一种洪水风险动态展示及分析系统的制作方法

本发明涉及灾害监测技术领域，尤其是涉及一种洪水风险动态展示及分析系统。

背景技术：

洪水风险图主要基于某一特定年份的地形要素和水利工程要素资料，通过模型计算洪水淹没过程并通过gis软件绘制固定频率和典型场次洪水淹没的空间分布图。通过一张图的统计分析，对可能发生的洪水进行防汛避险决策。

动态洪水风险图通过输入实时的降雨、水情、工程调度以及下垫面等最新信息，准确预测分析当前场次洪水的淹没情况，可解决洪水风险图时效性差的问题。其所需的基础数据包括：下垫面信息、防洪工程调度规则信息等。

由于我国各地每年洪涝灾害频发、危害极大，为了有效避免洪水风险带来的损失，有必要对洪水风险图动态计算所需的基础数据予以及时更新。

当前的动态洪水风险图的制作全流程所需要的专业水文软件的应用难度较高，数据输入、模型修改、灾损评估、结果展示等技术工作每一步都需要有专业水文制图人员进行参与制作，才能得到专业化洪水分析结果，该方法人工工作周期较长，缺乏时效性和人为防洪作用，导致对实际日常暴雨情况预计不充分，不能及时有效的对单次防汛决策产生直观的应用。

针对上述问题，还未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种洪水风险动态展示及分析系统，以缓解现有技术中在绘制洪水风险图需要专业人员参与制作，导致制作周期长、缺乏时效性的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种洪水风险动态展示及分析系统，该系统包括：数据采集模块，数据分析模块，风险图绘制模块，灾损分析和风险展示模块模块，其中，所述数据采集模块用于采集待监测区域的水雨情数据，并统计所述待监测区域在预设时间内的累计水雨情数据；所述数据分析模块用于在所述累计水雨情数据大于预设阈值的情况下，基于用户设定的边界条件和所述累计水雨情数据，得到所述待监测区域内的洪水推进演化过程，其中，所述边界条件包括以下至少一种：所述待监测区域内的河道流量水位、洪水出口边界；所述风险图绘制模块用于基于地理信息系统，将所述洪水推进演化过程和风险指标数据绘制在水利底图上，得到洪水风险图，以及基于所述洪水推进演化过程和风险指标数据创建风险方案专题图，其中，所述风险指标数据包括以下至少一种：洪水淹没水深、洪水淹没历时、洪水到达预设位置的时间、洪水流速；所述灾损分析模块用于基于所述洪水风险图、淹没区域经济信息和洪水影响分析指标，生成灾害分析报告，其中，所述洪水影响分析指标包括以下至少一种：洪水影响综合指标、洪水影响区域、洪水淹没区域土地利用指标；所述风险展示模块用于动态展示所述洪水推进演化过程，以及展示所述风险方案专题图和所述灾害分析报告。

进一步地，所述数据采集模块包括：监测站数据采集模块、人工数据采集模块和统计模块，其中，所述监测站数据采集模块用于采集监测站采集到的所述待监测区域的实时水雨情数据；所述人工数据采集模块用于获取工作人员输入的所述待监测区域的降雨量数据；所述统计模块用于统计所述预设时间内所述监测站数据采集模块采集到的实时水雨情数据，得到所述累计水雨情数据。

进一步地，所述数据分析模块包括：模型构建模块和实时分析模块，其中，所述模型构建模块用于基于目标要素构建实时分析模型，其中，所述目标要素包括以下至少一种：所述待监测区域的地形要素、所述待监测区域的河道要素、所述待监测区域的水利工程要素；所述实时分析模块用于将所述边界条件、所述实时水雨情数据发送给所述实时分析模型，得到所述洪水推进演化过程。

进一步地，所述风险图绘制模块包括：数据检查模块、绘制模块和创建模块，其中，所述数据检查模块用于对所述风险指标数据进行检查，判断所述风险指标数据的数据质量是否符合预设标准；所述绘制模块用于基于地理信息系统，所述洪水推进演化过程和风险指标数据绘制所述洪水风险图；所述创建模块用于基于所述洪水风险图，创建所述风险方案专题图，其中，所述风险方案专题图包括以下至少一种：淹没范围图、淹没水深图、洪水流速图、到达时间图、淹没历时图。

进一步地，所述灾损分析模块用于基于所述洪水风险图，淹没区域经济信息和洪水影响分析指标，生成灾害分析报告，其中，所述洪水影响分析指标包括以下至少一种：洪水影响综合指标、洪水影响区域、洪水淹没区域土地利用指标；

进一步地，所述风险展示模块包括：编制单元展示模块、风险指标数据展示模块和洪水动态展示模块，其中，所述编制单元展示模块用于基于编制单元信息和所述洪水风险图生成编制单元，其中，所述编制单元信息包括：编制单元名称、洪水淹没区域的所属流域、淹没区域的所属行政区划、编制单元类型、方案数量及名称，一个所述编制单元对应所述待监测区域内的一个防洪规划区域；所述风险指标数据展示模块用于展示在所述洪水风险图中展示所述风险指标数据的数值；所述洪水动态展示模块用于在所述洪水风险图中动态展示所述洪水推进演化过程。

进一步地，所述洪水动态展示模块还包括：控制模块，用于基于用户的操作指令控制所述洪水推进演化过程在所述洪水风险图中展示效果，其中，所述操作指令包括以下至少一种：暂停指令、播放指令、回退指令。

进一步地，所述系统还包括：决策会商模块，用于基于所述洪水影响区域和撤退道路信息，生成风险规避方案，其中，所述风险规避方案中包括以下至少一种信息：转移区域、安置区域、避险转移路线。

进一步地，所述决策会商模块还包括：方案展示模块，用于在所述洪水风险中动态展示所述风险规避方案。

进一步地，所述系统还包括：管理模块，用于对数据库中存储的编制单元进行管理操作，其中，所述管理操作包括以下至少一种：查询操作、修改操作、浏览操作。

进一步地，所述管理模块包括：查询模块和编制单元管理模块，其中，所述查询模块用于获取用户输入的属性数据，并在查询所述数据库中匹配所述属性数据的编制单元；所述编制单元管理模块用于获取用户输入的修改信息，并基于所述修改信息对所述数据库中的编制单元的内容进行修改。

在本发明实施例中，数据采集模块用于采集待监测区域的水雨情数据，并统计待监测区域在预设时间内的累计水雨情数据，然后当累计水雨情数据大于预设阈值的情况下，数据分析模块将用户设定的边界条件和累计水雨情数据输入实时分析模型，得到待监测区域内的洪水推进演化过程；接着风险图绘制模块用于基于地理信息系统，将洪水推进演化过程和风险指标数据绘制在水利底图上，得到洪水风险图；最后灾损分析模块用于基于洪水风险图，淹没区域经济信息和洪水影响分析指标，生成灾害分析报告，风险展示模块用于动态展示洪水推进演化过程。

本发明中，通过实时分析模型能够将采集到的待监测区域的水雨情数据和边界条件进行分析，确定出洪水的推进演化过程，接着由风险图绘制模块绘制洪水风险图，并由灾损统计模块生成待监测区域的灾损分析报告，达到了通过本系统绘制洪水风险图和对洪水风险分析的目的，进而解决了现有技术中在绘制洪水风险图和对洪水风险的分析需要专业人员参与，导致制作洪水风险图周期长缺乏时效性的技术问题，从而实现了提升洪水风险图的制作效率，以及提高洪水风险图时效性的技术效果。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种洪水风险动态展示及分析系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种洪水风险动态展示及分析系统的示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种洪水风险动态展示及分析系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

图1是根据本发明实施例的一种洪水风险动态展示及分析系统，如图1所示，该系统包括：数据采集模块10，数据分析模块20，风险图绘制模块30，灾损分析模块40和风险展示模块50，其中，

所述数据采集模块10用于采集待监测区域的水雨情数据，并统计所述待监测区域在预设时间内的累计水雨情数据；

所述数据分析模块20用于在所述累计水雨情数据大于预设阈值的情况下，将用户设定的边界条件和所述累计水雨情数据输入实时分析模型，得到所述待监测区域内的洪水推进演化过程，其中，所述边界条件包括以下至少一种：所述待监测区域内的河道流量水位、洪水出口边界；

所述风险图绘制模块30用于基于地理信息系统，将所述洪水推进演化过程和风险指标数据绘制在水利底图上，得到洪水风险图，以及基于所述洪水推进演化过程和风险指标数据创建风险方案专题图，其中，所述风险指标数据包括以下至少一种：洪水淹没水深、洪水淹没历时、洪水到达预设位置的时间、洪水流速；

所述灾损分析模块40用于基于所述洪水风险图、淹没区域经济信息和洪水影响分析指标，生成灾害分析报告，其中，所述洪水影响分析指标包括以下至少一种：洪水影响综合指标、洪水影响区域、洪水淹没区域土地利用指标；

所述风险展示模块50用于动态展示所述洪水推进演化过程，以及展示所述风险方案专题图和所述灾害分析报告。

本发明中，通过实时分析模型能够将采集到的待监测区域的水雨情数据和边界条件进行分析，确定出洪水的推进演化过程，接着由风险图绘制模块绘制洪水风险图，并由灾损统计模块生成待监测区域的灾损分析报告，达到了通过本系统绘制洪水风险图和对洪水风险分析的目的，进而解决了现有技术中在绘制洪水风险图和对洪水风险的分析需要专业人员参与，导致制作洪水风险图周期长缺乏时效性的技术问题，从而实现了提升洪水风险图的制作效率，以及提高洪水风险图的时效性的技术效果。

需要说明的是，灾损分析模块能够根据洪水风险图，淹没区域经济信息和洪水影响分析指标，进行灾害损失分析和灾害评估，从而生成灾害分析报告。

另外，还需要说明的是用户可以选定某一分析指标，针对该指标再选定风险要素类型(淹没水深、淹没面积、到达时间等)和分析范围，并通过表格的形式显示灾害分析报告。

在本发明实施例中，如图2所示，所述数据采集模块包括：监测站数据采集模块11，人工数据采集模块12和统计模块13，其中，

所述监测站数据采集模块11用于采集监测站采集到的所述待监测区域的实时水雨情数据；

所述人工数据采集模块12用于获取工作人员输入的所述待监测区域的降雨量数据；

所述统计模块13用于统计所述预设时间内所述监测站数据采集模块采集到的实时水雨情数据，得到实时累计水雨情数据。

在本发明实施例中，通过监测站数据采集模块采集监测站采集到的待监测区域的实时水雨情数据，并通过统计模块13用于统计预设时间内所述监测站数据采集模块采集到的实时水雨情数据，得到实时累计水雨情数据。

需要说明的是，上述的预设时间可以由工作人员根据实际情况自行设定，在本发明实施例中不做具体限定，一般情况下，预设时间可以设定为6小时，12小时或24小时。

另外，还需要说明的是，本发明中，还可以通过人工数据采集模块12工作人员输入的待监测区域的降雨量数据。

在本发明实施例中，如图2所示，所述数据分析模块包括：模型构建模块21和实时分析模块22，其中，

所述模型构建模块21用于基于目标要素构建实时分析模型，其中，所述目标要素包括以下至少一种：所述待监测区域的地形要素、所述待监测区域的河道要素、所述待监测区域的水利工程要素；

所述实时分析模块22用于将所述边界条件、所述实时水雨情数据发送给所述实时分析模型，得到所述洪水推进演化过程。

在本发明实施例中，模型构建模块能够根据地形要素、河道要素、水利工程要素构建实时分析模型，该模型应能够根据用户任意设定的边界条件(区域降水、河道流量水位等)进行洪水分析计算，并根据设定的出口边界计算洪水推进演化过程。

需要说明的是，在洪水风险图编制过程中需要进行洪水分析计算，使用到的实时分析模型可以集成各类专业模型软件，并进行洪水分析计算在调用上述各类专业模型软件。

另外，还需要说明的是，在进行洪水分析计算时，可以获取人工数据采集模块获取到的工作人员输入的待监测区域的降雨量数据，从而实现通过单次降雨或累计水雨情数据的洪水实时分析计算。

在本发明实施例中，如图2所示，所述风险图绘制模块30包括：数据检查模块31、绘制模块32和创建模块33，其中，

所述数据检查模块31用于对所述风险指标数据进行检查，判断所述风险指标数据的数据质量是否符合预设标准；

所述绘制模块32用于基于地理信息系统、所述洪水推进演化过程和风险指标数据绘制所述洪水风险图；

所述创建模块33用于基于所述洪水风险图，创建所述风险方案专题图，其中，所述风险方案专题图包括以下至少一种：淹没范围图、淹没水深图、洪水流速图、到达时间图、淹没历时图。

在本发明实施例中，地理信息系统提供1:1万、1:5万、1:25万基础地图数据与水工数据为风险专题图提供基础底图支撑和水工数据支撑。在风险指标数据加载的过程中，数据检查模块会自动检查导入的风险指标数据的数据质量，对存在问题的风险指标数据出系统提示，并将其单独存储，以方便检查。

然后，绘制模块将基于地理信息系统、洪水推进演化过程和风险指标数据绘制洪水风险图，并将风险指标数据加载在洪水风险图上，以使洪水风险图具备数据显示功能。

最后，创建模块将基于洪水风险图，创建风险方案专题图，另外，创建模块还为用户提供了风险方案专题图创建、方案专题图加载和方案专题图信息导出等功能，以及为系统用户提供已建方案专题图的数据修改、更新、删除等功能。

在本发明实施例中，如图2所示，所述风险展示模块包括：编制单元展示模块51、风险指标数据展示模块52和洪水动态展示模块53，其中，

所述编制单元展示模块51用于基于编制单元信息和所述洪水风险图生成编制单元，其中，所述编制单元信息包括：编制单元名称、洪水淹没区域的所属流域、淹没区域的所属行政区划、编制单元类型、方案数量及名称，一个所述编制单元对应所述待监测区域内的一个防洪规划区域；

所述风险指标数据展示模块52用于展示在所述洪水风险图中展示所述风险指标数据的数值；

所述洪水动态展示模块53用于在所述洪水风险图中动态展示所述洪水推进演化过程。

在本发明实施例中，编制单元展示模块用于展示编制单元的各类详细信息，包括：编制单元名称、所属流域、所属行政区划、编制单元类型、方案数量及名称。

需要说明的是，上述的编制单元可以根据待监测区域的特点，将待监测区域内的江河湖泊、蓄滞洪区、水库和城市等划定为多个编制单元，各个编制单元对应的范围可以由各流域防洪规划确定。

上述的编制单元类型包括以下至少一种：江河湖泊洪水风险图、蓄滞洪区洪水风险图、水库洪水风险图和城市洪水风险图。

上述的方案是指编制单元对可能发生的不同量级的洪水而提前进行的预测方案，方案包含编制区域发生百年一遇洪水、五十年一遇洪水、二十年一遇洪水等，以及各类可能造成洪水的不同流量级的洪水方案。

对用户所选定编制区的不同风险方案专题图进行浏览和查看相关详细信息。风险方案的各类专题图包括：淹没范围图、淹没水深图、洪水流速图、到达时间图、淹没历时图等。风险方案的相关信息包括以下两类：一是风险方案基本信息，包括方案名称、方案别名、主管单位、编制单位、发布单位、发布日期、分析方法、方案描述等内容；二是该方案的洪水风险综合指标，如淹没面积、淹没耕地、影响人口、影响gdp、洪水损失等。

风险指标展示模块能够展示在所述洪水风险图中标注所述风险指标数据的数值，由于洪水风险图提供通用的地图操作功能(地图放大、地图缩小、平移、地图测量、图层控制等)，因此当用户点击洪水风险图中某一风险点后，风险指标展示模块可以列出该风险点各类风险指标的数值。

洪水动态展示模块能够在洪水风险图中动态展示洪水推进演化过程。

另外，还需要说明的是，在展示洪水推进演化过程时，用户还能够向控制模块发送操作指令，以控制洪水推进演化过程的展示效果，例如：播放洪水推进演化过程，暂停洪水推进演化过程，对洪水推进演化过程进行回退等。

在本发明实施例中，如图3所示，所述系统还包括：

决策会商模块60，用于基于所述洪水影响区域和撤退道路信息，生成风险规避方案，其中，所述风险规避方案中包括以下至少一种信息：转移区域、安置区域、避险转移路线。

在本发明实施例中，决策会商模块能够根据洪水影响区域和撤退道路信息，生成风险规避方案，风险规避方案中包括以下至少一种信息：转移区域、安置区域、避险转移路线。

需要说明的是，上述风险规避方案为以图表互动的技术方案，从而实现查询展示选定方案下的转移区、对应安置区、避险转移路线等信息。

另外，还需要说明的是，方案展示模块能够展示风险规避方案提供的风险区域地图信息和主要撤退道路信息；安置转移选择不同的方案，可以查看滩内需要迁移的村庄的转移路线；就近安置显示方案下可以查看就近安置的村庄信息。

在本发明实施例中，如图3所示，所述系统还包括：

管理模块70，用于对数据库中存储的编制单元进行管理操作，其中，所述管理操作包括以下至少一种：查询操作、修改操作、浏览操作。

在本发明实施例中，通过管理模块能够对数据库中存储的编制单元进行管理操作，例如，查询数据库中存储的编制单元，修改数据库中存储的编制单元或浏览数据库中存储的编制单元。

用户可以通过在查询模块输入属性信息，并通过属性信息查询数据库中存储的对应编制单元，然后在洪水风险图中标识查询出的编制单元，(例如，可以通过将该编制单元用高亮的形式显示在洪水风险图中)，属性信息包括：编制单元所属的行政区域，编制单元所属的流域，编制单元所属的风险类型。

另外，用户还可以通过在洪水风险图中以点选或框选的方式查询编制单元。

编制单元管理模块用于获取用户输入的修改信息，并基于所述修改信息对所述数据库中的编制单元内容进行修改。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口、装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围所述应以权利要求的保护范围为准。