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針對中小河流的智慧應急是以實時雨水情信息的采集、存儲和管理為基礎，構建各類水文預報方案，運用水文業(yè)務模型和計算機技術并結合專家經(jīng)驗進行預報和調(diào)度。對還未發(fā)生的水文災害情況進行預報與監(jiān)測，預測洪水的發(fā)生時間及防洪減災的應對措施。正在發(fā)生的水文氣象情況進行觀測，通過報汛設備，迅速把觀測數(shù)據(jù)傳送到預報中心，隨即通過預報方案由采集的數(shù)據(jù)算出將發(fā)生的洪水大小和出現(xiàn)時間，及時發(fā)布預報，為有關防汛減災部門調(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)中的設施，有計劃地調(diào)度洪水以達到防洪更優(yōu)效果。系統(tǒng)能夠進一步提高洪水預報作業(yè)的精度、時效性和預見期，從而為防洪調(diào)度提供更加科學、快捷、有效的支撐服務。

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

智慧應急系統(tǒng)借助GIS突出的可視化和空間分析功能，GPS技術以及RS強大的實時監(jiān)測功能，開展實時工情的采集、傳輸、處理以及應用工作，時限水利信息接收處理、信息服務、洪水預報、災情評估、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提供有利的技術支持和科學依據(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、關鍵參數(shù)等靜態(tài)信息，另一方面通過和各在線監(jiān)測設備的互聯(lián)互通，實現(xiàn)對實時監(jiān)測設備監(jiān)測數(shù)據(jù)的查看，同時系統(tǒng)基于在線監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，并進行預警。

（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)進行實時采集監(jiān)測，顯示過程信息、及時發(fā)布預警。

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，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信息，如站點名稱、建站時間、設備型號、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)測點等工程基礎信息和相關圖片信息進行展示，提供在線管理和查詢等功能，支持信息查詢結果導出為 Word、Excel 格式。

具體查詢內(nèi)容包括站點信息查詢、相關圖片查詢、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數(shù)據(jù)與動態(tài)數(shù)據(jù)，結合管理業(yè)務需求，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導出格式。

根據(jù)數(shù)據(jù)類型、區(qū)域、站點進行分類、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)導出。

（5）方案管理

方案管理模塊實現(xiàn)創(chuàng)建預報方案、查詢修改預報方案、導入導出預報方案、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)對預報模型的新增、刪除、查詢、導出操作。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。當在現(xiàn)有模型接口的基礎上開發(fā)出新的預報模型時，可以通過此模塊導入到系統(tǒng)中共預報系統(tǒng)使用。

（7）預報作業(yè)

模型預報功能實現(xiàn)對水文模型和API方案的實時預報和模擬預報功能，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換功能。相關預報實現(xiàn)對相關法方案的實時預報，此種類型的方案主要是根據(jù)相關要素通過查圖的方式得到目標要素的值，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)得到目標要素的值。逆向預報功能實現(xiàn)按照人為假設的預報成果（如達汛限水位、警戒流量等），預報未來降雨量級和降雨過程。

（8）預報成果

預報成果模塊實現(xiàn)對已保存的預報成果的查詢、刪除操作，實現(xiàn)對同一預報斷面不同預報方案或不同預報人員預報結果的對比，實現(xiàn)對預報結果的發(fā)布入庫功能，實現(xiàn)對預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果，實現(xiàn)預報成果的發(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，向設定的相關責任人員發(fā)布預警信息，提醒相關人員及時采取應急響應措施。

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

（10）災情評估

災情評估主要是對中小河流的洪澇災害情況進行的評判估計記錄。

系統(tǒng)采用三層架構設計，層次和邏輯清晰，降低了系統(tǒng)開發(fā)和維護的成本，同時提高了系統(tǒng)的可擴展性。

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。