- 產(chǎn)品特點
- 技術(shù)參數(shù)
一、產(chǎn)品概述
洪水預報調(diào)度系統(tǒng)是以實時雨水情信息的采集、存儲和管理為基礎，構(gòu)建各類水文預報方案，運用水文業(yè)務模型和計算機技術(shù)并結(jié)合專家經(jīng)驗進行預報和調(diào)度，服務于防汛抗旱的信息化服務平臺，系統(tǒng)能夠進一步提高洪水作業(yè)預報的精度、時效性和預見期，為防洪調(diào)度提供更加科學、快捷、有效的支撐服務。
二、系統(tǒng)架構(gòu)
洪水預報調(diào)度系統(tǒng)總體架構(gòu)
系統(tǒng)主要采用三層架構(gòu)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。其中表示層向用戶提供豐富、靈活和交互的操作頁面，表示層采用插件的形式進行開發(fā)，能夠根據(jù)用戶的實際需求靈活配置用戶所需的功能模塊。業(yè)務邏輯層實現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務功能的核心層，業(yè)務邏輯層針對不同的業(yè)務功能以組件式的方式開發(fā)，如數(shù)據(jù)時段化處理組件、面雨量計算組件、預報計算組件、水庫調(diào)洪組件、預報模型組件等等，降低各個模塊之間的耦合度，提高業(yè)務模塊的復用性。數(shù)據(jù)訪問和存儲層通過使用腳本語言或編程語言提供對數(shù)據(jù)的簡化編程訪問。以接口的形式進行開發(fā)，通過配置文件進行配置使系統(tǒng)能夠兼容SQL Server、Oracle等多種數(shù)據(jù)庫。
三、產(chǎn)品功能
基礎信息
基礎信息模塊實現(xiàn)對洪水預報系統(tǒng)所需的基礎信息的查詢和維護，為系統(tǒng)運行提供數(shù)據(jù)支撐。該模塊由站點管理、水庫管理、未來降雨、水位流量關系四個部分組成。
圖 測站管理
數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理模塊實現(xiàn)從實時數(shù)據(jù)庫中提取雨水情資料，并按預報方案的時段長對數(shù)據(jù)進行時段化處理，并以圖形和表格的形式對數(shù)據(jù)進行展現(xiàn)和人工進行修正的功能。該模塊由實時數(shù)據(jù)子功能模塊組成。
圖 實時數(shù)據(jù)處理
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。
圖 方案查詢
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(zhuǎn)換功能。
圖 模型作業(yè)預報
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(jié)果的對比，實現(xiàn)對預報結(jié)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(jié)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。
圖 成果管理
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。
圖 模型管理
四、平臺特色/功能亮點
流域方案編制的簡易性：系統(tǒng)以概化圖的思想，將集水區(qū)間、入流單元、預報斷面、河道等節(jié)點以不同的圖形概化成相應的節(jié)點控件，通過拖拽各個節(jié)點控件，然后使用連接線對節(jié)點進行連接就可以構(gòu)造出流域中各節(jié)點以及各節(jié)點之間的關系，通過設置各節(jié)點的屬性可以選擇各節(jié)點采用的預報模型和河道匯流方式。
兩個自動服務的簡便性：系統(tǒng)服務器端采用了預報數(shù)據(jù)自動處理服務和自動預報服務，預報數(shù)據(jù)自動處理服務能夠定時的將實時雨水情數(shù)據(jù)按預報方案所需的格式進行處理入庫，提高預報作業(yè)的響應速度；自動預報服務能夠?qū)υO定的預報方案按指定的時間間隔進行滾動預報，當預報結(jié)果超出預警值時能夠及時提醒值班人員注意，給值班人員帶來極大的便利。
預報作業(yè)的實用性：系統(tǒng)在預報作業(yè)時能夠一次性同時對多個預報方案進行計算，便于預報人員進行比較分析；在模擬預報時能夠一次性同時計算多種未來降雨的情況，能夠更好的為決策服務。
水庫群聯(lián)合調(diào)度時的簡便性：系統(tǒng)在多水庫聯(lián)調(diào)時上游水庫可以調(diào)用水庫默認的調(diào)度計劃進行自動的調(diào)洪演算；也可以人工在聯(lián)調(diào)時進行干預，可以在人工完成上游水庫調(diào)洪的情況下繼續(xù)下游水庫的調(diào)洪。
五、技術(shù)特點
1)基于DEM高程數(shù)據(jù)的洪水預報方案的編制：洪水預報系統(tǒng)中預報方案是基礎，所以如何能夠快速方便的構(gòu)建預報方案是洪水預報系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié)之一。預報方案編制從業(yè)務內(nèi)容上分為預報斷面流域邊界的確定、預報模型選擇、預報方案編制和模型參數(shù)率定。系統(tǒng)通過DEM高程數(shù)據(jù)提取河網(wǎng)、自動劃分流域邊界并計算該流域的面積；通過在地圖上點選雨量站并采用泰森多邊形法計算雨量站的權(quán)重；通過友好的界面操作完成方案基本信息和方案模型的選擇；采用遺傳算法和不同的目標函數(shù)對模型參數(shù)進行率定。
2)預報模型庫的建立：預報模型采用模塊化結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)預報模型與系統(tǒng)獨立，采用統(tǒng)一的接口進行模型的開發(fā)，并使用模型管理功能將預報模型導入系統(tǒng)中，便于預報模型的擴展和復用。
3)交互式的預報作業(yè)：交互式預報能把過去只能由預報員人工進行的洪水預報結(jié)果的綜合分析功能納入到系統(tǒng)中，作為系統(tǒng)的一個重要組成部分，能夠使預報員的專家經(jīng)驗得到充分的發(fā)揮。系統(tǒng)在預報業(yè)務的各個環(huán)節(jié)都加入人工交互的操作，如降雨量數(shù)據(jù)交互、預見期降雨交互、模型參數(shù)交互、次洪單位線交互、水位流量關系線交互等，交互的方式采用表格、圖形等更加直觀、簡便的方式進行。
六、典型案例
1.安徽中小河流預警預報系統(tǒng)
圖 項目主界面圖
2.山東中小河流預警預報系統(tǒng)
皖公網(wǎng)安備 34010402703134號