总体概述

针对中小河流的智慧应急是以实时雨水情信息的采集、存储和管理为基础， 构建各类水文预报方案，运用水文业务模型和计算机技术并结合专家经验进行预报和调度。对还未发生的水文灾害情况进行预报与监测，预测洪水的发生时间及防洪减灾的应对措施。正在发生的水文气象情况进行观测，通过报汛设备,迅速把观测数据传送到预报中心,随即通过预报方案由采集的数据算出将发生的洪水大小和出现时间，及时发布预报，为有关防汛减灾部i门调度决策提供依据，并为广大公众提供洪水安全信息。运用防洪工程或防洪系统中的设施，有计划地调度洪水以达到防洪更优效果。系统能够进一步提高洪水预报作业的精度、 时效性和预见期，从而为防洪调度提供更加科学、快捷、有效的支撑服务。

建设目标

“中小河流智慧应急”通过融合地形地貌、气象水文、历史灾害等多源数据,运用大数据及人工智能技术，建立中小河流洪水预报模型。动态展示气象、洪水及旱情态势分析和监测预警信息。实现对中小河流的感知，实现从天气预报、洪水预警、优化调度、决策分析、响应反馈等防汛指挥各环节的覆盖。能快速分析水旱风险，有效提升水旱灾害的风险管控能力,为其他灾害防治提供数据支撑。中小河流智慧应急建设的远期目标是构建中小河流的防汛抗早预警系统和应急指挥体系。

建设内容

智慧应急系统借助GIS突出的可视化和空间分析功能，GPS技术以及RS强大的实时监测功能，开展实时工情的采集、传输、 处理以及应用工作,时限水利信息接收处理、信息服务、洪水预报、灾情评估、汛情监视等功能，为正确分析和判断防汛形势、制定防洪抗旱 调度决策以及指挥抢险救灾提供有利的技术支持和科学依据。

(1)防汛一张图

防汛一张图是对防洪工程的可视化展示，在GIS图 上-方面可以展示防洪工程的位置分布、关键参数等静态信息，另-方面通过和各在线监测设备的互联互通，实现对实时监测设备监测数据的查看，同时系统基于在线监测设备的数据监测，及时发现异常数据，并进行预警。

(2)数据采集

数据采集主要对水位、流速、流量、视频信息 等数据进行实时采集监测，显示过程信息、及时发布预警。

1.水位、流量、雨量信息

将遥测站数据接入平台，实现对中小河流的水位、流量、雨量等信息的实时在线收集。其中水位采样周期设置在1至9分钟,变化超过士1cm时自报。

提供实时数据监测服务,实时监测测值可以显示在界面中，包括实时水位、流量、雨量的采集值及时间等 参数。显示形式包括列表和文本两种形式，列表字段包括序号、测站、数据时间、水位报文数等。

此外，将省、市水文局和省、市县防办等外部单位的监测数据，包括历史监测数据接入平台，实现数据共享,丰富动态数据库内容,对水位、流速和流量等数据信息实现多角度采集。

2、视频信息

将视频监测站数据接入平台，提供管理范围内视频的监控，用户通过软件界面，选择关心站点查看视频监控点的实时视频信息，并粗界面会显示视频详细信息，如站点名称、建站时间、设备型号、水位、雨量等。

(3)信息查询

主要对项目涉及流域范围内的水资源遥测站、流量监测点等工程基础信息和相关图片信息进行展示，提供在线管理和查询等功能，支持信息查询结果导出为Word、Excel 格式。具体查询内容包括站点信息查询、相关图片查询、文档信息查询等。下图为我公司已建 项目测点信息查询截图。

(4)统计分析

本模块基于各类基础数据与动态数据，结合管理业务需求,提供水文水量等数据综合对比、统计、计算和分析功能。统计分析成果报表支持Word、Exce|导出格式。

根据数据类型、区域、站点进行分类、统计,户可以选择同-站点不同类别的信息数据进行对比对比，也可选择同不同站点的同一类型数据对比。 此外,该模块中可以分析水位流量关系、面雨量计算等功能，驴可根据需要将选择数据导出。

(5)方案管理

方案管理模块实现创建预报方案、查询修改预报方案、导入导出预报方案历史资料整理、洪水场次划分、水文模型方案参数率定、降雨径流相关图和单位线的率定等功能。该模块有方案查询、单站方案、区域方案、 历史数据、方案率定、P+Pa~ R制作和单位线率定等功能组成。

(6)模型管理

模型管理模块实现对预报模型的新增、删除、查询、导出操作。该模块由模型管理、模型查询两个部分组成。对于常用的预报模型已经内置在系统中，所以该模块基本上可以不用操作。当在现有模型接口的基础上开发出新的预报模型时，可以通过此模块导入到系统中共预报系统使用。

(7)预报作业

模型预报功能实现对水文模型和API方案的实时预报和模拟预报功能，实现对水库站的调洪演算功能，实现对河道站的水位流量转换功能。相关预报实现对相关法方案的实时预报，此种类型的方案主要是根据相关要素通过查图的方式得到目标要素的值，系统会根据要素类型的不同提取不同的数据然后根据提取出来的数据得到目标要素的值。逆向预报功能实现按照人为假设的预报成果(如达汛限水位、警戒流量等)，预报未来降雨量级和降雨过程。

(8)预报成果

预报成果模块实现对已保存的预报成果的查询、删除操作,实现对同-预报断面不同预报方案或不同预报人员预报结果的对比，实现对预报结果的发布入库功能，实现对预报成果的精度评定且可以查询方案的各洪水场次的精度评定结果，实现预报成果的发布以及对发布成果的检索和评定。该模块由成果管理、精度评定、成果发布、成果检索和成果评定组成。其中成果管理、精度评定的数据来源是预报专用库,而成果发布、成果检索和成果评定的数据来源是省局实时数据库。

(9)预警发布

根据水位、流速、流量等实时监测数据，通过分析计算，向设定的相关责任人员发布预警信息，提醒相关人员及时采取应急响应措施。

本模块根据实际情况设置预警值，并结合采集数据的分析计算,发布预警。要功能为在超限点显示预警具体信息,在页面综合展示雨情、水情等详细信息,给出预警类别，并根据出现超限点的地理位置和预警类型，向相关责任人员推送发布预警信息,并通过声音、颜色闪烁跳动等报警设置提醒相关人员及时采取应急响应措施。

(10)灾情评估

灾情评估主要是对中小河流的洪涝灾害情况进行的评判估计记录。

总体架构

系统采用三层架构设计，层次和逻辑清晰，降低了系统开发和维护的成本，同时提高了系统的可扩展性。

将水文模型以组件的方式实现，实现的模型组件供业务逻辑层调用，包括新安江模型组件、非线性新安江模型组件、API模型组件、 马斯京根模型组件等。

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