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一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法與流程

文檔序號:41774221發(fā)布日期:2025-04-29 18:47閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法,其特征在于:所述方法包括:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法,其特征在于:所述地形分析計算包括:河道刻畫、dem裁剪、低洼地分析、地形填洼分析和地形匯流分析;所述河道刻畫基于實際水系矢量線為模板,強(qiáng)制在dem上刻畫水系;所述dem裁剪是以水系面圖層對dem進(jìn)行空間裁剪;視水面裁剪區(qū)為非淹積區(qū),作為二維匯流終點,且不產(chǎn)生下游壅水;低洼地分析在裁剪的dem的基礎(chǔ)上進(jìn)行地形填洼處理,并標(biāo)記面積大于閾值以上的填洼區(qū)的最低點為洼點;地形填洼分析基于刻畫和裁剪后的dem地形進(jìn)行填洼分析計算;地形匯流分析基于填洼后的地形進(jìn)行流向和流量分析,并以1-2km2為基準(zhǔn)閾值生成匯流基礎(chǔ)水系圖層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法,其特征在于:進(jìn)行易澇區(qū)分析方法包括:基于洼點的位置和填洼后的dem和流向柵格標(biāo)記洼地出口點,并遍歷洼區(qū)生成易澇區(qū)分布圖層;基于流向柵格標(biāo)記出流邊界點;根據(jù)洼地出口點對基礎(chǔ)水系進(jìn)行拆分,形成匯流水系圖層,同時生成配套水系分水嶺柵格和圖層;構(gòu)建洼地出口到出流邊界點的集雨區(qū)拓?fù)潢P(guān)系;基于集雨區(qū)拓?fù)潢P(guān)系生成集雨區(qū)柵格,建立集雨區(qū)與內(nèi)部水系分水嶺的關(guān)聯(lián)關(guān)系;淹積柵格填充分析包括:針對每一個集雨區(qū),從洼點開始按一定梯度對域內(nèi)柵格單元構(gòu)建從低到高的順序建立梯度索引,便于做淹積填充時提高單元速度;對于集雨區(qū)拓?fù)鋱D層:

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法,其特征在于:集成雨量站監(jiān)測數(shù)據(jù)通過解析出分鐘級降雨數(shù)據(jù);雷達(dá)回波圖數(shù)據(jù)采集在矢量配準(zhǔn)的前提下,將識別的dbz數(shù)據(jù)存儲為固定結(jié)構(gòu)的雷達(dá)回波柵格;預(yù)報降雨柵格集成實時將最新預(yù)報降雨柵格下載到本地服務(wù)器進(jìn)行臨時緩存。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法,其特征在于:基于雨量站實測降雨和雷達(dá)回波圖進(jìn)行降雨融合插值方法包括:基于雷達(dá)回波圖、雨量站實時數(shù)據(jù)、雨量站圖層和虛擬站圖層得到時段降雨柵格;利用識別程序通過顏色適配的方式將雷達(dá)回波圖片解析為雷達(dá)回波(dbz)數(shù)據(jù)柵格;通過各個雨量站位置采樣dbz值,采用回歸方程擬合本時段雷達(dá)回波強(qiáng)度與實測降雨數(shù)值的關(guān)系,將虛擬站對應(yīng)位置的時段dbz均值轉(zhuǎn)換為時段降雨量;基于實測降雨和回歸計算的虛擬站降雨生成二維插值降雨柵格。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法,其特征在于:降雨柵格適配是通過降雨柵格結(jié)構(gòu)信息、集雨區(qū)分水嶺柵格以及集雨區(qū)拓?fù)鋱D層得出降雨適配索引數(shù)據(jù)集,所述降雨適配索引數(shù)據(jù)集為集雨區(qū)各分水嶺降雨柵格索引數(shù)據(jù)集;降雨柵格適配方法包括:遍歷集雨區(qū)包含的流域單元分水嶺,統(tǒng)計分水嶺內(nèi)各柵格單元對應(yīng)降雨的柵格單元,并形成降雨柵格單元索引和權(quán)重值對數(shù)據(jù);將所有集雨區(qū)降雨適配數(shù)據(jù)打包組合成降雨適配索引數(shù)據(jù)集。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法,其特征在于:提取所有淹積流域面平均降雨序列的方法包括:通過降雨適配索引數(shù)據(jù)集和實時降雨柵格序列得到集雨區(qū)降雨序列集;按降雨適配索引數(shù)據(jù)集,逐一為各個集雨區(qū)提取降雨序列集。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法,其特征在于:從預(yù)報降雨源提取子流域單元的平均降雨序列的方法包括:通過降雨適配索引數(shù)據(jù)集和預(yù)報降雨柵格序列得出集雨區(qū)降雨序列集,按降雨適配索引數(shù)據(jù)集,逐一為各個集雨區(qū)提取降雨序列集。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法,其特征在于:所述降雨淹積計算包括:

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法,其特征在于:淹積風(fēng)險評估及預(yù)警展示方法包括:根據(jù)淹積風(fēng)險等級指標(biāo)評估淹積風(fēng)險,根據(jù)淹積風(fēng)險等級指標(biāo)的定義,當(dāng)柵格的單元的最大水深不超過15cm時,單元無風(fēng)險;當(dāng)柵格單元的最大水深大于15cm且小于27cm時,如果淹積時間超過30分鐘,則單元的風(fēng)險等級為4級,否則無風(fēng)險;當(dāng)柵格單元的最大水深大于等于27cm且小于40cm時,如果淹積時間超過15分鐘,則單元的風(fēng)險等級為3級,否則為4級;當(dāng)柵格單元的最大水深大于等于40cm且小于60cm時,單元的風(fēng)險等級為2;當(dāng)柵格單元的最大小深大于等于60cm時,單元的風(fēng)險等級為1級。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于雷達(dá)與地面降水融合的城市淹積水風(fēng)險預(yù)警方法,包括地形分析計算;易澇區(qū)分析和淹積柵格填充分析,并生成淹積區(qū)流域拓?fù)洌患捎炅空颈O(jiān)測數(shù)據(jù)、雷達(dá)回波圖數(shù)據(jù)采集和預(yù)報降雨柵格集成;基于雨量站實測降雨和雷達(dá)回波圖進(jìn)行降雨融合插值;降雨柵格適配;提取所有淹積流域面平均降雨序列;從預(yù)報降雨源提取子流域單元的平均降雨序列;輸入文件加載解析、構(gòu)建內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和創(chuàng)建成果輸出柵格模板;降雨淹積計算;淹積風(fēng)險評估及預(yù)警展示;解決了現(xiàn)有技術(shù)在城區(qū)積水風(fēng)險預(yù)警分析中所需數(shù)據(jù)資料的繁多,尤其是城市排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)的精確獲取難度大;克服現(xiàn)有技術(shù)無法準(zhǔn)確反映城區(qū)暴雨強(qiáng)度和暴雨量空間分布等問題。

技術(shù)研發(fā)人員:余守龍,王東升,蔡云華,張坤,李伯根,吳捷,金晨曦,吉永貴
受保護(hù)的技術(shù)使用者:云南省水文水資源局
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/4/28
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