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