2023年流域數(shù)字孿生平臺解決方案

流域數(shù)字李生平臺解決方案目錄TOC\o"1-5"\h\z1項目概述 42總體目標與任務 52.1總體目標 52建設任務 63方案總體規(guī)劃設計 71方案設計思路 72總體架構設計 83應用場景部署 104系統(tǒng)建設方案 101模型庫開發(fā)建設方案 102知識庫開發(fā)建設方案 123模型引擎開發(fā)建設方案 124流域防洪調(diào)度管理系統(tǒng)開發(fā)方案 135工程運維管理系統(tǒng)開發(fā)方案 145系統(tǒng)詳細開發(fā)方案 161模型庫開發(fā)建設方案 161.1分布式水文模型優(yōu)化及參數(shù)率定 161.2河道洪水一二位水動力模型優(yōu)化及率定 181.3洪水預報模型庫建設、已有模型集成與管理 205.1.4水工程調(diào)度（聯(lián)合）模型 212知識庫開發(fā)建設方案 222.1預報方案庫 222.2調(diào)度規(guī)則庫 222.3相似場景庫 232.4應急預案庫 232.5知識處理 243模型引擎開發(fā)建設方案 263.1模型容器化處理 263.2模型接口標準化處理 263.3模型調(diào)用集成 275.4流域防洪調(diào)度管理系統(tǒng)開發(fā)方案 274.1流域洪水預報 274.2雨水情信息預警 315.4.3防洪調(diào)度預演 365.4.4防洪調(diào)度預案 465工程運維管理系統(tǒng)開發(fā)方案 555.5.1設備運行管理 555.5.2工程安全監(jiān)測管理 566本次項目數(shù)據(jù)庫表結構設計 621基礎表結構設計 622河流表結構設計 903水庫表結構設計 1004控制站表結構設計 1215堤防（段）表結構設計 1246幫滯（行）洪區(qū)表結構設計 1407湖泊表結構設計 1528水閘表結構設計 1619跨河工程表結構設計 17810治河工程表結構設計 18311穿堤建筑物表結構設計 18612城市防洪表結構設計 19113險點險段表結構設計 19814機電排灌站表結構設計 20015墻情監(jiān)測站表結構設計 20416地下水監(jiān)測站表結構設計 2061項目概述項目概述根據(jù)實際情況編制。建設內(nèi)容包括數(shù)據(jù)底板、引擎建設和系統(tǒng)集成:模型庫、知識庫建設和流域防洪調(diào)度管理系統(tǒng)、工程運維管理系統(tǒng)開發(fā)、流域復雜區(qū)域水利專業(yè)模型與模型平臺專題研究。數(shù)據(jù)底板在現(xiàn)有自動化調(diào)度系統(tǒng)一張圖空間地理信息數(shù)據(jù)基礎上、完成現(xiàn)有基礎數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)及外部共享數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的集成應用，建設流域及重點工程L2、13級數(shù)據(jù)底板。數(shù)據(jù)引擎基于自動化調(diào)度指揮系統(tǒng)已有的數(shù)據(jù)資源管理與應用支撐平臺，結合大數(shù)據(jù)的架構體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)空生平臺所需數(shù)據(jù)的采集、存儲、治理、分析、應用、銷毀的全生命周期管理。模型引擎建設包括數(shù)字模擬仿真引擎和可視化模型。以數(shù)據(jù)底板為基礎，實現(xiàn)自然背景流場動態(tài)、水利工程和水利機電設備的可視化，通過AP合場景和模型實現(xiàn)物理驅(qū)動、實時渲染、動態(tài)視覺特效等功能。模型庫建設包括完成水域岸線變化等遙感智能識別模型、閘門開度監(jiān)測等智能視頻監(jiān)測模型開發(fā)。系統(tǒng)集成完成對數(shù)字李生流域建設自身的集成，預留各部分與今后***省數(shù)字李生平臺的集成接口，完成與已建自動化調(diào)度指揮系統(tǒng)的集成。通過系統(tǒng)的總體集成，完成系統(tǒng)、數(shù)據(jù)等標準的修訂與補充、對業(yè)務應用系統(tǒng)的開發(fā)從框架、接口等方面提出要求，實現(xiàn)各應用系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)引擎和模型引擎在正常業(yè)務及突發(fā)事件時流暢、及時的信息流轉和業(yè)務協(xié)作，實現(xiàn)各個應用系統(tǒng)與數(shù)字空生平臺在設計框架下的分層連接、確保各個應用系統(tǒng)預留與未來建設系統(tǒng)的接口，確保數(shù)字李生流域系統(tǒng)整體功能的實現(xiàn)，確保各個應用系統(tǒng)擁有風格統(tǒng)一的界面、統(tǒng)一的身份認證體系，形成一個符合總體設計規(guī)范標準的有機整體。本次項目需要在***日歷天內(nèi)完成模型引警完成水利機理模型引擎開發(fā)，完成己有及新建水利機理模型模型的容器化處理，實現(xiàn)模型接口標準化處理，基于模型引擎的統(tǒng)一集成調(diào)用。模型庫集成***自動化調(diào)度指揮系統(tǒng)己有的模型，并對其進行率定和完善，開發(fā)流域分布式水文模型，河道洪水及重要城集鎮(zhèn)洪水淹沒計算模型和水工程聯(lián)合調(diào)度模型，為流域洪水預報調(diào)度提供支撐。知識庫集成現(xiàn)有***自動化調(diào)度指揮系統(tǒng)知識內(nèi)容、構建預報方案庫、調(diào)度規(guī)則庫、相似場景庫、應急預案庫及其他知識庫、匯集相關的法律法規(guī)、制度標準、規(guī)則、設計方案等、完成知識處理和應用開發(fā)。流域防洪調(diào)度管理系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)底板和模型庫、知識庫完成流域洪水預報、雨水情信息預警、防洪調(diào)度預演和防洪調(diào)度預案等功能開發(fā)。工程運維管理系統(tǒng)完成設備運行管理、工程運行監(jiān)測管理等功能開發(fā)。2總體目標與任務2?1總體目標利用大數(shù)據(jù)、虛擬仿真等技術，依托***自動化調(diào)度指揮系統(tǒng)現(xiàn)有建設成果，按照水利部《數(shù)字李生流域建設技術大綱(試行)》等相關要求，確定本次系統(tǒng)建設目標為：搭建一個數(shù)字李生平臺框架；開發(fā)流域防洪調(diào)度管理、工程綜合運行維護兩大業(yè)務應用系統(tǒng)，提升流域短臨降雨感知、現(xiàn)有計算設備大規(guī)模場景渲染兩種能力；完成數(shù)據(jù)、模型、知識三方面的集成融合和完善，初步構建流域防洪“四預”體系。實現(xiàn)數(shù)字李生工程與實體工程同步仿真運行，為***數(shù)字李生流域建設奠定堅實基礎,有效提升***流域防洪安全及精準調(diào)度，增強流域閘、泵站等水利工程安全管理運行，提高***流域工程管理與調(diào)度水平。搭建***數(shù)字李生平臺利用BIM、GIS、傾斜攝影、遙感影像的技術為支撐，集成現(xiàn)有***流域空間地理信息數(shù)據(jù)，構建***干流及金家堰閘、八面河泵站等重要工程的L3級數(shù)據(jù)底板，為數(shù)字李生提供有效的“算據(jù)”服務；集成自動化調(diào)度系統(tǒng)現(xiàn)有水利機理模型和智能模型，并針對洪水預報、工程運行管理需求補充完善，實現(xiàn)洪水預報預警計算并保證各預報方案精度應到丙級及以上；利用知識圖譜工具初步構建知識平臺，集成和完善現(xiàn)有預報預案、調(diào)度規(guī)則和應急預案，形成預報方案庫、調(diào)度規(guī)則庫、相似場景庫和應急預案庫，為***數(shù)字李生流域提供智能“算法”服務；構建數(shù)據(jù)引擎、數(shù)字李生引擎，滿足數(shù)據(jù)匯集、治理，數(shù)據(jù)加載、實時渲染，保障三維可視化應用。完善信息化基礎設施強化自動化調(diào)度指揮系統(tǒng)資源整合，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡及安全體系，計算和存儲資源，集成***流域現(xiàn)有水位、流量、雨量視頻和工程安全監(jiān)測設施，完善***流域感知監(jiān)測網(wǎng)，增強流域短臨降雨感知能力，增加流域應急視頻采集手段，實現(xiàn)流域重點工程及河段水位、流量、雨量、安全感知全覆蓋；提升計算資源圖形處理能力，為***數(shù)字李生模型計算及場景渲染提供不小于***GB顯存的圖形處理能力，保障北***數(shù)字攣生流域系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運轉，為數(shù)字攣生提供有力的“算力”支撐。（3）提升業(yè)務應用利用數(shù)字李生平臺，實現(xiàn)流域洪水預報、工程實時優(yōu)化調(diào)度“四預”功能，通過仿真模擬等可視化技術，實現(xiàn)洪水動態(tài)預演及實時預警，并集成各類調(diào)度預案和調(diào)度規(guī)則，實現(xiàn)方案自動生成和多方案比選等功能，支撐調(diào)度方案編制、預演、評價等業(yè)務應用，有效縮短業(yè)務流轉時間，提高洪水預報調(diào)度時效性，保障洪水預報、調(diào)度方案比選生成等關鍵業(yè)務。通過平臺對***流域洪水預報調(diào)度、工程運行維護管理業(yè)務提供應用服務。2.2建設任務***自動化調(diào)度系統(tǒng)“四預”功能提升建設包括基礎設施完善、數(shù)字攣生平臺搭建、智能業(yè)務應用開發(fā)等內(nèi)容，按照“整合共享、集約建設、先進實用、循序漸進”的原則，確定本次建設內(nèi)容主要包括完善搭建數(shù)字攣生平臺、完善信息基礎設施、開發(fā)流域防洪調(diào)度及工程管理智能應用以及針對水文水動力學模型耦合、大規(guī)模分布式計算和模型管理平臺開展專題研究四部分內(nèi)容。（1） 數(shù)字李生平臺數(shù)字李生平臺包括數(shù)據(jù)底板、模型庫、知識庫和李生引擎建設，其中，在共享水利部L1級數(shù)據(jù)底板的基礎上，采集干流約233km傾斜攝影數(shù)據(jù)，制作分辨率優(yōu)于0.Im的數(shù)字高程DEM數(shù)據(jù)＞0.Im的正射影像DOM數(shù)據(jù)和分辨率優(yōu)于0.05m的傾斜攝影模型，建設覆蓋基礎數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)等的L3級數(shù)據(jù)底板,實現(xiàn)水利全要素的數(shù)字化映射；初步建設模型庫，集成自動化調(diào)度指揮系統(tǒng)現(xiàn)有單位線模型、SCS模型、新安江模型等產(chǎn)匯流模型，馬斯京根法、相關關系法等洪水演進模型和智能模型，構建覆蓋流域的分布式水文模型和覆蓋***干支流的一、二維水動力學模型，實現(xiàn)數(shù)字攣生工程與實體工程實時同步工程調(diào)度方案和應急預案進行完善，構建工程調(diào)度規(guī)則庫等知識庫，并不斷積累更新；初步建設李生引擎，包括數(shù)據(jù)引擎、模擬仿真引擎，為上層應用提供模擬仿真等服務能力。（2） 信息基礎設施信息基礎設施包括監(jiān)測感知體系、通信網(wǎng)絡、運行環(huán)境和計算與存儲設備。其中，在共享現(xiàn)有雨量測站、水質(zhì)測站、水文測站、工程安全監(jiān)測站、視頻監(jiān)視系統(tǒng)的基礎上，補充新建測雨雷達1座，同時配套相應軟件，通過采購服務的方式，完成***干流及重要河段的無人機巡檢，完善監(jiān)測感知體系；利用現(xiàn)有運行環(huán)境和計算存儲設備完善計算存儲資源，為4臺4路應用服務器配置圖形處理板卡，搭建集約、高效的運行環(huán)境。（3） 業(yè)務應用系統(tǒng)業(yè)務應用系統(tǒng)包括流域防洪調(diào)度管理系統(tǒng)和綜合運維管理系統(tǒng)，實現(xiàn)***流域洪水預報調(diào)度業(yè)務和工程運行管理業(yè)務的“四預”功能。針***流域多目標綜合調(diào)度的復雜性，在自動感知洪澇、臺風信息的基礎上，結合滾動預測預報成果，及時進行預警，利用數(shù)學模型和數(shù)據(jù)分析工具開展模擬、仿真、分析、預測；在數(shù)字化場景基礎上實時展示水閘上下游水位、閘下流量、閘門狀態(tài)、閘門開度、泵站流量、設備運行狀態(tài)、現(xiàn)場視頻及工程安全監(jiān)測等在線監(jiān)測信息，實現(xiàn)包括閘門泄量糾偏預警、工程運行管理、安全監(jiān)測預警等功能，為防洪調(diào)度決策和工程運行管理提供支撐。（4） 專題研究針對傳統(tǒng)水文模型在城鎮(zhèn)區(qū)域適應性差、物理機制不清晰、枯季預報精度低等問題，在現(xiàn)有水文、水動力與經(jīng)驗模型基礎上，研發(fā)適應于***市典型城鎮(zhèn)復雜區(qū)域的產(chǎn)匯流模型；基于***流域面積較大、計算模型多、計算效率要求高等實際需求，單一服務器模擬耗時較長的顯示情況，利用虛擬化計算資源池的分布式并行計算技術，模擬計算單元組開展動態(tài)連續(xù)洪水分析計算研究。仿真運行；初步建設知識庫，在集成現(xiàn)有知識成果的基礎上，針對洪水預報方案、基于***數(shù)字李生平臺建設內(nèi)容，針對流域關鍵區(qū)域洪水預報及通過并行計算大量縮短預報時間等關鍵問題進行研究,為***數(shù)字李生流域今后進一步開發(fā)擴展利用，奠定良好基礎。3方案總體規(guī)劃設計3.1方案設計思路***自動化調(diào)度指揮系統(tǒng)在信息實時采集，設施設備監(jiān)測管理、洪水預報、工程調(diào)度方面已取得了階段性成果，但各業(yè)務應用系統(tǒng)之間的信息和業(yè)務未能深度融合，精細化管理、精準化決策水平有待提升，距離實現(xiàn)面向“四預”的全過程流域防洪預報調(diào)度和工程運行管理還有很大差距。***數(shù)字李生流域依托現(xiàn)有自動化調(diào)度指揮系統(tǒng)建設成果，利用新一代信息化技術，搭建***數(shù)字攣生框架，融合數(shù)據(jù)資源、擴展專業(yè)模型、創(chuàng)新知識應用、完善業(yè)務協(xié)同、實現(xiàn)虛實同步，初步構建“四預”應用，為今后數(shù)字李生***流域的實現(xiàn)奠定良好基礎，持續(xù)提升業(yè)務管理效能。***數(shù)字李生系統(tǒng)是對現(xiàn)有信息化資源的整合、重構和提升，通過系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)治理、應用整合來充分利用已有資源，通過資源重組和業(yè)務重構，以流域防洪調(diào)度為主線牽引數(shù)字李生應用建設，以應用推動模型庫、知識庫的構建，先試先行，以用促建。同時，本次系統(tǒng)建設以標準化的公用框架和接口進行開發(fā)，保持良好的兼容性和開放性，保證系統(tǒng)后期的進一步升級、擴充和完善。3.2總體架構設計系統(tǒng)總體框架按照《數(shù)字李生建設技術大綱（試行）》要求，根據(jù)***流域信息化系統(tǒng)建設現(xiàn)狀和建設目標設計，整體包括實體工程、數(shù)字攣生流域、智能業(yè)務應用和用戶交互四個部分，具體分為實體工程、基礎設施層、數(shù)字攣生平臺層、智能應用層、交互層五個分層以及標準規(guī)范體系、信息安全保護體系和運行維護體系，整體系統(tǒng)框架如下圖所示，其中灰色內(nèi)容為己建內(nèi)容。交互智能業(yè)務應用: )C JC Jr:檢定.和**mg,數(shù)？??學生場景潦域防洪調(diào)度官理流域洪水預報防洪謂度預演防洪調(diào)度綜合運維管理泄■糾偽預警設噩行安全監(jiān)測碩警標準規(guī)范體系?晏陣廠 水乳績理樓型匚皿二E廡出―（ 交互智能業(yè)務應用: )C JC Jr:檢定.和**mg,數(shù)？??學生場景潦域防洪調(diào)度官理流域洪水預報防洪謂度預演防洪調(diào)度綜合運維管理泄■糾偽預警設噩行安全監(jiān)測碩警標準規(guī)范體系?晏陣廠 水乳績理樓型匚皿二E廡出―（ ■J（ ）可枕化T機電設備數(shù)字字生流域忙布H木文填憲一二集木動力學孃第asts^

WltiF別人工曾能氏蟲I^STTwITriFUB^Ia*11±n￡11何耳11儀化|如（內(nèi)畛析）（哉分編）半（預報方察陣）（awug財陣）（於BB案廠（~?似場*陣）?"」丿運行維護體系

信息安全體系實體工程K礎設極〔ttlMW]罔田國斟玻叫 ）（ ）（ ）（ ）GSED（ ）（ ）Stax*圖襯*數(shù)字李生流域總體框架圖實體工程基于***流域工程特點，按照“物理水利及其影響區(qū)域的數(shù)字化映射”目標，明確本工程的物理水利范圍包括河道、水庫、泵站、閘站及防洪調(diào)度影響區(qū)域?；A設施包括感知體系、通信網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)存儲與系統(tǒng)部署三方面內(nèi)容。感知體系建設為數(shù)字李生工程提供數(shù)據(jù)；通信網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和流轉，主要包括業(yè)務內(nèi)網(wǎng)和控制專網(wǎng)；數(shù)據(jù)存儲與系統(tǒng)部署為系統(tǒng)運行提供基礎環(huán)境。3?數(shù)字李生平臺包插數(shù)據(jù)底板，模型庫、知識庫和基礎支撐等內(nèi)容。數(shù)據(jù)底板對各類數(shù)據(jù)進行接入、共享和治理，為后期平臺擴展提供標準要求，并實現(xiàn)流域的三維可視化展現(xiàn)；模型庫主要為水利專業(yè)模型和人工智能模型，為在數(shù)字化映射中實現(xiàn)“四預”應用提供保障；知識庫對防洪調(diào)度方案、防洪調(diào)度規(guī)則、專家經(jīng)驗及歷史場景等各類信息進行學習積累；基礎支撐聯(lián)通數(shù)據(jù)和業(yè)務應用，進行三維可視化呈現(xiàn)。智能業(yè)務應用新開發(fā)智能業(yè)務應用主要將本工程建設的各類信息在數(shù)字李生場景下展現(xiàn)，包括信息展示、洪水預報、防汛調(diào)度、工程綜合運維管理等，實現(xiàn)流域的“四預”管理。交互層為用戶提供友好的界面展示效果和交互手段，具體包括PC端、移動端和大屏三種方式。***數(shù)字攣生流域針對三種不同界面進行設計和適配，確保不同界面下展示信息的全面、美觀。網(wǎng)絡安全體系主要包括安全技術體系、安全運營體系、安全管理體系等內(nèi)容。現(xiàn)有***自動化調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)具備較完善的網(wǎng)絡安全體系，其中控制專網(wǎng)、業(yè)務內(nèi)網(wǎng)、業(yè)務外網(wǎng)及其中部署系統(tǒng)均按照二級等保完成測評。先行先試以復用現(xiàn)有網(wǎng)絡安全體系為主。標準規(guī)范體系標準規(guī)范體系主要包括標準規(guī)范、管理制度等。主要基于***自動化調(diào)度系統(tǒng)現(xiàn)有的各項數(shù)據(jù)規(guī)范、系統(tǒng)接口規(guī)范，根據(jù)數(shù)字李生建設要求增補數(shù)據(jù)底板、模型和知識管理、數(shù)據(jù)共享等相關內(nèi)容。3.3應用場景部署根據(jù)實際情況進行編制。4系統(tǒng)建設方案本次項目的建設內(nèi)容主要包括基于數(shù)字李生平臺完模型庫開發(fā)建設；完成知識庫開發(fā)建設；完成模型引擎開發(fā)及***自動化調(diào)度指揮系統(tǒng)現(xiàn)有模型標準化封裝處理;完成***流域防洪調(diào)度管理系統(tǒng)、工程綜合管理系統(tǒng)開發(fā)；配合完成系統(tǒng)集成。4.1模型庫開發(fā)建設方案模型庫開發(fā)建設完成***自動化調(diào)度系統(tǒng)現(xiàn)有各類水利機理模型的集成和率定完善，對模型進行標準化、模塊化改造后，結合本次新開發(fā)模型建立通用的模型庫。其中，集總式模型及經(jīng)驗模型針對流域現(xiàn)有57處預報斷面進行率定完善。水動力學模型及分布式水文模型根據(jù)流域情況劃分計算單元進行計算。包含配合系統(tǒng)集成標段完成系統(tǒng)集成內(nèi)容。根據(jù)《水文情報預報規(guī)范》(GB/T22482-2008),預報方案精度分為甲、乙、丙3級，精度達到乙級以上的可用于發(fā)布正式預報，精度達到丙級的可用于參考性預報，精度在丙級以下的只能用于參考性估報。本系統(tǒng)所有的預報方案精度均應達到丙級及以上；已有實用預報方案的斷面，新建方案精度不能低于原預報方案精度；沒有實用預報方案，但有20年及以上觀測資料的斷面，其方案精度應達到丙級及以上。當方案評定精度低于丙級時，應對方案進行修正，直至精度符合要求。具體需集成和完善的模型如下表所示。序模型名稱模型類型1三水源蓄滿產(chǎn)流模型集總式預報模型2三水源滯后演算匯流模型集總式預報模型3降雨徑流相關圖法集總式預報模型4經(jīng)驗流域匯流單位線模型集總式預報模型5馬斯京根模型集總式預報模型6Nash單位線集總式預報模型7擴散波法集總式預報模型8運動波模型集總式預報模型9指數(shù)退水方法集總式預報模型10靜庫容調(diào)洪演算模型集總式預報模型11大湖演算模型集總式預報模型12降水徑流相關法(API)經(jīng)驗預報模型13相應水位(流量)法經(jīng)驗預報模型14經(jīng)驗單位線經(jīng)驗預報模型15流域分布式水文模型分布式模型16干支流水力學模型水動力學模型另外，由于***入?？谖挥诓澈ＨR州灣南岸，沿海天文潮汐屬“一日兩潮”的不規(guī)則半日潮海區(qū)，需考慮経*入?？诤槌苯M合問題。根據(jù)現(xiàn)有研究成果，***年最高潮位多發(fā)生在春季3、4月份，秋季10、11月份。根據(jù)***岔河站日實測流量資料,羊角溝站實測汛期最高高潮位資料分析，汛期平均最高高潮位為2.02m,***岔河站汛期最大3日洪量與汛期最高潮位頻率組合關系為R二0.03、t=0.13,兩事件基本為獨立分布事件。本次項目建模時需考慮***流域發(fā)生100年一遇、50年一遇、20年一遇、5年一遇等不同頻率設計洪水時，與相應的設計潮水位組合產(chǎn)生的洪水影

響問題。4.2知識庫開發(fā)建設方案依托于*襯數(shù)字李生體系架構，以防洪減災和運行管理業(yè)務應用為核心需求導向,以知識庫為驅(qū)動，構建***知識平臺，架構圖如下圖所示。林*知識平臺分為原始庫構建、知識處理、業(yè)務應用和展示層，并集成到***數(shù)字李生系統(tǒng)中。知識庫開發(fā)建設框架設計如如下:展示層pc端展示層理換満先知識抽取知合知頗工I圖譜可視化理換満先知識抽取知合知頗工I圖譜可視化粋掏化艘非結構據(jù)結構哮據(jù)拓屮咗I數(shù)據(jù)類型 關系?対居庫| 表格 文檔 XML 初 視頻 川； !知識卿J構建廠 二二二二—~7二―—二二二二———————————— I知識庫類型預報方案庫相似場象庫調(diào)度規(guī)則庫|歷應急預庫 其嵯二p、 )圖知識平臺架構圖集成現(xiàn)有***自動化調(diào)度系統(tǒng)知識內(nèi)容，構建數(shù)字李生***知識庫，主要包括預報方案庫、調(diào)度規(guī)則庫、相似場景庫、應急預案庫等，匯集相關的法律法規(guī)、制度標準、規(guī)則、設計方案等，包括關系數(shù)據(jù)庫等結構化數(shù)據(jù)，表格、XML、JSON等半結構化數(shù)據(jù)，文檔、圖片、視頻、語音等非結構化數(shù)據(jù)。包含配合系統(tǒng)集成標段完成系統(tǒng)集成內(nèi)容。4?3模型引擎開發(fā)建設方案模型引擎開發(fā)主要包括水利機理模型引擎，用于集成按照統(tǒng)一的服務標準，改造、集成的水利模型資源，通過服務資源管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一注冊、發(fā)布和共享，實現(xiàn)各類模型的統(tǒng)一管理，并對外提供統(tǒng)一模型計算服務。服務使用者可通過服務資源門戶獲取水利模型的共享途徑和調(diào)用方法，通過服務資源管理系統(tǒng)獲得合法授權后，根據(jù)具體的應用場景從水利模型服務提供對模型進行直接調(diào)用或進行組合調(diào)用，實現(xiàn)不同模型的實時滾動計算。包含配合系統(tǒng)集成標段完成系統(tǒng)集成內(nèi)容。結合本次項冃實際情況，可以在模型管理模塊便捷地上傳模型。在迭代模型時，為了減少再次測試、發(fā)布的環(huán)節(jié)，模型引擎平臺支持算法工程師更替、回退模型文件，實現(xiàn)模型文件的實時生效。在操作的安全性方面，在上傳新模型之后，平臺會根據(jù)樣本輸入輸出數(shù)據(jù)進行自動校驗，確保模型文件的正確性;也會對模型的調(diào)用進行壓測，符合預設結果的模型才可以進入部署階段。此外，因為模型文件一旦發(fā)布就會即刻生效，為了避免誤操作，由測試工程師進行最后的審核上線操作。現(xiàn)有的機器學習中很多模型的使用都類似黑盒，盡管經(jīng)過了離線數(shù)據(jù)的訓練以及測試環(huán)境的驗證，對于模型在實時環(huán)境中的預測效果依然難以預料。為此，模型管理模塊提供了模型灰度上線功能，支持在正式對外發(fā)布前對模型進行內(nèi)部驗證。只需要簡單配置白名單和上傳堡參模型文件就可以在生產(chǎn)環(huán)境直觀體驗新模型的效果。模型引擎開發(fā)建設架構圖如下圖所示：圖：模型引擎開發(fā)建設架構圖4.4流域防洪調(diào)度管理系統(tǒng)開發(fā)方案流域防洪系統(tǒng)圍繞防汛減災監(jiān)測預警、水工程防洪調(diào)度、防洪搶險應急預案等重點業(yè)務需求，完善感知網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫信息，以實時雨水情、氣象信息的釆集、存儲和管理為基礎，運用水文、水動力水利專業(yè)模型和計算機技術，實現(xiàn)“精準”、“可靠”、“及時”的洪水預報分析，提升洪水預報分析能力；系統(tǒng)結合數(shù)字李生底板，進行各類專題方案預演和洪水模擬，實現(xiàn)洪水影響分析評估，自動生成動態(tài)防洪預案，為防洪調(diào)度提供更加科學、快捷、有效的支撐服務。針對***流域多目標綜合調(diào)度的復雜性，在自動感知洪澇、臺風信息的基礎上,結合滾動預測預報成果，及時進行預警，利用數(shù)學模型和數(shù)據(jù)分析工具開展模擬、

仿真、分析、預測，為防洪調(diào)度決策提供支撐，保障流域區(qū)域水安全。系統(tǒng)的功能架構如下圖所示：?:??：：承 —MM|?:??：：承 —MM|?WflM?mbb ?????r""MLML4AVWML*一Isr'???TM*"** ■砂圖：流域防洪調(diào)度管理系統(tǒng)架構圖系統(tǒng)總體分為相互密切銜接的四個分系統(tǒng)構成，分別是預報、預警、預演和預案。預報系統(tǒng)為整個系統(tǒng)提供水文模型分析和過程/結果的運算；對于超出預警閾值的模型運算結果，將直接推送至預警系統(tǒng)，在該分系統(tǒng)中將按照預警的類型和預設的責任人體系，將預警信息快速直觀地播發(fā)出去；預演負責為用戶提供一系列預設的專題情景，通過調(diào)用預報系統(tǒng)中的對應水文模型，輔助用戶以最簡潔、科學的方式啟動洪水預演，在防洪預案庫的支持下為用戶提供預案優(yōu)選服務，實現(xiàn)預報調(diào)度一體化業(yè)務新模式；預案系統(tǒng)在知識庫和人工智能模型的支持下，為用戶提供人機交互式的預案編制與會商分析決策支持。4.5工程運維管理系統(tǒng)開發(fā)方案水利工程中的監(jiān)控檢測設備種類多、數(shù)據(jù)量大，因此，要利用非結構化存儲技術，研究實現(xiàn)多源異構數(shù)據(jù)匯聚存儲、高速緩存、協(xié)同管理，解決海量數(shù)據(jù)環(huán)境下存儲效率低及不同平臺間數(shù)據(jù)格式差異大的問題，以從大數(shù)據(jù)中提取有價值的信息,為水利工程運維管理系統(tǒng)提供高效的數(shù)據(jù)支撐。為保證水利工程安全穩(wěn)定運行，充分發(fā)揮工程效益，本次項目以BIM和GIS技術為基礎，融合了多源管理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了水利工程數(shù)字化運維管理。實踐證明，所研究的系統(tǒng)可降低運行維護成本，有利于充分發(fā)揮設施設備綜合效益，有效提升水

利工程信息化管理水平。開發(fā)綜合管理系統(tǒng)，在數(shù)字化場景基礎上展示水閘上下游水位、閘下流量、閘門狀態(tài)、閘門開度、泵站流量、設備運行狀態(tài)、現(xiàn)場視頻及工程安全監(jiān)測等在線監(jiān)測信息，為工程調(diào)度和工程運行管理提供支撐。主要包括泄量糾偏預警、運行管理、安全監(jiān)測預警等功能。包含配合系統(tǒng)集成標段完成系統(tǒng)集成內(nèi)容。工程運維管理系統(tǒng)架構設計圖如下圖所示：Q水利T程運維管理人員孚瀏覽器 關桌面端軟件用戶層Q水利T程運維管理人員孚瀏覽器 關桌面端軟件用戶層安全及運維體系模型瀏覽BIMJ1性信息地理信息査詢業(yè)務流程三維場景交互基礎數(shù)據(jù)庫 監(jiān)控監(jiān)測 業(yè)務數(shù)據(jù)庫其他數(shù)據(jù)源 — — —J業(yè)務邏輯層數(shù)據(jù)資源層標準規(guī)范體系采集傳輸層采集傳輸層數(shù)據(jù)接口

監(jiān)控檢測數(shù)據(jù)地形模型數(shù)據(jù)BIM模型數(shù)據(jù)業(yè)務表單數(shù)據(jù)圖工程運維管理系統(tǒng)架構設計圖1采集和傳輸層通過已建采集監(jiān)測站點，實現(xiàn)監(jiān)控監(jiān)測信息采集傳輸。結合工程區(qū)三維實景模型及設施設備BIM模型，整合各類基礎數(shù)據(jù)信息，必要時可新建基礎信息采集設備。通過業(yè)務內(nèi)網(wǎng)、控制專網(wǎng)及業(yè)務外網(wǎng)，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的上傳匯集層。2數(shù)據(jù)資源層數(shù)據(jù)資源層是系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)信息存儲與管理的邏輯表現(xiàn)，實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一管理，以構成業(yè)務應用層的數(shù)據(jù)資源支撐環(huán)境。在充分利用各類監(jiān)控監(jiān)測信息的基礎上，結合實際需要，建設基礎數(shù)據(jù)庫、業(yè)務數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫和非結構化數(shù)據(jù)庫等。3業(yè)務邏輯層業(yè)務邏輯層是一個承上啟下的開放性基礎平臺，利用各類通用性平臺實現(xiàn)不同基礎設施層與應用層之間互通。系統(tǒng)中設施設備三維模型通過BIM軟件平毫構建，三維實景地形模型通過無人機傾斜攝影技術獲取，業(yè)務數(shù)據(jù)則通過工程運維業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口和相應自建數(shù)據(jù)庫獲取。4用戶層和體系支撐管理系統(tǒng)的服務對象主要為水利工程運行維護管理人員，用戶層的形式包括瀏覽器和桌面端應用。安全及運維體系為系統(tǒng)建設提供統(tǒng)一的信息安全服務和科學組織管理。標準規(guī)范體系是系統(tǒng)設計、建設和運行的相關技術標準，為系統(tǒng)建設提供標準的理論與實踐指導。5系統(tǒng)詳細開發(fā)方案5.1模型庫開發(fā)建設方案5.1.1分布式水文模型優(yōu)化及參數(shù)率定（1） 工作目標考慮氣候要素和下墊面因子的空間異質(zhì)性，補充構建全流域時空變源分布式水文模型，實現(xiàn)流域的分布式水文模型構建，有利于指導流域內(nèi)防洪聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度以及進行水量調(diào)度洪水影響分析。并構建***流域水文預報模型集成平臺。（2） 工作任務通過構建以15-30km2小流域為最小計算單元，覆蓋***全流域的分布式水文模型，實現(xiàn)對流域內(nèi)每個水利工程的實時流量過程模擬及未來不同時段的洪水預報，進而實現(xiàn)流域的分布式水文模型構建。具體工作內(nèi)容如下：圖*??分布式水文模型構建流程圖1） 流域信息及歷史雨水情資料收集處理：開展針對流域基礎數(shù)據(jù)及歷史雨水情數(shù)據(jù)的收集,包括：流域基礎地形數(shù)據(jù)、暴雨圖集矢量化數(shù)據(jù)，水文站點信息、工程基礎信息、監(jiān)測預報斷面信息及歷史洪水資料等。利用地理信息技術手段，基于流域基礎地形及影像數(shù)據(jù)，綜合考慮流域所處暴雨、產(chǎn)流分區(qū)及流域內(nèi)水文站點及監(jiān)測、預報斷面位置，對***進行小流域劃分,并提取包括小流域面積、比降、河長、點高程等屬性信息。在小流域劃分基礎上，提取每個小流域河段、節(jié)點、土地利用、土壤質(zhì)地等矢量信息。對收集的歷史洪水資料進行整理，選取發(fā)生時間較近且有一定代表性的洪水場次（例如：超20年一遇洪水），作為模型建成后的參數(shù)率定輸入數(shù)據(jù)。2） 計算單元劃分及上下游拓撲關聯(lián)處理：參考國家四級流域邊界，并綜合考慮***分布式水文模型實際模擬計算速度要求，對提取的小流域等矢量化數(shù)據(jù)進一步進行計算單元劃分。根據(jù)計算單元空間關系，處理計算單元、計算單元所包含的河段上下游拓撲關系及河流等級關系，理清相鄰計算單元之間的入流、出流關系，并對流域內(nèi)水庫、海岸線等進行模型特姝處理。3） 模型建模及計算單元并行加速處理：基于時空變源混合產(chǎn)流模型構建已劃分的單元模型，采用并行計算加速技術對構建的計算單元按照上下游拓撲關系進行加速處理，將全流域分布式水文模型計算總時長控制在“分鐘級”。4） 計算單元參數(shù)率定：基于整理的典型洪水場次數(shù)據(jù)，按照水文預報規(guī)范，對有資料地區(qū)分布式水文模型參數(shù)進行率定。5） 智能調(diào)度及與水動力模型串聯(lián)：在特定節(jié)點開展與智能調(diào)度模型的耦合，通過系統(tǒng)接口，將智能調(diào)度成果接入水文模型，從流域視角模擬預報調(diào)度后對流域上、下游洪水的演進的影響。在重點區(qū)域，開展與水動力洪水演進模型的耦合，通過輸出節(jié)點洪水過程給水動力模型，可進行洪水淹沒影響分析及多情景洪水預演。2河道洪水一二位水動力模型優(yōu)化及率定（1） 目標通過構建***干支流一維水動力學模型以及流域二維地表水動力學模型，實現(xiàn)河道洪水和可能的地表洪水演進實時分析和預報。具體建模如下：針對***構建河道洪水演進一維水動力模型；對***流域的洪水可能影響范圍，構建二維洪水影響計算水動力模型。（2） 工作內(nèi)容基礎數(shù)據(jù)整理與分析數(shù)據(jù)整理與分析主要包含以下幾類數(shù)據(jù)：1）河道斷面數(shù)據(jù);2）堤防、橋梁、水利工程（堰閘、壩、泵站、水庫等）等數(shù)據(jù)；3）下墊面（地形、地表阻水建筑物）數(shù)據(jù)；4）其他數(shù)據(jù)。在收集或補充測量這些數(shù)據(jù)的基礎上，進行整理和分析，處理為符合建模標準規(guī)范和相應格式的數(shù)據(jù)。一維水動力模型構建一維水動力模型構建主要包括***水系概化、干支流河道斷面數(shù)據(jù)處理與輸入、水利工程概化、調(diào)度規(guī)則設置等工作。一維河道模型釆用可基于Godunov格式的有限體積法求解一維圣維南方程組，方便模擬陡坡河道、急流、大型河網(wǎng)等各種復雜流態(tài)或情景，同時能夠考慮各種不同的水工建筑物（堰、閘和壩等）以及復雜調(diào)度規(guī)則。二維地表水動力模型構建二維地表水動力模型構建考慮整個流域范圍，主要包含以下工作：1）網(wǎng)格劃分，綜合考慮二維建模范圍邊界（外邊界）、內(nèi)部線型阻水建筑物（高速公路、鐵路）、河道堤防等，劃分二維網(wǎng)格。為了精確模擬洪水，網(wǎng)格平均尺寸整體控制在100n）左右，重點關注區(qū)域和河道近岸區(qū)域進行加密處理，平均尺寸控制在10m左右。2）參數(shù)設置，二維模型參數(shù)設置主要包括地表糙率，將根據(jù)下墊面類型（草地、林地、裸土等）進行分類設置。二維地表水動力模型可采用Godunov類型的有限體積法對二維淺水方程進行數(shù)值離散，通過HLLC格式近似黎曼求解器進行控制單元界面上通量計算，采用二階MUSCL數(shù)值重構法對變量進行空間插值，采用GPU并行計算在不降低精度條件下實現(xiàn)高速運算。二維地表水動力模型采用精細化建模方式，充分利用高精度地形數(shù)據(jù)，采用米級甚至亞米級的結構或非結構網(wǎng)格。一、二維水動力模型耦合為實現(xiàn)河道漫堤、潰堤洪水的模擬，需要將一維模型和二維模型進行雙向耦合。本項目中，一維模型和二維模型之間將通過側向連接（包括潰口、堤防、閘門）方式進行耦合，并精細化的考慮分洪口門調(diào)度啟用規(guī)則。水動力模型參數(shù)率定采用歷史實測洪水數(shù)據(jù)，對一二維耦合模型結果進行合理分析，并對模型參數(shù)進行率定，提升一維河網(wǎng)和二維地表模型的計算精度。系統(tǒng)集成與實時分析計算為實現(xiàn)水動力學模型實時分析計算，并集成至業(yè)務系統(tǒng)中，對一維和二維水動力學模型進行標準化的改造，統(tǒng)一模型輸入輸出接口，在與水文模型銜接的基礎上，進一步集成至業(yè)務系統(tǒng)中。3）工作流程圖

圖水動力學模型構建工作流程圖3洪水預報模型庫建設、已有模型集成與管理目前，流域內(nèi)已建預報模型體系多以預報斷面為單元開展業(yè)務，缺乏從流域整體角度統(tǒng)籌上下游的水文預報模型及平臺。同時，隨著近年來水利信息化業(yè)務需求的增長，已有模型在智憩化、精細化程度上越來越難以滿足現(xiàn)階段防洪任務的實際需求。因此，需開展對***流域現(xiàn)有水文預報模型的集成。（1）模型梳理將現(xiàn)有模型按照類別進行梳理，初步分為集中式及分布式模型兩類。針對集總式模型，梳理輸入、輸岀數(shù)據(jù)及模型常用參數(shù)，針對分布式模型，數(shù)據(jù)輸入輸出數(shù)據(jù)，及分布式參數(shù)格式。（2） 輸入輸出規(guī)范化處理在綜合考慮各模型輸入輸出數(shù)據(jù)的條件下，按類別統(tǒng)一規(guī)范各模型輸入輸出數(shù)據(jù)格式。（3） 模型庫標準化處理建立多模型，多方案水文預報模型數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)統(tǒng)一斷面多模型預報。（4） 接入洪水預報成果通過接入本項目己有洪水預報成果，并與本次開發(fā)預報成果集成和應用。5.1.4水工程調(diào)度（聯(lián)合）模型水工程優(yōu)化調(diào)度模型建設主要包括現(xiàn)有調(diào)度規(guī)程的水工程調(diào)度模擬模型、單一水工程優(yōu)化調(diào)度模型建設和全流域重要河段重點水工程聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型建設。（1） 基于調(diào)度規(guī)程的水工程調(diào)度模型建設及方案收集與整理針對流域的水工程調(diào)度未實現(xiàn)按調(diào)度規(guī)程的線上調(diào)控模擬計算模型，本次構建的主要目的是實現(xiàn)***流域按調(diào)度規(guī)程的線上調(diào)控模擬計算。為實現(xiàn)***按調(diào)度規(guī)程的線上調(diào)控模擬計算模型，主要需要完成以下內(nèi)容：3）收集和整理現(xiàn)有常規(guī)調(diào)度規(guī)程；b）實現(xiàn)按常規(guī)規(guī)程調(diào)度模型的構建；C）模型結果處理與輸出。（2） 重點水工程聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型建設及方案收集與整理針對***流域內(nèi)防洪情況實現(xiàn)水工程聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型建設，故本次工作是水工程防洪優(yōu)化調(diào)度，以最大化流域內(nèi)水庫的最大防洪效益，完善規(guī)程，并給未來水工程防洪聯(lián)合調(diào)度提供支撐。實現(xiàn)重點工程洪聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度。根據(jù)錯峰補償調(diào)度的技術需要，開展以下內(nèi)容：Q各個斷面天然洪水還原；b）防護斷面以上洪水遭遇分析；c） 各個工程洪水遭遇分析；d） 不同量級洪水補償調(diào)度方案；e） 全流域水工程防洪聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型構建及求解，主要基于水工程防洪調(diào)度規(guī)則和控泄要求，以水文學、水力學、水工程單一調(diào)度規(guī)則等為基礎，利用優(yōu)化算法，以流域防洪保護對象的防洪控制條件作為分析依據(jù)和邊界條件，針對不同量級及不同遭遇情況的洪水，尤其是超標準洪水，建立水工程防洪聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型，并采用現(xiàn)代智能算法進行求解。模型構建內(nèi)容與單一模型構建內(nèi)容相似，即目標函數(shù)確定、約束條件設置、優(yōu)化模型求解。5.2知識庫開發(fā)建設方案5.2.1預報方案庫***自動化調(diào)度系統(tǒng)洪水預報系統(tǒng)已整理收集有實測資料以來***流域暴雨洪水資料，本次考慮不同量級、不同降雨空間分布暴雨、工程調(diào)度應用等因素，形成流域洪水預報方案，接入現(xiàn)有預報調(diào)度方案庫，與此次建設系統(tǒng)有機集成，并隨著工程的不斷完善與更新，每年開展方案/預案關鍵參數(shù)率定修正，對方案庫同步更新。5.2.2調(diào)度規(guī)則庫提取各工程調(diào)度規(guī)則，包括但不限于特征水位-調(diào)度指令對應表、站上站下水位差-調(diào)度指令對應表、運行情況-調(diào)度指令對應表等。為工程全線調(diào)度決策指令下達提供依據(jù)。調(diào)度規(guī)則引擎。分析各閘、泵站工程歷史調(diào)度運行數(shù)據(jù)，調(diào)度計劃，實時工程調(diào)度指令等歷史資料，提取工程調(diào)度運行的一般規(guī)則形式，構建工程閘、泵站調(diào)度規(guī)則的一般描述方法，并據(jù)此構工程調(diào)度規(guī)則引擎，以實現(xiàn)任意工程調(diào)度規(guī)則的配置與驗證。調(diào)度規(guī)則提取驗證。提取各工程調(diào)度規(guī)則，包括特征水位-調(diào)度指令對應表、站上站下水位差-調(diào)度指令對應表、運行情況-調(diào)度指令對應表等，并依據(jù)長系列觀測的水情、工情資料對構建的調(diào)度規(guī)則進行驗證。為工程全線調(diào)度決策指令下達提供依據(jù)。5.2.3相似場景庫采用大數(shù)據(jù)相似分析挖掘、聚類算法，根據(jù)不同流域情勢及調(diào)度目標，可以將調(diào)度指令下達所面臨的復雜多目標情勢簡化為目標優(yōu)先級分明的調(diào)度方案編制任務。結合歷史調(diào)度指令下達及執(zhí)行情況數(shù)據(jù)，通過對各類相似場景進行調(diào)度預演、評估，形成各類場景的相似調(diào)度指令庫。可根據(jù)當前調(diào)度情勢進行相似分析，查詢歷史相似場景，提取歷史相似調(diào)令，進行相似場景調(diào)度預演評估，對工程當前情勢調(diào)度決策指令下達提供依據(jù)。典型相似場景編制。主要建立歷年典型的水資源調(diào)度、水旱災害調(diào)度、突發(fā)水污染事件調(diào)度案例以及區(qū)域調(diào)度等典型調(diào)度案例集并電子化。提取事件時間、調(diào)度指令、調(diào)度執(zhí)行情況，水質(zhì)、水情、工情變化情況等調(diào)度事件指標數(shù)據(jù)，建立典型調(diào)度案例集。相似場景分析?；谡{(diào)度運行相關的水情、雨情、工情，分析歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)并提取對相似場景分析最關鍵的要素，并基于關鍵要素構建基于大數(shù)據(jù)的相似場景分析模型，要求模型能夠分析防洪、供水、航運等不同典型穩(wěn)定運行工況，以及多工況切換等典型場景，并根據(jù)不同典型場景的特征運用分別運用基于大數(shù)據(jù)的相似場景分析模型進行參數(shù)定制，以滿足不同類型典型工況的相似場景分析的業(yè)務需求。5.2?4應急預案庫***管理調(diào)度經(jīng)多年的有效積累，形成了眾多有效的應急預案及對應的應急處置方案，經(jīng)實踐應用驗證可行性與可操作性，可對此內(nèi)容進行偏差分析，指導后期的應急預案與處置方案的制作。方案制定完成對應急事件制定多種方案，并對每一種方案進行評價供決策者進行決策。方案執(zhí)行與指揮過程完成指揮、協(xié)調(diào)整個方案的執(zhí)行過程。檔案管理過程完成對應急信息、方案、執(zhí)行和結果有關的信息進行歸檔。方案回顧與知識更新過程完成對應急響應實際效果進行評估，補充、修正應急預案庫。流程控制在各管理級別之間進行響應信息流的控制，不同級別險情所應對的處理流程的控制，和不同險情間中斷當前流程的控制。在應急情況平息后要對應急的發(fā)生、告警、方案制定、執(zhí)行監(jiān)督和實際效果等全過程進行檔案整理，進行回顧總結，有利于未來應急情況的處理。其功能包括方案查詢及評價、模型參數(shù)更新和預案更新。5.2.5知識處理（1） 數(shù)據(jù)清洗知識庫中包含的數(shù)據(jù)類型較多，有關系型數(shù)據(jù)庫、API接口等結構化數(shù)據(jù)、表格、XML、JSON等半結構化數(shù)據(jù)和文檔（Word、PDF等）、圖片、視頻、語音等非結構化數(shù)據(jù)，因此知識庫中存在大量的多源異構數(shù)據(jù)，需要針對不同的結構類型進行數(shù)據(jù)清洗。結構化數(shù)據(jù)借助ETL等工具，通過去除唯一屬性、處理缺失值、屬性編碼、數(shù)據(jù)標準化正則化等手段對數(shù)據(jù)進行標準化處理，并進行存儲。半結構化數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)處理工具進行預處理，提取所含主要特征或關鍵指標等今次那個存儲。非結構化數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)類型分別進行處理，如對圖片和視頻進行標簽化處理，語音進行文字化處理，文檔可經(jīng)過分類直接存儲到數(shù)據(jù)庫中。知識表示與建模知識表示通過對知識進行描述，轉化成機器可以識別或接受的用語描述知識的結構。（2） 知識抽取知識抽取從采集的數(shù)據(jù)中提取出資源模式，選擇其中置信度較高的新模式，經(jīng)人工審核之后，加入到知識庫中。本次構建***的各類知識圖譜，主要包括知識抽取、知識融合和知識加工和知識存儲，具體流程如下圖所示。知識抽?。簭脑贾R庫中包含的大量結構化、半結構化和非結構化數(shù)據(jù)中通過人工抽取或自動抽取的方式獲取到某一應用的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)中的實體、關系和屬性抽取出來，組成知識圖譜的三元組形式，依據(jù)知識類型選擇合理、高效的存儲方式。知識融合：包括實體消歧、共指消解和對多個知識庫進行知識融合，增加知識庫的豐富性，并通過人工或自動的方式進行維護，包括知識新增、刪除和更新等。知識加工：包括本體構建、知識推理和質(zhì)量評估。將融合后的知識性本體構建,并對其進行質(zhì)量評估，與己有的知識圖譜通過知識計算獲得結構化、網(wǎng)絡化的知識體系以及更新機制。知識存儲：將構建好的知識體系存儲到數(shù)據(jù)庫中，如Neo4j>MongoDB等。2.3.6知識應用在***自動化調(diào)度系統(tǒng)已有工具及成果基礎上，結合*材流域防洪調(diào)度和工程管理兩個核心業(yè)務需求，完善包括智能搜索、預案生成、智能問答、圖譜可視化和知識庫展示等方面的應用。（3）智能搜索在知識平臺頁面中可實現(xiàn)基于關鍵字、關鍵詞等輸入，搜索到與文本中出現(xiàn)該關鍵字或詞相關的文本、圖片、視頻等；搜索欄支持語音輸入，可將使用者音轉換為文字，再實現(xiàn)搜索。（4）預案生成針對不同實際狀況，生成各類預案，如應急預案、調(diào)度預案、應急預案等各類預案。預案生成方式可包括三種：1） 基于歷史庫生成。針對當前場景主要特征，搜索歷史庫中是否存在特征相似的場景；2） 基于專家?guī)焐伞ａ槍Ξ斍皥鼍爸饕卣?，搜索專家?guī)熘惺欠翊嬖谔卣飨嗨频膱鼍埃?）基于現(xiàn)有知識庫生成。通過對各類知識庫的邏輯關系進行學習，經(jīng)過計算推理，按照預案生成的固定模式，將推理結果生成為預案。（5） 智能問答支持智能問答功能，針對遇到的問題和狀況等，在頁面中針對問題進行搜索，以知識庫中各類知識圖譜或訓練所得的NLP模型為驅(qū)動，生成答案。（6） 圖譜可視化將構建的各類圖譜在頁面中進行展示，直觀、方便地展示出各類實體及其存在的關系和屬性等。（7） 知識庫展示實現(xiàn)對原始庫的可視化展示，按照預報方案庫、調(diào)度規(guī)則庫、相似場景庫、歷史規(guī)則庫、專家?guī)?、應急預案庫及其他知識庫維度，展示每一類庫中包含的法律法規(guī)、制度標準、規(guī)則、設計方案等文檔、表格，XML,視頻、語音等。5?3模型引擎開發(fā)建設方案5.3.1模型容器化處理為了保障各模型能獨立運行，相互之間在安裝、部署、運行、計算時不會產(chǎn)生干涉，需要為每一個模型提供彼此獨立的虛擬化模型運行容器。保障模型程序相互之間獨立的同時，確保模型與管理平臺體系之間、模型與模型之間能相互聯(lián)系調(diào)用。5.3.2模型接口標準化處理針對各水利機理模型計算前處理數(shù)據(jù)的準備和輸入、模型計算執(zhí)行階段、模型計算結果的后處理等不同階段，設計各模型程序調(diào)用接口方式，明確各模型的輸入、輸出等接口定義，通過采用基于JSON規(guī)范等數(shù)據(jù)格式，對模型庫中的模型程序處理數(shù)據(jù)做出統(tǒng)一的定義規(guī)范，形成標準統(tǒng)一的模型接口。5.3.3模型調(diào)用集成模型調(diào)用主要是將水利專業(yè)模型計算和數(shù)字李生平臺相融合，采用WebService組件的方式實現(xiàn)各類模型與本項目系統(tǒng)的交互使用。完成模型接入，實現(xiàn)錯誤重試機制，調(diào)度指令去重復，模型串行、并行、混合式調(diào)度，批量添加調(diào)度任務，分布式調(diào)度及任務跟蹤等功能。模型調(diào)用集成為用戶提供模型庫管理工具，主要包括模型驗證、模型適用性分析、模型評價、反饋評價、模型注冊、模型更新和模型使用概況等，為模型準確性、適用性等方面做出合理評價和管理。通過模型服務平臺提供一系列計算樣例，使用計算樣例數(shù)據(jù)，并將計算結果與實測數(shù)據(jù)進行對比或者幾個不同模型計算結果進行對比，對模型的合理性、準確性進行驗證。通過提供不同地域、不同工況條件下的計算樣例，將模型計算結果進行比對，分析模型適用范圍和適用條件，為使用者選用模型提供支持。實現(xiàn)用戶對模型的使用情況進行評價，方便后續(xù)對模型的調(diào)優(yōu)和完善。將模型使用情況和評價反饋給模型管理者，方便后續(xù)對模型的調(diào)優(yōu)和完善。模型驗證合理后，通過注冊進入模型庫管理平臺，進行統(tǒng)一存儲和管理。模型庫管理平臺為管理者提供模型更新服務，當新版本發(fā)布，將新版本注冊入平臺，替換上一個版本的模型。模型庫管理平臺提供模型調(diào)用次數(shù)、模型運算時間、歷史運算結果等模型使用概況情況。5.4流域防洪調(diào)度管理系統(tǒng)開發(fā)方案5.4.1流域洪水預報綜合應用一二維水動力學模型，結合氣象水文數(shù)據(jù)和流域下墊面資料數(shù)據(jù)，提供降雨態(tài)勢分析、流域洪水預報、單站作業(yè)預報等功能。1降雨態(tài)勢分析研判單站態(tài)勢分析1）歷史降雨數(shù)據(jù)分析單站點分析：支持按照任意時段查詢的站點降雨數(shù)據(jù)，支持按照每小時降雨量和多時間的累計降雨量進行分析，通過柱狀圖和折線圖的形式進行在線展示;支持在線導出站點的降雨數(shù)據(jù)。單站點趨勢分析：支持將多年的最大降雨量的時間分布按照柱狀圖進行統(tǒng)計，支持分析多年的最大降雨量的時間分布及年際變化。多站點對比分析：支持以列表形式展示多個站點數(shù)據(jù)，可以通過降雨量大小，站點類別等信息進行篩選，支持以動態(tài)柱狀圖的形式，展示多個站點降雨量的排名情況；支持導出所的站點數(shù)據(jù)及相關的信息。2） 實時降雨態(tài)勢分析單站點實時監(jiān)控：對接入的每個站點的降雨數(shù)據(jù)以標簽的形式在地圖上進行實時的展示，通過不同的顏色加強顯示的效果；將當前降雨量與歷史最大降雨量進行分析，以水位圖進行展示；同時以動態(tài)折線圖實時展示24小時內(nèi)降雨量和累積降雨量等。多站點對比分析:通過對比實時降雨量的大小，設置動態(tài)站點降雨排名輪播圖。3） 未來降雨趨勢分析單點趨勢變化：在每個站點上以箭頭的形式標注未來降雨是增加還是減少，其中紅色向上表示增加，綠色向下表示減少；在站點的實時降雨曲線中，將未來24小時的預估降雨用虛線畫出，表示未來的降雨趨勢變化。流域/行政區(qū)劃態(tài)勢分析1） 歷史降雨動態(tài)變化支持按照流域和行政范圍在線篩選出范圍內(nèi)的歷史降雨數(shù)據(jù)，以柵格數(shù)據(jù)服務的形式加載至地圖上；支持設置時間軸，動態(tài)播放。點擊圖上數(shù)據(jù)，會展示出當前位置的具體降雨值；支持按照等值線的形式進行展示；支持以圖表的形式實時統(tǒng)計當前的各降雨量的面積分布比例。支持針對選定的降雨圖，一鍵輸出專題圖和動態(tài)圖，方便信息的傳播。2） 實時降雨態(tài)勢分析實時更新選定范圍的降雨數(shù)據(jù)的空間分布；支持點查功能；支持以降雨等值面的形式展示降雨數(shù)據(jù)；支持根據(jù)選定的降雨區(qū)間，展示此降雨區(qū)間的數(shù)據(jù)；支持以動態(tài)調(diào)整以時段降雨或者是累計降雨的形式展示數(shù)據(jù)；支持以圖表的形式實時統(tǒng)計當前的各降雨量的面積分布比例；支持針對選定的降雨圖，一鍵輸出專題圖和動態(tài)圖以及降雨簡報等。3） 未來降雨發(fā)展趨勢實時更新未來72小時內(nèi)的選定范圍的降雨數(shù)據(jù)的空間分布；支持點查功能；支持以降雨等值面的形式展示降雨數(shù)據(jù)；支持根據(jù)選定的降雨區(qū)間，展示此降雨區(qū)間的數(shù)據(jù)；支持針對選定的降雨圖，一鍵輸出專題圖和動態(tài)圖；支持以圖表的形式統(tǒng)計各降雨量的面積分布比例。流域洪水預報預報下墊面分析1） 基礎信息查詢?yōu)g覽支持展示流域基本信息，包括流域面積、人口、經(jīng)濟情況等；支持通過圖層控制按鈕按需加載不同的數(shù)據(jù)，包括水系、流域邊界、土地利用、土壤質(zhì)地等；支針對每一個數(shù)據(jù)進行點查操作，獲取更加詳細的信息。2） 基礎信息下載支持對選中的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)下載。交互式預報計算通過表格和圖形交互處理技術對洪水預報過程中的所有信息進行人工干預，能夠在不修改實時數(shù)據(jù)庫、模型率定結果的條件下，對實時數(shù)據(jù)、模型參數(shù)進行調(diào)整，利用平臺配置的預報方案，可基于實時降水信息開展洪水預報計算。依據(jù)流域?qū)崪y降雨，上游斷面洪水等數(shù)據(jù)做出洪水預報。實時降雨、洪水等數(shù)據(jù)可來自實時數(shù)據(jù)庫，也可人工輸入。在進行洪水預報計算時，基于不同數(shù)據(jù)信息，依次進行區(qū)間產(chǎn)流計算和匯流計算模塊。1）預報成果查詢與分析預報成果查詢展示支持通過設置預報時間、預報的方案名稱等信息進行篩選，獲取預報的結果；數(shù)字流場：支持將預報結果以不同色段動態(tài)渲染河段流量的形式展示在地圖上;支持以動態(tài)展示河流的匯流信息，通過設置不同河段的顏色，表示不同流量的大小，移動到對應的河道會展示具體的流量信息，同時也支持設置不同的時間，展示洪水的動態(tài)演進。2）預報成果分析支持對預報節(jié)點等進行流量趨勢變化統(tǒng)計；支持以圖形和表格形式展現(xiàn)水位流量過程、區(qū)間產(chǎn)流過程、區(qū)間匯流過程、河道演進流量等過程，統(tǒng)計洪峰水位流量、洪水總量等特征值。支持多個預報節(jié)點，按照流量以河流主題圖的形式進行可視化分析。成果流場化渲染支持對每個河道用網(wǎng)格按照時間軸的形式展示洪水的動態(tài)演變，其中通過設置不同的網(wǎng)格顏色表示流速，移動到每一個網(wǎng)格展示具體的流速和流量信息。數(shù)字李生展示支持定位到對應的河道，通過粒子渲染效果在三維地形上展示洪水的動態(tài)變化。單站作業(yè)預報1） 預報方案可視化以圖表、地圖、視頻、動畫等各類表現(xiàn)方式，將預報方案直觀地展現(xiàn)出來，更加便于用戶了解預報方案的內(nèi)容。2） 作業(yè)預報計算模擬預測計算基于氣象數(shù)值預報降水洪水預報：考慮到未來降雨對預報精度的影響，系統(tǒng)能夠自動獲取預訂的降雨數(shù)值預報產(chǎn)品；同時能夠人工自由分配未來某個時間內(nèi)的時段降水量，并且在預報制作過程中能夠參與到模型計算中。于人工預估降水洪水預報：依據(jù)人工輸入的假設未來流域降雨數(shù)據(jù)做出預報斷面洪水預測。自動定時預報自動預報為系統(tǒng)根據(jù)人工設置時間要求，自動定時進行洪水預報，并根據(jù)最新雨水情對洪水預報成果進行實時洪水校正。在表格底端給出統(tǒng)計結果，即合格率、合格次數(shù)、不合格次數(shù)等。支持從數(shù)自動定時預報可選擇1、2、3、6小時之一為滾動時段，自動進行預報制作和超出某預設值后輸出結果并報警?？梢宰詣踊蛲ㄟ^人工干預與前一次輸出預報結果進行比較,兩次預報結果差值超出某一閾值時自動告警，以便值班人員分析確定是否重新發(fā)布預報。系統(tǒng)依據(jù)方案管理中所設定的預報方案、預報順序、是否自動校正、是否自動發(fā)布等設置逐時自動啟動預報。自動實時校正實時校正是系統(tǒng)根據(jù)實測信息，對預報模型的結構和參數(shù)進行校正，使其更加符合客觀實際，以提高預報精度。可以利用實測流量（水位）、預報流量（水位）信息以及歷史雨水情信息釆用自動反饋校正法和歷史相似性洪水對預報成果進行校正。歷史洪水相似性將在現(xiàn)有技術條件下，依據(jù)當前雨情、水情特點與歷史場次洪水進行分析比較，從而對洪水預報成果進行校正。預報成果評定分析面向多模型對同一站點預報成果進行評定。考慮多模型預報方案的預報成果，結合專家經(jīng)驗，選出最優(yōu)的預報成果，以供對外發(fā)布。支持綜合顯示多項預報成果，并計算洪峰流量、峰現(xiàn)時間、洪水過程的擬合度等評定指標，供預報員分析判斷。預報成果管理預報成果查詢支持按照站點名稱、編號、預報時間等信息進行篩選查詢，查詢的結果以信息列表的形式展現(xiàn)；支持對查詢結果的導出。點擊加載按鈕會自動在地圖上加載預報成果信息。2） 預報成果優(yōu)選對預報成果進行預報誤差分析，點擊“預報誤差統(tǒng)計分析”，彈出設置窗口，在選擇預報單位和統(tǒng)計時間后，點擊“確定”，即可進行誤差統(tǒng)計分析。自動定時預報可選擇1、2、3、6小時之一為滾動時段，自動進行預報制作誤差統(tǒng)計窗口以表格形式顯示，包括預報站號、站名、方案代碼、預報時間、發(fā)布時間、預報值、實測值、實際誤差、允許誤差、是否合格、預報類型選擇等據(jù)庫中提取不同的預報成果方案進行優(yōu)選。3） 預報成果刪除支持對生成的預報成果進行刪除。刪除的預報成果可以存入回收站，并對回收站的文件也有刪除和撤回的功能，保留有效期7天。預報成果發(fā)布是以報表和圖形兩種方式輸出預報成果。點擊“預報成果輸出”,彈出設置窗口，通過選擇預報單位、預報斷面、預報人員及預報時間來確定輸出某一預報成果。點擊“確定”即可輸出預報成果報表。在輸入預報成果說明、簽發(fā)者、審核者后，點擊“打印”即可打印輸出。預報成果發(fā)布擬采用郵件、短信以及網(wǎng)頁等方式，系統(tǒng)還提供以下功能：報告生成，報告查詢和報告打印功能。5.4.2雨水情信息預警依托空間信息展現(xiàn)技術，以集成后的數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)支撐，圍繞流域洪水預報、工程調(diào)度等業(yè)務領域，針對實際監(jiān)測信息、現(xiàn)場監(jiān)視信息、預測預報信息、演變趨勢信息、調(diào)度效果評價信息，借助數(shù)字李生、一張圖等技術手段進行直觀可視化表達，同時根據(jù)預設的告預警閾值指標，采用屏幕閃爍、聲音警報、手機短信等多方式對實況監(jiān)測與預報信息進行在線動態(tài)告預警，為及時啟動調(diào)度會商決策、采取調(diào)度操作措施、評價調(diào)度執(zhí)行效果等提供信息支撐服務。開發(fā)洪水態(tài)勢分析研判、雨水氣象信息服務、雨水情及工情預警、洪水淹沒圖展示等模塊功能。1洪水態(tài)勢分析研判洪水態(tài)勢分析主要從點、線、面三個角度進行綜合分析，為用戶提供洪水態(tài)勢分析結果的匯總統(tǒng)計和查詢展現(xiàn)。節(jié)點態(tài)勢分析系統(tǒng)實現(xiàn)河道、控制斷面、水位站節(jié)點、水文站節(jié)點、水閘斷面等單站點位的過去、現(xiàn)在、未來的流量以趨勢圖、過程線、特征值的形式來進行展示。線態(tài)勢分析以水面線等形式，顯示水面線和左右岸以及特征值的時序變化過程。面態(tài)勢分析以時間軸形式，在面上展示超警戒超保統(tǒng)計值，表達形式包括但不限于氣泡圖、柱狀圖。信息服務開展熱帶氣旋、衛(wèi)星云圖、臺風路徑、地面天氣形勢、雷達拼圖、降雨數(shù)值預報等氣象資料的綜合查詢與預警監(jiān)視，系統(tǒng)實時顯示風場、云圖以及雷達回波圖。系統(tǒng)可以查詢3小時天氣預報、24小時天氣預報、周預報、旬預報、氣候預測、重大氣象服務信息、災害性天氣預警信息等天氣預報資料。接入中國氣象局網(wǎng)站等天氣預報權威網(wǎng)站的衛(wèi)星、云圖、臺風路徑圖等信息。雨情查詢與分析系統(tǒng)實現(xiàn)對監(jiān)測站點的實時雨情的查詢與分析，展示形式包括基于表格的查詢，以及基于地圖的貼面查詢、聚合展示。衛(wèi)星云圖衛(wèi)星云圖由氣象衛(wèi)星自上而下觀測到的地球上的云層覆蓋和地表面特征的圖像。利用衛(wèi)星云圖可以識別不同的天氣系統(tǒng)，確定它們的位置，估計其強度和發(fā)展趨勢,為天氣分析和天氣預報提供依據(jù)。系統(tǒng)實現(xiàn)以時間軸的形式，按照時間序列對實時衛(wèi)星云圖進行播放展示。7） 風場動態(tài)圖系統(tǒng)實現(xiàn)在空間地圖上用箭頭來表達，其中箭頭方向表達風向，箭頭顏色深淺來表達風速。8） 雷達雨圖，雷達拼圖系統(tǒng)實現(xiàn)兩部分功能：集成并展示測雨雷達站的降雨監(jiān)測成果和短臨預報成果;集成并展示氣象部門的雷達拼圖成果。9） 水體監(jiān)測查詢系統(tǒng)實現(xiàn)集成基于遙感數(shù)據(jù)的水體監(jiān)測與反演成果，并基于地圖來進行展示，同時實現(xiàn)按照位置和時間來查詢水體范圍變化。10） 視頻流量監(jiān)測識別水位監(jiān)視與預警：以列表、過程線、動態(tài)實時數(shù)值展示監(jiān)視當前和長序列水位信息；對洪枯水分級預警指標、警戒水位、保證水位、最低水位、不同時間尺度水位特征值超標情況以屏幕閃爍、聲音警報、手機短信等多種方式進行告警。流量監(jiān)視與預警：以列表、過程線、動態(tài)實時數(shù)據(jù)展示監(jiān)視當前和長序列流量信息；對洪枯水分級預警指標、最小下泄流量、不同時間尺度流量特征值等以屏幕閃爍、聲音警報、手機短信等多種方式進行告警。11） 實時工情接入水庫、水閘、泵站、蓄滯洪區(qū)、堤防等主要運行狀態(tài)指標，如堤防的工程所涉及的水文控制站的水位、流量、水面距堤頂高差等；水庫的入庫流量、出庫流量等；蓄滯洪區(qū)的分蓄洪控制站水位、進洪流量、蓄洪水位、蓄洪水量、轉移人口、退洪流量等；水閘的閘上水位、閘下水位、過閘流量、開啟孔數(shù)、閘上水勢、閘下水勢等。以動態(tài)實時數(shù)據(jù)、列表、工程概化圖、工程三維仿真模型、動畫圖等方式展示。12） 工情視頻監(jiān)控集成重要閘壩實時視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對已建的重點視頻監(jiān)控點進行實時監(jiān)控。整合流域視頻監(jiān)視系統(tǒng)，研制信息共享接口和開發(fā)組件，實現(xiàn)***重要水庫、閘壩和行蓄洪區(qū)等重要水工程的遠程視頻監(jiān)控和信息共享。預留信息共享接口，后期接入基于無人機/三維全息攝影/衛(wèi)星遙感的重點水利工程現(xiàn)場360度全景高清視頻，實現(xiàn)對水庫泄洪、行蓄洪區(qū)分蓄洪、潰壩洪水等工程調(diào)度現(xiàn)場實時在線監(jiān)控和全景展示。以在線嵌入視頻的方式實現(xiàn)實時視頻或圖像流的監(jiān)視。2雨水情、工情預警根據(jù)設置的水庫容量、水位、超汛限水位、雨量實況、預報降雨等水庫防汛限條件對水庫相關的實時氣象、水雨情、工情、水量、水質(zhì)、災情、工程運行、視頻等綜合監(jiān)視，實現(xiàn)水庫、重點河道雨水情及工情預警。1） 預警一張圖在電子地圖上，對實時、預報的降雨、洪水信息及工情運行狀態(tài)進行預警分析，以統(tǒng)計圖表、預警提示等形式展示預警要素，如預警數(shù)量、預警級別等。結合地圖查詢流域（片）各雨量監(jiān)測站累計雨量和降雨過程信息；實時繪制自定義時段各站點的降雨量柱狀圖；提供歷史信息查詢。根據(jù)時段（1小時、3小時、6小時、1日、2日、3日等）累計情況，系統(tǒng)監(jiān)測所有自動雨量站的雨量數(shù)據(jù)，當過去某時段內(nèi)的實際雨量超限（如1小時雨量超過30毫米、3小時雨量超過50毫米）時，相應的自動雨量站點圖標以對應的顏色（1小時雨量超過30毫米為橙色,3小吋雨量超過50毫米為紅色）在三維地球上閃爍顯示。當預報未來一定時期內(nèi)的雨量超過用戶設置的預警門限（如1小時雨量超過30毫米，3小時雨量超過50毫米），相應區(qū)域的所有自動雨量站點圖標以對應的顏色（1小時雨量超過30毫米為橙色，3小時雨量超過50毫米為紅色）在三維地球上閃爍顯示。2） 預警信息發(fā)布預警信息編制過程主要包括制定預警指標，確定預警級別，判斷預警發(fā)布范圍和發(fā)布對象，對預警是否發(fā)布進行審核。集成預警發(fā)布接口，審核通過的預警信息通過短信、網(wǎng)站、微信、APP、對外接口、廣播等形式實時發(fā)送至相關責任人，并生成日志保存。確定預警范圍預警范圍指不同預警類型的影響區(qū)域所涉及的時空范圍?？臻g范圍要落實到具體的流域、區(qū)域或行政區(qū)劃、影響地點等，既滿足水利工作一線人員開展防御行動，又滿足受影響區(qū)域的社會公眾防災避險需求。時間范圍要考慮預報預測、防御能力、經(jīng)濟社會等多種因素，盡可能為水利應急響應贏得時間?；谌S場景，根據(jù)預警指標,采用不同顏色對風險區(qū)域的危險等級進行表達，劃定預警范圍。預警責任人構建責任人體系，對不同部門進行分類，可以通過數(shù)據(jù)庫調(diào)取人員基本信息、崗位職責、聯(lián)系方式，并能夠直接通過互聯(lián)網(wǎng)連接到相關責任人，用戶管理員能夠?qū)@些信息進行新增、刪除、修改，對刪除的信息保留至回收站，回收站的信息具有刪除和撤回的功能，支持刪除的信息自動生成日志。預警審核相關區(qū)域出現(xiàn)預警后，支持對該風險段區(qū)域預警信息進行整合，自動通過短信的形式下發(fā)給部門領導，經(jīng)部門領導批準。預警發(fā)布通過短信、網(wǎng)站、微信、APP、對外電視接口、廣播的形式對預警進行發(fā)布，提供預警信息個性化訂閱服務和主動推送等功能。解決風險預警信息直達水利防御工作一線和社會發(fā)布“最后一公里”等問題，實現(xiàn)水利行業(yè)內(nèi)部預警信息實時共享，及時向防汛責任人、工程管理單位責任人等精準發(fā)布預警信息；結合預警范圍，及時向受威脅區(qū)域社會公眾精準推送預警信息。3） 預警指標查詢及展示預警指標包括預警類型、預警要素、預警對象、預警閾值范圍、預警信號等。預警類型指水利災害或風險事件，主要包括洪水、山洪災害、漬澇災害、工程災害、干旱災害、供水危機、水生態(tài)環(huán)境危害等。預警類型應具有明確的預警要素，如降水、水位、流量、徑流量、地下水位、境情、冰情、水質(zhì)、臺風暴潮、淹沒影響等水安全要素。預警指標要考慮流域或區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測條件、防護對象、影響范圍等，結合相關管理辦法和標準，確定以水位或流量為警示指標，同時確定藍色、黃色、橙色、紅色等不同預警等級所對應的指標閾值范圍。系統(tǒng)實現(xiàn)對預警類型、預警要素、預警對象、預警閾值范圍、預警信號等指標前端查詢與展示。4） 預警流程追蹤系統(tǒng)實現(xiàn)對預警信息生成、審批、發(fā)布及反饋等流程的全過程管理及跟蹤，記錄各個流程的時間點，實現(xiàn)預警事件的回溯。5） 洪水淹沒圖展示系統(tǒng)實現(xiàn)所在流域的中小河流洪水淹沒圖的展示，具體包括5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇5種典型頻率和超標準洪水淹沒數(shù)據(jù)展示,為預警提供輔助信息支撐。5.4?3防洪調(diào)度預演1情景設置1） 實時降雨情景設置針對***流域?qū)崟r降雨情景，接入流域上實時雨量、水位、流量及預見期降雨等信息，以當前或者用戶所選擇時段的降雨強度為基準，設置實時降雨情景下的各項參數(shù)，具體包括預演對象、預演吋間、當前時間段、預熱期、雨量調(diào)整比例、是否潰壩、模型選擇等，可設置潰壩選項的相關參數(shù)，潰壩選項的參數(shù)設置包括潰壩點位、潰壩計算公式、潰口平均寬度、潰壩殘留高度、庫區(qū)長度、大壩壩長、潰壩前上游水深、經(jīng)驗系數(shù)等參數(shù)。實時降雨情景下的各項參數(shù)設置時，系統(tǒng)提供參數(shù)調(diào)整的輔助工具，如指定參數(shù)區(qū)間，以輔助保障參數(shù)設置的合理性和科學性。各項參數(shù)設置完成后，系統(tǒng)可計算生成實時降雨情景下的預演結果。2） 歷史典型場次情景可通過設置天氣系統(tǒng)狀況、降水徑流過程、洪水調(diào)度過程等參數(shù)，匹配符合設置條件的歷史典型場次的情景信息，除此之外，可對歷史典型場次的預演對象、預演時間、總雨量、最大小時降雨、雨量調(diào)整比例、是否潰壩、模型選擇等參數(shù)進行設置，當“是否潰壩”選擇“是”時，可設置潰壩選項的相關參數(shù)，潰壩選項的參數(shù)設置包括潰壩點位、潰壩計算公式、潰口平均寬度、潰壩殘留高度、庫區(qū)長度、大壩壩長、潰壩前上游水深、經(jīng)驗系數(shù)等參數(shù)。年月相似歷史典型場次查詢要求根據(jù)過去的起始時間或結束時間進行按年、月、旬進行查詢，進行情景設置。區(qū)域代表站（水雨情）特征過程相似歷史典型場次查詢支持選擇其關聯(lián)代表站（關注代表站、關注區(qū)域等），對選定的關聯(lián)指標開展演進過程（水位變化過程、流量過程、日蒸發(fā)量過程、降雨過程、水質(zhì)變化過程等）相似、發(fā)生區(qū)域相似、漲落幅度相似、極值相似（最高、最低、平均等）及生成條件相似（降雨、臺風、局地大暴雨、持續(xù)降雨、突發(fā)水污染、持續(xù)干旱等）進行查詢分析，進行情景設置。氣象過程相似歷史典型場次查詢根據(jù)臺風等災害性天氣導致的災害過程，開展相似分析，其中，臺風相似分析包括根據(jù)選擇的登陸時間、登陸地點、登陸中心氣壓、風速、風力、過境時長、累計降雨、路徑相似等進行相似臺風分析，進行情景設置。工程的運用相似歷史典型場次查詢根據(jù)具體工程的調(diào)度過程,根據(jù)歷史調(diào)度過程中，工程運用情況進行相似分析，進行情景設置。3） 設計暴雨情景設置設計暴雨情景一般是指將情景設置為歷史上少有的稀遇暴雨情況，這種稀遇暴雨一般具備覆蓋范圍大、雨強大和雨量大的特征。通過設置極端暴雨場景，有助于分析流域在極端暴雨情景下的可能洪水演進情況，分析成果可為重大工程的布置與運用提供科學支撐。***流域設計暴雨場景可設置參數(shù)包括:預演對象、預演時間、設計暴雨重現(xiàn)期、雨量調(diào)整比例、是否潰壩、模型選擇等參數(shù)，可設置潰壩選項的相關參數(shù)，潰壩選項的參數(shù)設置包括潰壩點位、潰壩計算公式、潰口平均寬度、潰壩殘留高度、庫區(qū)長度、大壩壩長、潰壩前上游水深、經(jīng)驗系數(shù)等參數(shù)。設計暴雨情景下的各項參數(shù)設置時，系統(tǒng)提供參數(shù)調(diào)整的輔助工具，如指定參數(shù)區(qū)間，以輔助保障參數(shù)設置的合理性和科學性，其中設計暴雨重現(xiàn)期的確定是根據(jù)歷史資料獲得各地的暴雨強度公式，在此基礎上通過數(shù)學方法來推算的概率分布,本情景重現(xiàn)期參數(shù)設置基于***流域的暴雨強度公式，結合數(shù)學方法推算出。各項參數(shù)設置完成后，系統(tǒng)可計算生成設計暴雨情景下的預演結果。4） 應急情景設置設置應急調(diào)度場景，通過設定預演對象、預演時間、上游來水、是否潰壩、模型選擇相關參數(shù)，計算生成應急調(diào)度情景下的預演結果。預演計算結果將主要行洪河道調(diào)度計算成果、蓄滯洪區(qū)的分洪計算成果、水庫洪水調(diào)度成果數(shù)據(jù)以及與真實的數(shù)字高程數(shù)據(jù)結合起來，通過三維仿真技術展示出來，包括來水軌跡路線、時間、流量，支持按照區(qū)域以及時間段可視化，同時將系統(tǒng)洪水調(diào)度的各種數(shù)據(jù)以圖表和曲線的形式表現(xiàn)出來。防洪應急調(diào)度情景下的預演結果，可支撐實現(xiàn)應急預案的編輯制作和虛擬演練,支持根據(jù)不同的水災害進行多方案、多時間模式的預案編輯，包括防汛力量部署框架、應急路線及周圍可用應急資源分布?；跀?shù)字化場景的應急演練更具有真實性，增強洪災應對和決策的準確性和針對性，提高防洪減災能力。5）防洪排澇情景設置內(nèi)澇是由于強降雨或連續(xù)性降雨超出地區(qū)排水能力、積水不能及時排除而造成的災害，內(nèi)澇災害危害經(jīng)濟社會健康發(fā)展，因此，通過對防洪排澇的情景設置，實現(xiàn)對***城區(qū)內(nèi)澇災害危險性的評價，進而推動完善排水體系整體規(guī)劃、規(guī)范排水管網(wǎng)設計標準、完善泵站規(guī)劃、加強排水管網(wǎng)的維護與管理等。建立流域與區(qū)域預報調(diào)度一體化模型，開展重點地區(qū)防洪排澇預演分析模擬，依據(jù)區(qū)域地形特征、防洪工程體系及工程現(xiàn)狀情況，設置降雨預測、排澇泵站調(diào)度等參數(shù)，模擬洪水演進，對重要控制點及區(qū)域洪水情況進行預報預警分析，根據(jù)洪水演進計算方法得到洪水淹沒范圍、洪水淹沒水深、洪水淹沒歷時等要素，評估研究區(qū)域洪水災害的范圍和程度，并進行洪水影響分析，最終支撐提高洪水災害管理科學化水平。防洪排澇情景各項參數(shù)設置完成后，系統(tǒng)可計算生成該情景下的預演結果。預演成果可視化包括：降雨信息統(tǒng)計分析對內(nèi)澇計算方案下的降雨信息進行統(tǒng)計分析，包括不同分區(qū)級別下的降雨過程，以柱狀圖、表格的形式展示。2） 產(chǎn)匯流信息計算分析對各個產(chǎn)匯流信息進行計算分析，查詢產(chǎn)水量、統(tǒng)計暴雨分區(qū)產(chǎn)水量、產(chǎn)流分區(qū)產(chǎn)水量、平原產(chǎn)水量。3） 水位信息分析統(tǒng)計以圖表結合的方式查詢代表水位站預報水位過程，并統(tǒng)計相應最高水位、最高水位出現(xiàn)時間、超警戒時間、超保證時間以及超歷史最高水位時間等特征值；并基于地圖實現(xiàn)對洪水預警代表站的分級預警。4） 代表站統(tǒng)計分析在地圖上查詢區(qū)域、地區(qū)、低洼地區(qū)、主要易澇點等代表點內(nèi)澇積水過程，并統(tǒng)計相應最高水位、總內(nèi)澇量等特征值。排澇泵站排水分析評估對排澇泵站調(diào)度方案結果進行分析評估，對方案結果的水位過程、開機時長、總排水量等進行統(tǒng)計分析，可在地圖和圖表中通過多種形式進行查詢。內(nèi)澇范圍及水深分析在地圖上可繪制內(nèi)澇范圍和水深分布圖，在圖上可直觀查詢研究范圍內(nèi)淹沒信息，點擊任意平原網(wǎng)格，可查看淹沒水深過程，查詢最大淹沒水深及發(fā)生時間等信息。淹澇歷時分析可在地圖上繪制淹沒歷時圖，查詢?nèi)我庋蜎]區(qū)塊的淹沒時長，并可按照行政區(qū)統(tǒng)計超過一定淹沒時段長的區(qū)域面積等特征值。淹澇動態(tài)仿真根據(jù)模型的計算結果，可以對淹澇演進過程進行動態(tài)仿真模擬。仿真模擬淹澇演進過程中淹沒水深變化、水流方向、水體交換情況、低洼地及重要控制點的水位、水深過程，對一場洪水的演進給以直觀的感受，可更迅速的了解洪水演進情況及洪災成因，有利于提高防汛決策工作水平。6）庫群聯(lián)合調(diào)度情景設置設置某個水庫調(diào)度目標，對流域上游已建成的所有水庫開展聯(lián)合調(diào)度參數(shù)設置，包括：1） 對水庫當前水位結合水庫汛限水位、旱限水位、設計水位、歷史最高水位、歷史最低水位、多年平均水位等指標參數(shù)進行設置。2） 結合各水庫的庫容曲線，對全流域、各水利分區(qū)、各地區(qū)的水庫當前（累計總）庫容、洪水調(diào)蓄（累計總）量等指標進行設置。3） 設置預演對象、預演時間、預熱期、雨量調(diào)整比例、是否潰壩、模型選擇等，當“是否潰壩”選擇“是”時，可設置潰壩選項的相關參數(shù)，潰壩選項的參數(shù)設置包括潰壩點位、潰壩計算公式、潰口平均寬度、潰壩殘留高度、庫區(qū)長度、大壩壩長、潰壩前上游水深、經(jīng)驗系數(shù)等參數(shù)。庫群聯(lián)合調(diào)度情景下的各項參數(shù)設置時，系統(tǒng)提供參數(shù)調(diào)整的輔助工具，如指定參數(shù)區(qū)間，以輔助保障參數(shù)設置的合理性和科學性。各項參數(shù)設置完成后，系統(tǒng)可計算生成庫群聯(lián)合調(diào)度情景下的預演結果。2預報調(diào)度一體化預報調(diào)度一體化模塊是對洪水預報和調(diào)度業(yè)務流程進行深度優(yōu)化和有機融合，提供深度耦合的預報調(diào)度服務，構建預報調(diào)度對象有序關聯(lián)的拓撲關系概化圖，在一張圖上建立無縫關聯(lián)的預報調(diào)度體系；提高預報調(diào)度模型互動反饋的自動化水平，在一個系統(tǒng)里進行預報調(diào)度的自動協(xié)同耦合和有序連續(xù)計算。具體實現(xiàn)過程為：針對設定情景（如降雨過程設置、工程控制設定），基于應用水力學和水文學相結合建立的***洪水演進模型，以自動模式一鍵式開展流域洪水預報計算（自動預報），并支持預報結果的人機交互校正修訂（交互預報）?；陬A報結果，經(jīng)專家經(jīng)驗分析判斷，考慮防洪工程如水庫、蓄滯洪區(qū)不同調(diào)度運用情況，設定不同的邊界條件，進行洪水預演，按照自動、人機交互模式，對比分析預演結果，通過這樣多次分析修改、仿真計算、會商評價，反復調(diào)整參數(shù)，生成最終防洪調(diào)度方案。1）交換式預報調(diào)度計算（1）水文預報基于情景設置情況，以自動模式一鍵式開展流域洪水預報計算（自動預報），并支持預報結果的人機交互校正修訂（交互預報）。為提升體驗