【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及洪水预警，尤其涉及一种基于三维gis的洪水淹没风险动态模拟推演方法。
技术介绍
1、洪水预警是防洪减灾的重要环节，通过对洪水的淹没进行动态模拟推演，对于预测洪水、预知洪水位置、到达时间以及减少人民群众的生命财产损失具有重要意义。
2、基于水动力学模型进行洪水淹没分析是常用的洪水淹没方法，通过搜集地理资料、水文资料、历史洪水灾害资料等获取相应数据，依据搜集的数据构建水动力模型并求解，获得淹没水深，根据淹没水深进行淹没范围和淹没体积的分析。常用的水动力模型包括mike模型、jflow模型、uim模型等。
3、也有对洪水风险图动态展示的方案，例如，一种在中国专利文献上公开的“一种基于bim和gis的洪水淹没范围动态展示方法”，其公告号cn112070849a，包括以下步骤：构建bim和gis三维融合模型；淹没范围数据处理，在水利枢纽工程所在区域的dem数据上，通过在流道上设置预设间隔长度的基准水位控制线对流道划分，并对各栅格进行插值，比较栅格插值处的水位与其高程之间的大小关系，获取淹没范围；淹没范围分析得到被淹没地区的栅格数据，淹没范围可视化。但是这类可视化算法模型都是较为理想化的算法模型，没有考虑到地面渗透、水分蒸发等实际因素；会造成预估的偏差，最终展示结果也会与现实场景存在差异。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决现有技术的洪水风险动态展示方案的算法模型较为理想，没到考虑到地面渗透、水分蒸发等实际因素，造成展示偏差的问题；提供一种基于三维gis
2、本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
3、一种基于三维gis的洪水淹没风险动态模拟推演方法，包括：
4、s1：利用三维gis加载数字高程模型数据；
5、s2：收集各站点的雨量数据，通过考虑地理因素与环境因素的降雨淹没算法结合雨量数据和数字高程模型的高程数据对淹没的范围进行计算；
6、s3：得到各时间段的淹没范围后，整合到同一时间轴上，可视化模拟展示淹没过程。
7、利用三维gis技术做可视化界面，结合采集到的雨量数据，通过降雨淹没分析的算法进行淹没范围的计算，并在可视化界面上实时显示淹没的效果或对未来的淹没范围进行预测。充分考虑到地面渗透、水分蒸发等实际因素，计算结果更加准确。
8、作为优选，所述的步骤s2包括以下过程：
9、s201：对于不同海拔高度的区域分别根据经纬度进行网格划分；
10、s202：根据雨量数据查询历史数据库确定存在淹没概率的海拔高度，选取对应的海拔高度的高度切面；
11、s203：根据匹配确定的高度切面，结合实时的地理因素和环境因素计算淹没范围。
12、作为优选，以同一海拔高度作为高度切面，根据高程数据确定同一高度切面上低于对应海拔高度的区域范围构成的封闭区域作为淹没风险范围；
13、对于各高度切面的淹没风险范围，以预设的精度范围，根据经纬度划分成若干个网格区域。
14、先根据海拔高度确定各高度存在淹没风险的区域，对于存在淹没风险的区域再进行精细化地网格划分，对于各网格计算淹没范围，分割计算，减少计算量，提高计算效率。
15、作为优选，历史数据库中存储有某一地区过去数年内洪水灾害的信息；根据站点的雨量数据，匹配历史数据库，根据匹配记录中的洪水淹没高度选取对应的海拔高度的高度切面。
16、根据雨量数据通过历史数据匹配，能够初步确定洪水淹没范围，即使有其他影响因素的变化也能够进行微调，以及在后续的降雨淹没算法的计算过程的精确计算以消除影响。
17、作为优选，判断匹配记录中当时地质特点的数据信息与现在地质特点的数据差异，若地质特点一致，则进入步骤s203进行降雨淹没算法的计算；否则通过专家研判或采用训练好的机器学习算法判断对洪水淹没高度的影响，从而调整选取对应的海拔高度。
18、根据雨量数据通过历史数据匹配，能够初步确定洪水淹没范围，即使有其他影响因素的变化也能够进行微调，以及在后续的降雨淹没算法的计算过程的精确计算以消除影响。
19、作为优选，降雨淹没算法的具体计算过程为：
20、a(i，j)，t＝(α+β-γ)[r(i，j)，t-δp(i，j)]
21、其中，a(i，j)，t为t时刻，第(i，j)个网格区域的淹没范围；
22、α为水量区域变换系数；
23、β为地理渗透因素系数；
24、γ为环境蒸发因素系数；
25、r(i，j)，t为t时刻，第(i，j)个网格区域的降雨量；
26、p(i，j)为第(i，j)个网格区域的额定排水量；
27、δ为网格区域关联排水影响因素；
28、网格区域关联排水影响因素δ的具体的计算过程为：
29、
30、其中，δn为待计算的网格区域周围的第n个网格区域的关联排水影响因素；
31、δwmin为预设的积水量差值阈值的最小值；
32、δwmax为预设的积水量差值阈值的最大值；
33、δwn为周围网格区域与待计算的网格区域之间的积水量差值。
34、计算考虑了地理因素的土地渗水因素、环境因素的水分蒸发因素以及周围网格积水量对待计算网格的影响因素。使得计算更加精确。
35、作为优选，还包括：
36、s4：根据天气预报的降雨预报数据，预测洪水淹没范围的变化情况，可视化展示。
37、作为优选，还包括：
38、s5：将实时洪水灾害信息反馈到历史数据库中，更新历史数据库中的信息。
39、一种基于三维gis的洪水淹没风险动态模拟推演的电子设备，包括：
40、存储器，用于存储计算机程序；
41、处理器，用于执行所述计算机程序以实现一项所述的一种基于三维gis的洪水淹没风险动态模拟推演方法的步骤。
42、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现所述的一种基于三维gis的洪水淹没风险动态模拟推演方法的步骤。
43、本专利技术的有益效果是：
44、1.利用三维gis技术做可视化界面，结合采集到的雨量数据，通过降雨淹没分析的算法进行淹没范围的计算，并在可视化界面上实时显示淹没的效果或对未来的淹没范围进行预测。充分考虑到地面渗透、水分蒸发等实际因素，计算结果更加准确。
45、2.先根据海拔高度确定各高度存在淹没风险的区域，对于存在淹没风险的区域再进行精细化地网格划分，对于各网格计算淹没范围，分割计算，减少计算量，提高计算效率。
46、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于三维GIS的洪水淹没风险动态模拟推演方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于三维GIS的洪水淹没风险动态模拟推演方法，其特征在于，所述的步骤S2包括以下过程：
3.根据权利要求2所述的一种基于三维GIS的洪水淹没风险动态模拟推演方法，其特征在于，以同一海拔高度作为高度切面，根据高程数据确定同一高度切面上低于对应海拔高度的区域范围构成的封闭区域作为淹没风险范围；
4.根据权利要求2或3所述的一种基于三维GIS的洪水淹没风险动态模拟推演方法，其特征在于，历史数据库中存储有某一地区过去数年内洪水灾害的信息；根据站点的雨量数据，匹配历史数据库，根据匹配记录中的洪水淹没高度选取对应的海拔高度的高度切面。
5.根据权利要求4所述的一种基于三维GIS的洪水淹没风险动态模拟推演方法，其特征在于，判断匹配记录中当时地质特点的数据信息与现在地质特点的数据差异，若地质特点一致，则进入步骤S203进行降雨淹没算法的计算；否则通过专家研判或采用训练好的机器学习算法判断对洪水淹没高度的影响，从而调整选取对应的海拔高度。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。