海綿城市管控平臺建設(shè)技術(shù)指南征求意見稿編制說明

1海綿城市管控平臺建設(shè)技術(shù)指南本文件規(guī)定了海綿城市信息管控平臺建設(shè)的基本要求和平臺架構(gòu)，以及數(shù)據(jù)采集與傳輸、應(yīng)用功能、質(zhì)量與安全等方面的要求。本文件適用于海綿城市信息管控平臺的設(shè)計、開發(fā)與建設(shè)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T51345海綿城市建設(shè)評價標(biāo)準(zhǔn)GB/T22239信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護基本要求GB/T18578城市地理信息系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB/T51187城市排水防澇設(shè)施數(shù)據(jù)采集與維護技術(shù)規(guī)范GB/T25000.40系統(tǒng)與軟件工程系統(tǒng)與軟件質(zhì)量要求和評價第40部分:評價過程GB/T20271信息安全技術(shù)-信息系統(tǒng)通用安全技術(shù)要求GB/T28452信息安全技術(shù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)通用安全技術(shù)要求GB/T22239信息安全技術(shù)—網(wǎng)絡(luò)安全等級保護基本要求3術(shù)語和定義海綿城市數(shù)學(xué)模型numericalmodelofspongecity海綿城市建設(shè)管理的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和運行中，涉及到的產(chǎn)流模型、地表匯流模型、面源污染模型、管網(wǎng)水動力模型、管網(wǎng)水質(zhì)模型、河道（明渠）水動力模型、河道（明渠）水質(zhì)模型、地表漫溢模型等數(shù)學(xué)模型，以及相關(guān)的耦合與節(jié)點算法。模型驗證modelvalidation選擇獨立于參數(shù)率定選用的實測數(shù)據(jù)，評價模型準(zhǔn)確性的過程。4總則24.1總體目標(biāo)海綿城市信息管控平臺應(yīng)基于現(xiàn)有或新建的海綿城市建設(shè)項目和海綿設(shè)施，實現(xiàn)海綿城市地理信息數(shù)據(jù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集和統(tǒng)計分析，滿足海綿城市工程項目的全生命周期管理與建設(shè)成效分析評價，并服務(wù)于城市排水管理、內(nèi)澇預(yù)警和防汛指揮。4.2基本原則4.2.1海綿城市信息管控平臺應(yīng)綜合運用GIS、數(shù)字模型、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)手段，實現(xiàn)平臺的可維護、可運行、可擴展。4.2.2海綿城市信息管控平臺的建設(shè)應(yīng)充分整合已有城市排水系統(tǒng)方面的信息資源，提供城市雨洪管理與防澇防汛各方面的數(shù)據(jù)、服務(wù)和應(yīng)用接口，滿足數(shù)據(jù)匯聚、業(yè)務(wù)協(xié)同和信息聯(lián)動的要求。4.2.3海綿城市信息管控平臺應(yīng)滿足管理部門、項目建設(shè)和運營單位、社會公眾等多元主體共同應(yīng)用的業(yè)務(wù)需求。5平臺架構(gòu)5.1總體架構(gòu)海綿城市信息管控平臺宜采用主流、開放的平臺架構(gòu)，支持跨平臺、跨系統(tǒng)運行?？傮w架構(gòu)主要包含基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、平臺層及應(yīng)用層。5.2基礎(chǔ)設(shè)施層應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、服務(wù)器等硬件設(shè)施，海綿城市監(jiān)測設(shè)備，數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、地理信息平臺、數(shù)字模型等軟件平，為平臺提供基本的軟硬件支撐臺。5.3數(shù)據(jù)層應(yīng)采用數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件等方式為平臺的數(shù)據(jù)進行存貯管理，數(shù)據(jù)應(yīng)包含來自運行監(jiān)測設(shè)備的雨量、流量、液位、水質(zhì)等多項監(jiān)測數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，海綿城市建設(shè)項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，模型數(shù)據(jù)和模擬計算結(jié)果數(shù)據(jù)，以及滿足系統(tǒng)運行所需的系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)等。5.4平臺層應(yīng)包含GIS平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺、模型平臺、信息發(fā)布平臺，提供平臺的共性軟件組件、監(jiān)測體系、應(yīng)用服務(wù)和各種公用接口、應(yīng)用服務(wù)的組件等，為構(gòu)建各類應(yīng)用系統(tǒng)提供公共技術(shù)支撐。5.5應(yīng)用層應(yīng)由海綿城市建設(shè)管理、評價、數(shù)據(jù)分析、模擬計算、決策指揮和可視化等各類業(yè)務(wù)應(yīng)用組成，可分為項目管理與效果評價子系統(tǒng)、指標(biāo)監(jiān)測與數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)、模型管理與模擬計算子系統(tǒng)、應(yīng)急管理與內(nèi)澇告警子系統(tǒng)、信息發(fā)布與平臺管理子系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)模塊。6數(shù)據(jù)采集與傳輸要求36.1數(shù)據(jù)類型海綿城市信息管控平臺所需采集數(shù)據(jù)，按照海綿城市業(yè)務(wù)應(yīng)用和管控需求，可分為地理信息數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和模型數(shù)據(jù)等。6.2地理信息數(shù)據(jù)6.2.1應(yīng)選擇與平臺層和應(yīng)用層相關(guān)的特定專題地理要素和必要的基礎(chǔ)地理要素矢量數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)或其他柵格數(shù)據(jù)，包含排水管網(wǎng)、工程項目、海綿設(shè)施對應(yīng)的空間信息、屬性信息，以及地形、下墊面等基礎(chǔ)地理信息。6.2.2海綿城市地理信息數(shù)據(jù)應(yīng)采用國家規(guī)定的、統(tǒng)一的空間參照系，數(shù)據(jù)質(zhì)量和精度應(yīng)符合GB/T18578的要求。6.3監(jiān)測數(shù)據(jù)6.3.1應(yīng)從海綿城市建設(shè)成效、城市雨洪管理、內(nèi)澇預(yù)警等方面選擇與應(yīng)用層業(yè)務(wù)需求相關(guān)的氣象、徑流、滲蓄、排水、水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)進行數(shù)據(jù)采集，并應(yīng)符合GB/T51345的要求。6.3.2監(jiān)測數(shù)據(jù)類型應(yīng)根據(jù)平臺應(yīng)用功能的實際需求來確定，宜包含但不限于以下項目：a）氣象數(shù)據(jù)，包含降雨量、氣溫監(jiān)測；b）積水點數(shù)據(jù)，包含歷史積水點以及易澇點的積水深度監(jiān)測及視頻監(jiān)控；c）雨水排放口數(shù)據(jù)，包含市政雨水排放口斷面的流量、水質(zhì)（懸浮物SS）監(jiān)測；d）管網(wǎng)節(jié)點數(shù)據(jù)，包含市政排水管網(wǎng)重要節(jié)點的水位、流量、水質(zhì)（懸浮物SS）監(jiān)測；e）典型海綿設(shè)施數(shù)據(jù)，包含不同下墊面類型的典型設(shè)施，如生物滯留設(shè)施、透水鋪裝、綠色屋頂、植草溝等，依據(jù)設(shè)施主要功能的液位、流量、水質(zhì)（懸浮物SS）、土壤滲透系數(shù)監(jiān)測；f）典型海綿城市項目數(shù)據(jù)，包含典型海綿城市建設(shè)項目地塊出水口的液位、流量、水質(zhì)（懸浮物SS）監(jiān)測；g）雨水利用數(shù)據(jù)，包含雨水調(diào)蓄池和蓄水模塊的蓄水量、用水量、水質(zhì)監(jiān)測；h）受納水體數(shù)據(jù)，包含分流制排水系統(tǒng)雨水受納水體的水質(zhì)監(jiān)測，以及合流制排水系統(tǒng)溢流污染頻次與水量的監(jiān)測。6.3.3監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)具有代表性，數(shù)據(jù)采集點位與排水規(guī)律相關(guān)的影響因素與該地區(qū)的絕大多部分區(qū)域相近或一致。6.3.4應(yīng)根據(jù)監(jiān)測項目的范圍和精度要求，以及監(jiān)測點位的實際條件，選擇使用的監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備。6.3.5監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集與記錄應(yīng)完整，并應(yīng)符合GB/T51187的要求。6.3.6監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸應(yīng)使用穩(wěn)定成熟的通信方式，支持低功耗、信號覆蓋率等需求，可采用“5G網(wǎng)絡(luò)”與“光纖環(huán)網(wǎng)”多種通信方式混合協(xié)作的方式。6.4項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)6.4.1應(yīng)從海綿城市建設(shè)效果評價、工程項目管理、績效考核評估等方面選擇與應(yīng)用層業(yè)務(wù)需求相關(guān)的海綿城市項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行采集。46.4.2根據(jù)海綿城市建設(shè)項目評價和管理需求，項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可分為項目基本信息、空間位置信息、海綿城市建設(shè)內(nèi)容及目標(biāo)、設(shè)計資料、各方責(zé)任單位、建設(shè)進度、施工驗收情況以及相關(guān)考核指標(biāo)等數(shù)據(jù)。6.4.3可通過在線填報、統(tǒng)一錄入等形式，完成項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集入庫，宜設(shè)置錄入功能由項目相關(guān)責(zé)任單位進行填報并定期更新。6.4.4項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)宜以排水分區(qū)為單元進行統(tǒng)計。6.5模型數(shù)據(jù)6.5.1模型數(shù)據(jù)可分為模型構(gòu)建數(shù)據(jù)、數(shù)值模型和模擬結(jié)果數(shù)據(jù)。6.5.2模型構(gòu)建數(shù)據(jù)應(yīng)包含降雨數(shù)據(jù)、地面高程數(shù)據(jù)、下墊面數(shù)據(jù)、排水管網(wǎng)及設(shè)施數(shù)據(jù)、受納水體數(shù)據(jù)、水質(zhì)水量數(shù)據(jù)、邊界條件及模型參數(shù)等，并應(yīng)進行定期更新。6.5.3模型構(gòu)建數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)平臺模擬計算、內(nèi)澇預(yù)警、效果評價等方面的應(yīng)用需求，選擇采用矢量或柵格空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對需要精確表達空間位置、邊界和空間拓撲關(guān)系的數(shù)據(jù)應(yīng)采用矢量空間數(shù)據(jù)，對需要通過規(guī)則網(wǎng)格表達網(wǎng)格區(qū)城范圍內(nèi)特征屬性值的專題數(shù)據(jù)應(yīng)采用柵格空間數(shù)據(jù)。6.5.4數(shù)值模型應(yīng)根據(jù)平臺模擬計算、內(nèi)澇預(yù)警、效果評價等方面的應(yīng)用需求，選擇適宜的產(chǎn)流模型、地表匯流模型、面源污染模型、管網(wǎng)水動力模型、管網(wǎng)水質(zhì)模型、河道（明渠）水動力模型、河道（明渠）水質(zhì)模型、地表漫溢模型以及概化方式。6.5.5用于分析和應(yīng)用的模型數(shù)值模型應(yīng)進行驗證，精度及質(zhì)量應(yīng)符合GB/T51345的要求。6.5.6應(yīng)根據(jù)平臺業(yè)務(wù)應(yīng)用情況，定期對數(shù)值模型進行備份、更新和升級。6.5.7模型結(jié)果數(shù)據(jù)應(yīng)符合GB/T51345的要求，可包含降雨總量、下滲總量、地表徑流總量、徑流控制總量、污染物削減量、積水點個數(shù)、積水深度、積水時間、節(jié)點進出水量、管道流量、管道充滿度、河道流量水位水質(zhì)、溢流量等。6.5.8模型結(jié)果數(shù)據(jù)可采用專題圖、時間序列圖、縱斷面圖、散點圖、統(tǒng)計表格、統(tǒng)計報告等方式進行存儲和表達。7應(yīng)用功能要求7.1項目管理與效果評價子系統(tǒng)7.1.1子系統(tǒng)可為平臺提供海綿城市建設(shè)項目過程管控、效果評估和績效考核等服務(wù)，主要包括項目管理、建設(shè)效果評價等功能模塊。7.1.2項目管理模塊應(yīng)實現(xiàn)海綿城市項目名稱、位置、建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)目標(biāo)、投資、各方責(zé)任單位等項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的可視化直觀表達及瀏覽、查詢功能，以及項目設(shè)計資料、建設(shè)進度、施工驗收情況、建設(shè)效果評估等過程信息的管理。7.1.3建設(shè)效果評價模塊應(yīng)基于監(jiān)測數(shù)據(jù)、項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)，支持海綿城市建設(shè)效果的全方位、可視化、精細化評估，并通過多種展示方式進行考核評估指標(biāo)的綜合展示、對比分析等。7.1.4應(yīng)根據(jù)國家、省、市及行業(yè)主管部門對海綿城市建設(shè)目標(biāo)的要求，分別實現(xiàn)對項目建設(shè)效果、排水5分區(qū)建設(shè)效果及城市整體建設(shè)效果等不同尺度下的海綿城市建設(shè)效果評價和統(tǒng)計匯總。7.1.5應(yīng)從項目建設(shè)與實施的有效性、海綿城市建設(shè)目標(biāo)、達到海綿城市建設(shè)要求的城市建成區(qū)面積占比等方面綜合考慮評價指標(biāo)和評價方法，并應(yīng)符合GB/T51345的要求。7.2指標(biāo)監(jiān)測與數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)7.2.1子系統(tǒng)可為平臺提供海綿城市基礎(chǔ)信息、業(yè)務(wù)信息與監(jiān)測數(shù)據(jù)的顯示、查詢、處理、更新與分析應(yīng)用等服務(wù)。7.2.2應(yīng)具備各項數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)功能，實現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)、項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)等信息“一張圖”展示功能。7.2.3應(yīng)包括管理功能、采集功能、通信功能、告警功能、查詢功能、存儲功能、分析功能等。7.2.4應(yīng)基于監(jiān)測數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，具備柱狀圖、量級統(tǒng)計、極值統(tǒng)計、距平分析等數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能，為各層級用戶提供全面、準(zhǔn)確的信息與態(tài)勢數(shù)據(jù)。7.3模型管理與模擬計算子系統(tǒng)7.3.1子系統(tǒng)可為平臺提供海綿城市水質(zhì)水動力的模擬計算和計算結(jié)果輸出等服務(wù)，主要包括模型管理、模擬計算和模型結(jié)果輸出等功能模塊。7.3.2模型管理模塊應(yīng)包含數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的編輯處理、模型拓撲結(jié)構(gòu)的編輯修改、模型參數(shù)的率定、模型的校核驗證等功能。7.3.3模擬計算模塊應(yīng)包含數(shù)學(xué)模型的輸入輸出、邊界條件設(shè)定和運行計算等功能，并宜與監(jiān)測數(shù)據(jù)進行管理，實現(xiàn)模擬計算條件的自動輸入。7.3.4模擬計算模塊應(yīng)根據(jù)本文件6.5.4條選用的數(shù)值模型類型，選用對應(yīng)的模型軟件工具，應(yīng)能完整反映從降雨開始到海綿設(shè)施發(fā)揮效能直至排水系統(tǒng)排出的完整過程中徑流組織與拓撲關(guān)系，準(zhǔn)確反映海綿設(shè)施特征與排水系統(tǒng)涉及到的設(shè)施數(shù)據(jù)。7.3.5模型結(jié)果輸出模塊主要可包括海綿城市建設(shè)效果評估、城市內(nèi)澇風(fēng)險評估、排水系統(tǒng)運行狀況分析、在線告警與輔助決策支持等分析內(nèi)容，具體應(yīng)根據(jù)平臺功能確定，并按照本文件6.5.7條選擇模型輸出結(jié)果。7.3.6模型結(jié)果輸出應(yīng)實現(xiàn)計算結(jié)果的可視化，應(yīng)與應(yīng)急管理與內(nèi)陸告警子系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)聯(lián)，模擬展示內(nèi)澇狀況的動態(tài)演變過程，并應(yīng)符合GB/T51345的要求。7.4應(yīng)急管理與內(nèi)澇告警子系統(tǒng)7.4.1子系統(tǒng)可為平臺提供海綿城市內(nèi)澇風(fēng)險預(yù)警、應(yīng)急預(yù)案管理、調(diào)度決策等服務(wù)。7.4.2應(yīng)與現(xiàn)有城市防汛、排水、應(yīng)急等系統(tǒng)對接并預(yù)留接口，實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享、消息傳遞、實時聯(lián)動和信息集成展示。7.4.3應(yīng)基于海綿城市建設(shè)項目、現(xiàn)有排水設(shè)施、地面高程和數(shù)學(xué)模型等數(shù)據(jù)信息，具備內(nèi)澇風(fēng)險區(qū)域和積水點的實時汛期展示功能，可通過模擬手段展示內(nèi)澇的產(chǎn)生、發(fā)展和引發(fā)災(zāi)害的全過程，如洪水演進過程演示、內(nèi)澇淹沒模擬。7.4.4應(yīng)實現(xiàn)多種展現(xiàn)方式進行內(nèi)澇預(yù)警信息發(fā)布，如通過APP、語音廣播、對講、微信公眾號等，可提6供防澇防汛預(yù)案的三維模擬，實現(xiàn)內(nèi)澇信息管理、動態(tài)推演、情景模擬和復(fù)盤展示等功能。7.4.5應(yīng)支持各級應(yīng)急指揮人員以及跨部門協(xié)作，能夠同時進行多點內(nèi)澇事件協(xié)調(diào)、計劃與管理。7.5信息發(fā)布與平臺管理子系統(tǒng)子系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)海綿城市信息推送與共享發(fā)布，提供平臺日常運行維護的申請與審批、設(shè)備管理、考勤簽到等功能，并應(yīng)預(yù)留數(shù)據(jù)接口。8質(zhì)量與安全要求8.1成果質(zhì)量要求海綿城市信息管控平臺建設(shè)成果應(yīng)包括軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和文檔，應(yīng)對海綿城市信息管控平臺的數(shù)據(jù)、軟件和文檔進行測試，功能和性能測試評價應(yīng)符合GB/T25000.40的要求。8.2運行維護質(zhì)量要求8.2.1平臺運行維護應(yīng)包括平臺的日常例行操作、監(jiān)測設(shè)施維護、數(shù)據(jù)中心維護、軟件維護等方面的工作，應(yīng)實現(xiàn)對平臺數(shù)據(jù)化、常態(tài)化的全過程運維服務(wù)。8.2.2日常例行操作和臨時性數(shù)據(jù)維護工作，應(yīng)包括數(shù)據(jù)更