一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法及装置，方法包括：获取待绘图区域的数据信息；基于实时降雨量数据计算待绘图区域的至少一个流域的降雨量平均值，并判断至少一个流域的降雨量平均值是否大于风险阈值；若至少一个流域的降雨量平均值大于风险阈值，裁剪与至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据；将至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据输入至预设的元胞自动机模型中，使生成淹没水深数据；根据淹没水深数据渲染待绘图区域的洪涝风险分布图。通过裁剪，可以将一大块区域裁剪成许多小块区域并通过阈值筛选出风险区域，再将风险区域数据导入元胞自动机模拟洪水淹没进程，大幅度减少了模型的计算量。少了模型的计算量。少了模型的计算量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法及装置


[0001]本专利技术属于防灾减灾
，尤其涉及一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法及装置。

技术介绍

[0002]洪涝灾害是国内最常发生的自然灾害之一，每年都会给我国带来严重的经济损失和人员伤亡。近几年来，由于全球气候持续变暖，极端降雨事件在我国频繁发生，其造成的影响也越来越大。因此，我国也越来越重视对洪涝灾害的预防，为了有效避免洪涝灾害风险带来的损失，有必要基于实时数据绘制洪涝灾害风险分布图并及时发布。
[0003]洪涝风险分布图就是对可能发生超标准洪水的区域进行预测，对各处受洪水灾害的洪泛区进行不同危险程度的标示。根据该洪涝风险分布图可以避免在风险大的区域出现人口和资产的过度集中，可以合理的制定防洪指挥方案，避免临危出乱，可以对不同风险区域进行差异化防护。
[0004]当前的洪涝风险分布图的制作需要专业的水文模型模拟洪水淹没进程，虽然能得到专业化的洪水分析结果，但是所需的时间较长，模拟的区域范围小，缺乏时效性和人为防洪作用，不能及时有效的对防汛决策产生直观的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法，包括：获取待绘图区域的数据信息，所述数据信息包括待绘图区域流域内的实时降雨量数据、高程数据以及初始状态下待绘图区域的至少一个流域数据；基于所述实时降雨量数据计算待绘图区域的至少一个流域的降雨量平均值，并判断至少一个流域的所述降雨量平均值是否大于风险阈值；若至少一个流域的所述降雨量平均值大于风险阈值，裁剪与所述至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据；将所述至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据输入至预设的元胞自动机模型中，使生成淹没水深数据，其中，生成淹没水深数据具体包括：确定对每一个中心元胞邻域元胞中的下游元胞；计算时间步长的元胞流速；计算洪水由中心元胞流向邻域元胞的时间；计算时间步长内，中心元胞向邻域元胞转移的水量；计算流量累计值；继续进行迭代直至满足预设模拟时长要求，生成洪水淹没水深数据；根据所述淹没水深数据渲染待绘图区域的洪涝风险分布图。
[0007]第二方面，本专利技术提供一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制装置，包括：获取模块，配置为获取待绘图区域的数据信息，所述数据信息包括待绘图区域流域内的实时降雨量数据、高程数据以及初始状态下待绘图区域的至少一个流域数据；判断模块，配置为基于所述实时降雨量数据计算待绘图区域的至少一个流域的降雨量平均值，并判断至少一个流域的所述降雨量平均值是否大于风险阈值；裁剪模块，配置为若至少一个流域的所
述降雨量平均值大于风险阈值，裁剪与所述至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据；生成模块，配置为将所述至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据输入至预设的元胞自动机模型中，使生成淹没水深数据，其中，生成淹没水深数据具体包括：确定对每一个中心元胞邻域元胞中的下游元胞；计算时间步长的元胞流速；计算洪水由中心元胞流向邻域元胞的时间；计算时间步长内，中心元胞向邻域元胞转移的水量；计算流量累计值；继续进行迭代直至满足预设模拟时长要求，生成洪水淹没水深数据；渲染模块，配置为根据所述淹没水深数据渲染待绘图区域的洪涝风险分布图。
[0008]第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法的步骤。
[0009]第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本专利技术任一实施例的一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法的步骤。
[0010]本申请的基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法及装置，通过将至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据输入至预设的元胞自动机模型中，使得不仅所需的原始数据较少，即只需雨量监测点的实测数据和高程数据，而且还适用于大面积区域的洪水淹没进程模拟，即通过裁剪，可以将一大块区域裁剪成许多小块区域并通过阈值筛选出风险区域，再将风险区域数据导入元胞自动机模拟洪水淹没进程，大幅度减少了模型的计算量。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本专利技术一实施例提供的一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法的流程图；图2为本专利技术一实施例提供的又一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法的流程图；图3为本专利技术一实施例提供的Moore邻域关系图；图4为本专利技术一实施例提供的一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制装置的结构框图；图5是本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]请参阅图1，其示出了本申请的一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法的流程图。
[0015]如图1所示，在步骤S101中，获取待绘图区域的数据信息，所述数据信息包括待绘图区域流域内的实时降雨量数据、高程数据以及初始状态下待绘图区域的至少一个流域数据；在步骤S102中，基于所述实时降雨量数据计算待绘图区域的至少一个流域的降雨量平均值，并判断至少一个流域的所述降雨量平均值是否大于风险阈值；在步骤S103中，若至少一个流域的所述降雨量平均值大于风险阈值，裁剪与所述至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据；在步骤S104中，将所述至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据输入至预设的元胞自动机模型中，使生成淹没水深数据，其中，生成淹没水深数据具体包括：确定对每一个中心元胞邻域元胞中的下游元胞；计算时间步长的元胞流速；计算洪水由中心元胞流向邻域元胞的时间；计算时间步长内，中心元胞向邻域元胞转移的水量；计算流量累计值；继续进行迭代直至满足预设模拟时长要求，生成洪水淹没水深数据；在步骤S105中，根据所述淹没水深数据渲染待绘图区域的洪涝风险分布图。
[0016]本实施例的方法，将降雨量平均值大于风险阈值的至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据筛选出来，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法，其特征在于，包括：获取待绘图区域的数据信息，所述数据信息包括待绘图区域流域内的实时降雨量数据、高程数据以及初始状态下待绘图区域的至少一个流域数据；基于所述实时降雨量数据计算待绘图区域的至少一个流域的降雨量平均值，并判断至少一个流域的所述降雨量平均值是否大于风险阈值；若至少一个流域的所述降雨量平均值大于风险阈值，裁剪与所述至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据；将所述至少一个流域相对应的高程数据以及实时降雨量数据输入至预设的元胞自动机模型中，使生成淹没水深数据，其中，生成淹没水深数据具体包括：确定对每一个中心元胞邻域元胞中的下游元胞；计算时间步长的元胞流速；计算洪水由中心元胞流向邻域元胞的时间；计算时间步长内，中心元胞向邻域元胞转移的水量；计算流量累计值；继续进行迭代直至满足预设模拟时长要求，生成洪水淹没水深数据；根据所述淹没水深数据渲染待绘图区域的洪涝风险分布图。2.根据权利要求1所述的一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法，其特征在于，在基于所述实时降雨量数据计算待绘图区域的至少一个流域的降雨量平均值之前，所述方法还包括：对获取的所述实时降雨量数据进行插值计算，其中，计算式为：，式中， 、分别为插值点的横坐标和纵坐标，、、、分别为插值点左上方整数点的权值、右上方整数点的权值、左下方整数点的权值、右下方整数点的权值。3.根据权利要求1所述的一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法，其特征在于，其中，预设的元胞自动机模型具体为：预设的元胞自动机模型的元胞空间设置为正方形，元胞邻域类型采用八邻域的Moore型。4.根据权利要求1所述的一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法，其特征在于，所述确定对每一个中心元胞邻域元胞中的下游元胞具体包括：计算中心元胞及个邻域元胞的水位平均值的表达式为：，式中，为中心元胞水位，为其邻域未去除元胞的水位，为未去除的邻域元胞数量，将水位大于水位平均值的邻域元胞去除，即；
计算剩余邻域元胞与中心元胞的水位平均值，并继续剔除水位大于水位平均值的邻域元胞，直到没有邻域元胞被剔除，即剩余邻域元胞水位都低于平均值；剩余的领域元胞为单次步长中水流流向的元胞，分配来自中心元胞的水量，使中心元胞与剩余邻域元胞具有相同的水位。5.根据权利要求1所述的一种基于实时数据的洪涝灾害风险分布图绘制方法，其特征在于，其中，计算时间步长的元胞流速的表达式为：，式中，为在时间步长内的中心元胞流向某个下游元胞的流速，为在时间步长内的中心元胞的水位值与其下游元胞中地表高程较高值的差，为中心元胞的糙率，为在时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡木良，杨晓斌，余霜鸿，曾清霖，周求宽，陈霖，朱志杰，邱志斌，刘蓓，陈琛，熊健豪，黄扬琪，刘卓睿，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：