Page 265 - 国土景观视野下自然资源与国土空间规划创新研究

第八章 城市给排水设计和防洪工程规划

城市防洪排涝信息化系统，能够有效减少洪水造成的洪灾损失，降低洪水
淹没对生产生活的影响，改善生态环境。该信息化系统所采用的设备技术先进，
占用人力资源少、土地面积小，方便维护；能够实时监控水利工程系统，便于消
除隐患；水利信息化的建设能够促进人才培养，为城市发展增强动力。

2. 大数据技术应用分析
将大数据技术用于城市防洪排涝，基于数字地形图、卫星遥感影像及景观
模型构成的商务基础数据库，管线、规划、土地等构成的专项数据库，基于数据
分析技术如统计、傅里叶变换、平滑和滤波、基线和峰值、列表和作图，对定性

数据、离线数据、在线数据等进行加工、整理和分析，寻找数据之间的相关性、
规律性等，实现数据分析的可视化、高速化、关联化、非结构化等，从而结合监
控系统、决策系统、指挥系统及发布系统，对抢险救灾、灾害评估和灾后重建进
行协调指挥。运用大数据技术能够有效地协调各部门的人力、物力资源进行统一

共享和指挥，高效、全面、综合、快速实现灾害防治的智能化管理与规划。
云计算降雨和计算机仿真城市洪涝能够实现城市的洪涝灾害预警。云计算
能够融合高性能的计算资源，降低气象部门配置服务器、存储设备以及修建机房
的开支，挖掘整合计算资源和数据资源的最大效益。短时临近降雨预报的精度空

间上可达到公里级别、时间上可达到分钟级别，由于短时临近降雨是由机理复杂
的对流性天气系统形成，具有非线性、随机性和复杂性等特性，预报方法主要有
统计方法、基于雷达的外推法等传统方法及人工智能等现代方法。传统的统计预
报方法缺乏物理基础、统计关系的稳定性不足，且统计关系均可以具体的函数形

式表示，较强的公式化和规律化使得预报的准确率较低。基于雷达的外推法受到
地理因素和雷达观测数据精度的影响。人工智能方法基于数据驱动，缺乏物理机
制，预报结果受到数据精度和模型稳定性的影响。运用云计算进行短时临近降雨
预报，可将气象监测站点接入网络系统，站点将实时采集的具有突发性、少量、

频繁的气象信息通过网络传送至云中心。云中心基于数据存储平台，对数据进行
管理与维护。客户端能够对气象信息实现查询、浏览、设置等功能。短时临近降
雨预报系统能够集成多地区的多普勒雷达回波外推图，能够对回波的演变进行时
空分析，提高回波外推法的预报精度。可基于云计算运用人工智能技术对统计预

报方法进行修正，实现数据驱动和机理驱动的融合预报。基于预报的降雨信息，
构建模型对暴雨洪水进行仿真实验，能够模拟不同情景下的水情变化，进而对防

251
251