[发明专利]输电设施洪水淹没分析与预警系统

摘要

本发明公开了输电设施洪水淹没分析与预警系统。本发明由洪水淹没分析模块、数据展示模块、洪水淹没统计输出模块、输电设施淹没知识库模块和预警模块五部分组成，能够快速、准确、科学地模拟测算输电设施周边洪水淹没范围及淹没区水深分布，并将分析结果在二维和三维视图中分别展示，以告警输电设施的淹没状态，预警输电设施的洪灾风险，从而为输电设施防洪减灾提供重要的信息支撑和决策依据。

主权项

输电设施洪水淹没分析与预警系统，其特征在于，该系统由洪水淹没分析模块、数据展示模块、洪水淹没统计输出模块、输电设施淹没知识库模块和预警模块五个部分组成；各模块之间相互关联，相互影响；1)洪水淹没分析模块(1)各部件的构成及功能洪水淹没分析模块包括基础地形数据、洪水淹没模型、洪水淹没控制参数、洪水淹没分析计算、洪水淹没分析结果五个部分，其中基础地形数据包含洪水来源、大坝等水文资料库和DEM数字高层模型；洪水淹没分析模块根据基础地形数据中的洪水来源、大坝等水文资料库和DEM数字高层模型这三个参数形成洪水淹没模型，随之加入洪水淹没控制参数，进行洪水淹没分析计算，最终得到洪水淹没分析结果，其包含连续的淹没区域；(2)洪水淹没分析流程步骤一：首先输入降水区域，即洪水来源，在DEM数字高层模型的基础上提取降水区域内的DEM高程数据，结合大坝等水文资料库原始数据得到洪水淹没模型；步骤二：输入洪水淹没控制参数，其中包括时间间隔，模拟过程实时显示等，进行实时淹没分析；在每个时间间隔内，按照洪水淹没模型对应的洪水淹没分析算法，进行实时淹没分析，然后进行相应的迭代和循环；步骤三：在每次迭代过程中，先判断降水是否结束，若已结束则判断洪水模型是否达到均衡，即在一定时间内，忽略地表吸收，大气蒸发等自然因素，洪水淹没区域不再变化，洪水淹没区域进入相对静止状态，随着时间的变化，可以通过指定的阀值来判断洪水淹没区域已经不再变化；若尚未结束则返回继续进行实时淹没分析；步骤四：判断洪水淹没模型是否达到均衡，若已达到均衡则淹没分析结束；若尚未达到均衡则返回继续进行实时淹没分析；步骤五：输出洪水淹没分析结果，如连续的淹没区域；2)数据展示模块(1)各部件的构成及功能结构：数据展示模块包括数据输入、洪水淹没分析结果、GIS叠加分析、GIS叠加分析结果、GIS叠加展示和三维GIS展示六个部分，数据输入主要包含DEM数字高层模型、地形图、行政区划图、正摄影像图以及其它相关数据；功能：数据展示模块利用地形图和行政区划图进行GIS叠加分析，再结合洪水淹没分析结果，得到GIS叠加分析结果；根据GIS叠加分析结果输入数据进行三维GIS展示，三维GIS展示也包含二维GIS展示，在此基础上结合GIS叠加分析结果完成GIS叠加展示；(2)数据展示模块流程数据展示模块的主要流程如下：步骤一：通过数据输入，输入DEM数字高层模型、地形图、行政区划图、正摄影像图以及其它相关数据，得到数据展示模块计算所需的原始数据；步骤二：提取洪水淹没分析结果中所得的连续的淹没区域，结合地形图和行政区划图进行GIS叠加分析计算，得到GIS叠加分析结果；步骤三：利用数据输入中所有数据，以及上述GIS叠加分析结果，得到三维GIS展示，并在此基础上进行GIS叠加展示，从而完成整个数据展示；3)洪水淹没统计输出模块洪水淹没分析模块包括输电设施资料、GIS叠加分析结果和洪水淹没统计输出三部分，其结合输电设施资料、GIS叠加分析结果进行分析计算，得到洪水淹没统计输出，洪水淹没统计输出包括淹没区域、淹没面积、淹没区水深和输电设施淹没状态；4)输电设施淹没知识库模块输电设施淹没知识库模块包括输电设施资料、易受洪涝影响的输电线路设备、易洪涝设备分类、数据挖掘和输电设施淹没知识库五部分，其对输电设施资料、易受洪涝影响的输电线路设备和易洪涝设备分类三方面的资料进行数据挖掘，得到输电设施淹没知识库；5)预警模块(1)各部件的构成及功能预警模块包括洪水淹没分析计算，洪水淹没分析结果，输电设施淹没知识库，预警输出五个部分，预警模块实际是根据洪水淹没分析结果，结合输电设施淹没知识库，实时判断输电设施是否被淹没，根据判断结果决定是否输出预警信息；(2)预警模块分析流程步骤一：输入输电设施淹没知识库，从系统中提取洪水淹没分析结果；步骤二：对实时淹没分析结果和输电设施知识库的数据进行叠加分析，得到输电设施淹没状况，并根据输电设施淹没知识库判断当前淹没状况是否需要预警；步骤三：如果需要预警输出，则通过高亮、报警等比较直观的表示方式，预警输出，否则直接进入步骤四；步骤四：判断洪水淹没模型是否达到均衡，即在一定时间内，忽略地表吸收，大气蒸发等自然因素，洪水淹没区域不再变化，洪水淹没区域进入相对静止状态，随着时间的变化，可以通过指定的阀值来判断洪水淹没区域已经不再变化；若尚未结束则继续进行实时淹没分析，然后返回步骤二，否则转入步骤五；步骤五：洪水达到均衡状态，淹没分析结束，结合输电设备淹没知识库，输出输电设备淹没报表，主要包括淹没的输电设备，是否淹没，是否危险，是危险就警报，并建议维修方案。