、q2、…、qn擬合曲面，構(gòu)造柵格地圖的曲面方程為：q(x,y)＝a1x2+a2y2+a3xy+a4x+a5y+a6，其中，x為待測點(diǎn)位的橫坐標(biāo)，y為待測點(diǎn)位的縱坐標(biāo)，q為待測點(diǎn)位的雨量，a1，a2,a3,a4,a5,a6為常數(shù)。通過這樣的方法可以構(gòu)建起雨量柵格地圖。

5、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述確定所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)中存在第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)具體包括：獲取所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的地表性質(zhì)，其中，所述地表性質(zhì)包括滲水區(qū)和不滲水區(qū)；若確定所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的地表性質(zhì)為滲水區(qū)，則確定所述滲水區(qū)的積水流量：c1＝(i―j)×δt-m；其中，c1是所述滲水區(qū)的積水量(mm)，i為降雨強(qiáng)度(mm/h)，j為所述滲水區(qū)的表面滲透率(mm/h)，δt為降雨時(shí)長，m為積水的自然蒸發(fā)量(mm)；若確定所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的積水量c1超過所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)所在區(qū)域的歷史警戒線時(shí)，確定所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)為第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)。這樣當(dāng)該第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)為滲水區(qū)時(shí)，可以判定是否為第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)。

6、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法還包括：若確定所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的地表性質(zhì)為非滲水區(qū)，則確定所述非滲水區(qū)的積水流量為：c2＝i×δt-m；若確定所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的積水流量c2超過所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)所在區(qū)域的歷史警戒線時(shí)，確定所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)為第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)。這樣當(dāng)該第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)為非滲水區(qū)時(shí)，可以判定是否為第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)。

7、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法還包括：遍歷所有第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)，并確定所述第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)中是否存在第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)，其中，所述第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)存在至少一個(gè)所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)；若確定所述第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的降雨強(qiáng)度大于第一預(yù)設(shè)降雨強(qiáng)度閾值，則確定所述第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)有潰堤風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)所述第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)周圍第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)進(jìn)行第二級(jí)洪澇災(zāi)害預(yù)警。

8、當(dāng)該第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)存在至少一個(gè)第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)時(shí)，則可以定義為第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)，該第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)存在于周圍第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)融合潰堤的風(fēng)險(xiǎn)，則需要重點(diǎn)關(guān)注第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)，若該第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)持續(xù)降雨強(qiáng)度高，該第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)有潰堤風(fēng)險(xiǎn)，則對(duì)所述第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)周圍第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)進(jìn)行第二級(jí)洪澇災(zāi)害預(yù)警。用于重點(diǎn)警示。

9、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法還包括：所述方法還包括：當(dāng)確定第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)有潰堤風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，確定所述第三洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的地勢(shì)最低點(diǎn)，并以所述地勢(shì)最低點(diǎn)為起點(diǎn)，按照地勢(shì)從高到低的方向預(yù)測洪水可能的路徑。通過這樣的方式可以簡易地預(yù)測該洪水可能經(jīng)過的風(fēng)險(xiǎn)。

10、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述按照地勢(shì)從高到低的方向構(gòu)建洪水可能的路徑之后，所述方法還包括動(dòng)態(tài)調(diào)整路徑步驟：在所述可能的路徑中，獲取到當(dāng)前柵格節(jié)點(diǎn)(xe，ye)、前一個(gè)柵格節(jié)點(diǎn)(xe―1，ye―1)和第二個(gè)柵格節(jié)點(diǎn)(xe+1，ye+1)，第三個(gè)柵格節(jié)點(diǎn)(xe+2，ye+2)；計(jì)算m1＝(xe+1―xe)/(xe―xe―1)，m2＝(ye+1―ye)/(ye―ye―1)；若出現(xiàn)m1>m2，則動(dòng)態(tài)調(diào)整所述第三個(gè)柵格節(jié)點(diǎn)(xe+2+δx，ye+2)；若出現(xiàn)m1<m2，則動(dòng)態(tài)調(diào)整所述第三個(gè)柵格節(jié)點(diǎn)(xe+2，ye+2+δy)，δx、δy為預(yù)先設(shè)定的步進(jìn)值。實(shí)際上洪水流動(dòng)的方向存在很多不確定性，但是會(huì)受到慣性和重力勢(shì)能的影響。當(dāng)m1>m2時(shí)，則可以預(yù)測洪水慣性傾向于x軸方向，則可以在下一個(gè)柵格節(jié)點(diǎn)向x軸調(diào)整一個(gè)步進(jìn)長度。若m1<m2，則可以預(yù)測洪水慣性傾向于y軸方向，則可以在下一個(gè)柵格節(jié)點(diǎn)向y軸調(diào)整一個(gè)步進(jìn)長度。這樣可以一定程度上提高預(yù)測洪水路徑的準(zhǔn)確性。

11、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法還包括：對(duì)在路徑上的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行第三級(jí)洪澇災(zāi)害預(yù)警，并提示洪水到達(dá)時(shí)間：其中，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與所述起點(diǎn)的距離：(x1，y1)為起點(diǎn)的柵格坐標(biāo)，(xend，yend)為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的柵格坐標(biāo)；預(yù)測到達(dá)的時(shí)間t＝h/v，其中v為預(yù)測水流速度。

12、該關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與起點(diǎn)的實(shí)際距離一般會(huì)大于或等于這里計(jì)算的絕對(duì)距離，通過這樣的方式可以對(duì)預(yù)警的時(shí)間可能會(huì)提前，能夠給可能受災(zāi)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的人留出更多的時(shí)間準(zhǔn)備。

13、本技術(shù)第二方面提供了一種災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)解析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)應(yīng)用于本技術(shù)第一方面至第一方面的任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述的災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)解析方法，所述系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊，用于通過自動(dòng)雨量監(jiān)測計(jì)監(jiān)測水文數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)所述水文數(shù)據(jù)構(gòu)建區(qū)域雨量柵格地圖；所述數(shù)據(jù)處理模塊，還用于根據(jù)所述區(qū)域雨量柵格地圖確定雨量超過設(shè)定雨量閾值的點(diǎn)位為第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)；所述數(shù)據(jù)處理模塊，還用于遍歷所有所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)，并對(duì)所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，若確定所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)中存在第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)時(shí)，對(duì)所述第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)周圍第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)進(jìn)行第一級(jí)洪澇災(zāi)害預(yù)警。

14、本技術(shù)提供了一種災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)解析方法及系統(tǒng)，該方法包括：通過自動(dòng)雨量監(jiān)測計(jì)監(jiān)測水文數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述水文數(shù)據(jù)構(gòu)建區(qū)域雨量柵格地圖；根據(jù)所述區(qū)域雨量柵格地圖確定雨量超過設(shè)定雨量閾值的點(diǎn)位為第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)；遍歷所有所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)，并對(duì)所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，若確定所述第一洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)中存在第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)時(shí)，對(duì)所述第二洪澇災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)周圍第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)進(jìn)行第一級(jí)洪澇災(zāi)害預(yù)警。