[发明专利]一种城市内涝预测方法和装置

说明书

本申请提供了一种城市内涝预测方法和装置。方法，包括：对待预测城市进行水文分析，以确定待预测城市中各个低洼点的可积水量和相应的积水深度之间的第一映射关系，以及各个低洼点各自的面积占所有低洼点的面积总和的百分比；对待预测城市的历史水循环监测数据进行大数据分析，以确定待预测城市的区域内涝积水量与相应的区域降水量之间的第二映射关系；根据第二映射关系，预测场降雨的区域内涝积水量；根据各个低洼点各自相应的百分比，将场降雨的区域内涝积水量向各个低洼点进行分配，并根据各个低洼点各自相应的第一映射关系，确定各个低洼点在场降雨中各自的积水深度。一定程度上实现对降水的监测，并依据降水量预测引发城市内涝的可能性。

技术领域

本申请涉及城市风险预警领域，特别是涉及一种城市内涝预测方法和装置。

背景技术

近年来，随着城镇化的快速发展，城市的规模逐渐开始扩大，但一些水安全问题也随之而来，例如是在出现极端恶劣天气的情况下，而城市应急系统的应急能力又不足以应对这些极端恶劣天气时，将会严重地影响和干扰居民的生活和生产，甚至给人们的财产造成巨大损失。

目前，对于城市内涝的预测始终没有一个快速有效的方法，目前针对城市内涝分析预警，普遍采用结合天气预报运用理论模型模拟或者是根据经验进行推测的方法。主要利用SWMM模型(storm watermanagementmodel暴雨洪水管理模型，是一个动态的降水-径流模拟模型，主要用于模拟城市某一单一降水事件或长期的水量和水质模拟)进行分析预警，或者借助GIS划分无结构不规则网络，通过对地形地物的概化，结合城市排水系统的模拟对城市内涝灾害进行风险分析和预警。对于纯机理模型预测的方式受限于模型运算时间较长、对城市基础本底资料掌握不准确以及受限于气象专业人员本身能力等原因导致难以科学、准确、有效地对城市是否会发生内涝进行预测；气象专业人员根据经验知识进行推测的方法更加缺乏说服力，推测结果也更不可能保证准确度。

发明内容

本申请提供一种城市内涝预测方法和装置，主要目的是在一定程度上实现对降水的监测，并依据降水量预测引发城市内涝的可能性。

本申请的一方面提供一种城市内涝预测方法，包括：

对待预测城市的下垫面地形数据进行水文分析，以确定所述待预测城市中各个低洼点的可积水量和相应的积水深度之间的第一映射关系，以及各个所述低洼点各自的面积占所有所述低洼点的面积总和的百分比；

对所述待预测城市的历史水循环监测数据进行大数据分析，以确定所述待预测城市的区域内涝积水量与相应的区域降水量之间的第二映射关系；

根据所述第二映射关系，预测场降雨的区域内涝积水量；

根据各个所述低洼点各自相应的所述百分比，将所述场降雨的区域内涝积水量向各个所述低洼点进行分配，并根据各个所述低洼点各自相应的所述第一映射关系，确定各个所述低洼点在所述场降雨中各自的积水深度。

可选地，所述对所述待预测城市的历史水循环监测数据进行大数据分析，以确定所述待预测城市的区域内涝积水量与相应的区域降水量之间的第二映射关系的步骤包括：

构建所述待预测城市相应的区域可承载降水量的估计函数：

B(m)＝E(m)+F(m)+V₃(m)+V₄(m)+V₅(m)+V₆(m)

其中，B(m)表示区域可承载降水量函数，m表示降水场次；E(m)表示区域总蒸发量函数；F(m)表示区域总土壤入渗量函数；V₃(m)表示区域洼地积水量函数；V₄(m)表示区域水体蓄水量函数；V₅(m)表示区域管道空间蓄水量函数；V₆(m)表示区域外排水量函数；

为所述区域可承载降水量的估计函数的各项自变量赋予权重系数：