面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法与流程

本发明属于气象预报领域，尤其涉及一种面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法。

背景技术：

1、由于建筑工地施工作业大多处于露天环境，因此建筑工地施工进度和质量极易受天气状况的影响，当恶劣天气突然出现时，施工工地可能需要临时停工或调整工作计划，导致施工进度延误，同时，施工安全风险也大大增加。目前，部分学者以及气象部门也有开展过气象条件对建筑工地施工的影响分析,但效果不佳，并且，面向具体的建筑工地上某个作业场景(工序)的施工适宜度的研究更是匮乏，从而缺少针对性的气象服务。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，通过分析受气象要素影响的多个建筑工地施工作业场景及该场景下的气象影响要素及其影响等级阈值，创建建筑工地具体作业场景下施工适宜度指数模型、构建指数模型库，计算施工适宜度指数以判断适宜度等级，从而对建筑工地当前排期下不同作业场景的施工适宜度进行施工气象预报。

2、为了实现上述目的，本发明的一个实施方式的一种面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，包括以下步骤：

3、s1、分析、确定受气象要素影响的建筑工地施工作业场景；

4、所述受气象要素影响的建筑工地施工作业场景包括：混凝土浇筑、混凝土养护、混凝土运输、钢筋工程、基坑开挖、顶板土方回填、桩机作业、起重吊装及高空作业；

5、s2、创建建筑工地各施工作业场景对应的指数模型，建立作业场景指数模型库；

6、所述作业场景指数模型库包括：

7、第一作业场景指数模型：

8、

9、其中，ci为施工适宜度指数，tavg为小时平均温度，tmax为小时最高温度，pre为小时降雨量，wind为小时极大风速，itavg为平均温度隶属度函数，itmax为最高温度隶属度函数，ipre为降雨量隶属度函数；

10、所述第一作业场景指数模型为混凝土浇筑、混凝土养护施工作业场景对应的指数模型；

11、第二作业场景指数模型：

12、

13、其中，ci为施工适宜度指数，tmax为小时最高温度，itmax为最高温度隶属度函数；

14、所述第二作业场景指数模型为混凝土运输施工作业场景对应的指数模型；

15、第三作业场景指数模型：

16、

17、其中，ci为施工适宜度指数，tmax为小时最高温度，pre为小时降雨量，itmax为最高温度隶属度函数，ipre为降雨量隶属度函数；

18、所述第三作业场景指数模型为钢筋工程、基坑开挖、顶板土方回填、桩机作业施工作业场景对应的指数模型；

19、第四作业场景指数模型：

20、

21、其中，ci为施工适宜度指数，wind为小时极大风速，pre为小时降雨量，iwind为风速隶属度函数，ipre为降雨量隶属度函数；

22、所述第四作业场景指数模型为起重吊装、高空作业施工作业场景对应的指数模型；

23、s3、获取建筑工地当前排期的施工作业场景；

24、s4、基于建筑工地位置获取气象影响要素预报数据；

25、s5、将获取的气象影响要素预报数据输入施工作业场景对应的指数模型，计算得到对应的施工适宜度指数；

26、s6、根据施工适宜度指数判断适宜度等级，根据适宜度等级对当前排期下不同作业场景的施工作业进行施工气象适宜度预报。

27、进一步地，所述步骤s4中的气象影响要素包括平均气温、最高气温、风速及降雨量。

28、进一步地，所述步骤s4、基于建筑工地位置获取气象影响要素预报数据，具体为；

29、基于用户所在位置信息，匹配获取距离该建筑工地位置最近的气象影响要素格点预报数据。

30、进一步地，所述根据施工适宜度指数判断适宜度等级，具体为；

31、当施工适宜度指数ci>4时，适宜度等级判断为适宜；

32、当施工适宜度指数2≤ci≤4时，适宜度等级判断为较适宜；

33、当施工适宜度指数ci＝1时，适宜度等级判断为不适宜。

34、进一步地，所述第一作业场景指数模型中的平均温度隶属度函数itavg、最高温度隶属度函数itmax及降雨量隶属度函数ipre分别为：

35、itavg＝0.4*tavg 5≤tavg≤15

36、

37、

38、其中，tavg为小时平均温度，tmax为小时最高温度，pre为小时降雨量。

39、进一步地，所述第二作业场景指数模型中的最高温度隶属度函数itmax为：

40、

41、其中，tmax为小时最高温度。

42、进一步地，所述第三作业场景指数模型中的最高温度隶属度函数itmax及降雨量隶属度函数ipre分别为：

43、

44、

45、其中，tmax为小时最高温度，pre为小时降雨量。

46、进一步地，所述第四作业场景指数模型中的风速隶属度函数iwind及降雨量隶属度函数ipre分别为：

47、

48、

49、其中，wind为小时极大风速，pre为小时降雨量。

50、进一步地，所述步骤s2、分别创建各建筑工地施工作业场景对应的指数模型，建立作业场景指数模型库，具体为：

51、s21、分析、确定建筑工地不同作业场景下的气象影响要素和阈值；

52、s22、对各个气象影响要素进行无量纲化处理，将不同影响阈值区间的气象要素数值统一到同级别隶属度区间，构建针对不同施工作业场景的气象影响要素隶属度函数；

53、s23、利用层次分析法，确定不同作业场景下各个气象影响要素隶属度函数的权重系数，并利用多元加权法创建不同作业场景下施工气象适宜度指数模型，建立作业场景指数模型库。

54、本发明的有益效果为：

55、1、本发明通过分析建筑工地具体作业场景下的气象影响要素及其阈值，利用隶属度函数法、层次分析法和多元加权法，构建了面向建筑工地具体作业场景的施工气象适宜度指数模型，将不同气象要素对施工的影响进行综合与量化，解决单一气象要素预报带来的多重信息人为定性判断问题；

56、2、本发明建立了建筑工地施工适宜度分级评价标准，为建筑工地提供具体作业场景下气象要素综合影响的施工气象适宜度等级预报标准，能够提供更加具化、针对性的指导预报信息。

技术特征：

1.一种面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，其特征在于，所述步骤s4中的气象影响要素包括平均气温、最高气温、风速及降雨量。

3.根据权利要求2所述的面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，其特征在于，所述步骤s4、基于建筑工地位置获取气象影响要素预报数据，具体为；

4.根据权利要求1所述的面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，其特征在于，所述步骤s6中根据施工适宜度指数判断适宜度等级，具体为；

5.根据权利要求1所述的面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，其特征在于，所述第一作业场景指数模型中的平均温度隶属度函数itavg、最高温度隶属度函数itmax及降雨量隶属度函数ipre分别为：

6.根据权利要求1所述的面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，其特征在于，所述第二作业场景指数模型中的最高温度隶属度函数itmax为：

7.根据权利要求1所述的面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，其特征在于，所述第三作业场景指数模型中的最高温度隶属度函数itmax及降雨量隶属度函数ipre分别为：

8.根据权利要求1所述的面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，其特征在于，所述第四作业场景指数模型中的风速隶属度函数iwind及降雨量隶属度函数ipre分别为：

9.根据权利要求1所述的面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，其特征在于，所述步骤s2、分别创建各建筑工地施工作业场景对应的指数模型，建立作业场景指数模型库，具体为：

技术总结
本发明公开了一种面向建筑工地具体作业场景的施工适宜度气象预报方法，包括以下步骤：分析、确定受气象要素影响的建筑工地施工作业场景，创建各施工作业场景对应的指数模型、建立指数模型库，获取建筑工地当前排期的具体施工作业场景及基于建筑工地位置的气象影响要素预报数据，将获取的气象影响要素预报数据输入施工作业场景对应的指数模型，计算对应的施工适宜度指数，根据施工适宜度指数判断适宜度等级，从而对当前排期下建筑工地具体作业场景进行施工适宜度气象预报。本发明能够帮助建筑工地有针对性地进行精确的安全管理、进度计划、质量控制及资源管理，有效提高工程进度及工程质量。

技术研发人员：徐金勤,朱平,蔡倩,靳奎峰,符靖茹
受保护的技术使用者：广东省气象服务中心（广东气象影视宣传中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16