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近年来，受全球气候平均状态随时间的变化影响，极端强降雨天气变多，我国多数城市面临较大内涝防治压力。住建部多个方面数据显示，过去五年全国超六成城市发生过不同程度的内涝，部分内涝已造成人员受伤或死亡与财产损失，对城市运行、民生和经济发展都带来了严重负面影响。当前我国城市内涝治理存在四处明显短板：首先是监测体系不完善，传统监测点位覆盖不足，在重点区域存在监测盲区，同时不同部门数据无法互通，数据较为碎片化；其次是预警精度不足，现有预警大多仅依托单一降雨数据，没有结合多维度信息，预警精度和准确性难以满足精细化管控要求；第三是应急协同效率较低，内涝发生后，多部门信息传递不及时，应急调度缺少统一指挥，无法快速处置险情；最后是事后评估追溯能力不够，缺少内涝全流程的数据沉淀与分析，无法为管网改造、防洪规划调整提供科学支撑。在此情况下，建设城市内涝监测预警一体化管控平台，整合多领域数据，搭建全流程管控体系，是落实国家有关政策要求、提升城市防洪排涝能力、保障城市运行和群众生命财产安全的重要举措。
本项目围绕“监测全覆盖、预警高精度、调度一体化、决策科学化”的核心目标，打造集监测感知、数据汇集、智能预警、应急调度、评估分析于一体的城市内涝监测预警一体化管控平台，平台采用“五层一保障”的总体架构设计，具体如下：
感知层：整合前端各类监测设备，包括水位计、流量计、雨量计、视频监控、积水监测站、管网压力传感器等，同时补充重点区域监测点位建设，实现多源监测数据的实时采集传输。
数据层：构建统一的城市内涝数据库，包括基础地理信息数据库、监测实时数据库、专题数据库（管网、易涝点、应急资源等）、气象水文数据库、业务数据库，搭建数据中台实现数据的清洗、转换、存储和共享。
支撑层：提供GIS地理信息服务、模型引擎服务、消息推送服务、视频转码服务、权限管理服务等公共支撑能力，为上层业务应用提供技术支撑。
应用层： 面向城市管理者、业务部门、社会公众提供多类应用，包括监测监控中心、智能预警中心、应急调度中心、评估分析中心、公众信息服务五大核心业务模块。
终端层： 支持PC端管理平台、移动端应急APP、指挥中心大屏展示三类终端适配，满足多种场景下的使用需求。
前端感知网络是平台数据来源的基础，按照“整合现有、补充缺口”的原则进行建设：
1.现有资源整合对接整合气象部门的雨量监测数据、降雨预报数据，对接水利部门的河湖水系水位、流量监测数据，对接城管部门的现有易涝点积水监测数据、视频监控数据，对接排水部门的管网运行监测数据，实现已有监测资源的统一接入，盘活现有数据资产。
2.缺口点位补充针对城市内涝防控的重点区域，补充建设监测点位：一是在全市在册易涝点全部布设积水监测站和高清视频监控，实时监测积水深度变化；二是在下穿隧道、城市立交等低洼易涝区域布设积水监测仪和水位报警装置，与交通管控系统联动；三是在排水管网关键节点、排水出口布设流量、水位、压力传感器，实时掌握管网运作时的状态；四是在城市地下停车场、地下商城等地下空间出入口布设水位监测设备，防范倒灌风险。
构建城市内涝统一数据中台，实现多源异构数据的标准化处理和统一管理，具体建设内容：
1.数据汇集建立多渠道数据接入机制，除了前端感知层的实时监测数据，还接入基础地理信息数据、DEM高程数据、城市排水管网矢量数据、易涝点专题数据、应急资源数据、历史内涝事件数据、天气预报数值预报产品等，覆盖内涝防控全领域数据。
2.数据标准化处理依照国家《城市排水防涝综合规划编制大纲》《水文监测数据通信规约》等标准规范，对不同来源、不同格式的数据来进行清洗、转换、编码，统一数据格式和坐标体系，建立标准化的数据目录，方便数据调用和共享。
3.数据存储管理采用“时空数据库+关系型数据库+文件存储”的混合存储架构，对实时监测数据采用时序数据库存储，对静态基础数据采用关系型数据库存储，对高程数据、影像数据采用文件存储，构建统一的城市内涝数据资源池，支持多部门数据共享调用。
基于GIS地理信息引擎，打造可视化的城市内涝监测监控一张图，实现所有监测信息、风险信息的一体化展示：
· 全域监测可视化：在电子地图上直观展示所有监测点位分布、实时监测数据，对超过阈值的监测数据来进行高亮报警展示，支持缩放、平移、查询等操作，管理者可以一键查看任意区域的实时监测情况。
· 重点区域专项监测：对易涝点、下穿隧道、地下空间、管网关键节点等重点区域提供专项监测页面，结合实时视频监控，直观掌握重点区域的积水变动情况，支持历史数据查询和趋势分析。
· 多维度数据统计分析：按区域、按类型统计监测数据，生成各类统计报表和趋势曲线，支撑日常排水管理工作。
构建多尺度的内涝智能预警体系，实现从长期风险预警到精准临灾预警的全覆盖：
· 区域风险预警：融合中长期降雨预报数据、城市排水能力数据，结合内涝风险评估模型，提前12-72小时生成城市内涝风险预警图，按低、中、高、极高四个等级标注不一样的区域的内涝风险，推送至相关管理部门提前部署防范工作。
· 精准险情预警：当实时降雨或积水达到预警阈值时，结合城市内涝水力模型，模拟内涝发展过程，提前0-1小时生成精准的险情预警，明确预警位置、预计积水深度、影响区域，自动推送预警信息到对应责任单位和责任人的移动端。
· 预警分级管理：按照蓝色、黄色、橙色、红色四个等级发布预警，支持预警信息通过系统消息、短信、APP推送、公众号推送等多种渠道发布，确保有关人员第一时间收到预警。
· 应急资源管理：建立全市应急资源数据库，统一管理应急队伍、排涝设备、应急物资的位置、数量、状态信息，支持基于GIS的快速查询和定位，方便应急调度时快速调取资源。
· 应急指挥调度：内涝险情发生后，自动生成应急处置方案，明确责任单位、处置流程，支持通过平台做指令下发、信息反馈，实现多部门线上协同处置；结合视频连线功能，指挥中心可以实时掌握现场情况，开展远程指挥。
· 应急资源智能调度：基于GIS路网分析和资源优化模型，根据险情位置、积水深度等信息，自动推荐最近的排涝设备和应急队伍，规划最优调度路径，提升资源调度效率。
· 与交通管控系统联动：当道路发生内涝影响通行时，自动将积水信息推送至交通管理部门，联动交通管控系统调整信号灯、发布交通管制信息，引导车辆绕行。
· 内涝事件复盘评估：对每一次内涝事件进行全流程复盘，还原降雨过程、积水发展过程、应急处置过程，分析致灾原因，评估处置效果，生成事件评估报告。
· 内涝风险普查评估：定期对城市内涝风险进行普查分析，结合历史降雨数据、内涝事件数据，更新城市内涝风险图，识别高风险区域，为管网改造工程提供立项依据。
· 治理工程效果评估：对已完成的内涝治理工程，对比改造前后的内涝发生情况，评估工程治理效果，为后续工程建设优化提供参考。
· 内涝风险查询：公众能够最终靠微信公众号、小程序查询所在区域的内涝风险等级，查询易涝点位置分布。
· 预警信息推送：根据公众位置，推送本地内涝预警信息，提醒公众避开危险区域。
· 险情上报：支持公众上报发现的城市内涝险情，照片和位置信息自动上传到平台，方便管理部门及时处置。
· PC端管理平台：面向城市内涝管理日常办公人员，提供完整的业务管理、数据查询、配置管理功能，满足日常管理需求。
· 移动端应急APP：面向一线应急处置人员和管理人员，提供实时预警接收、险情上报、应急资源查询、指令接收反馈等功能，满足移动办公和应急处置需求。
· 指挥中心大屏展示：面向城市应急指挥中心，提供内涝监测一张图、风险预警分布、应急态势展示等可视化内容，支撑指挥中心大屏决策指挥。
耦合传统城市暴雨管理模型和AI机器学习模型，既发挥水力模型物理过程清晰的优势，又发挥AI模型计算速度快的特点，实现内涝预警的高精度快速计算，满足实时预警的计算性能需求。融合多源数据优化模型参数，提升模型对不同城市下垫面条件的适配性，提高预警精度。
采用时空大数据技术，对城市内涝相关的空间数据、实时监测数据来进行一体化存储管理，支持基于时间、空间的多维度数据查询和分析，保障监测数据的时序性和空间关联性，为模型计算和可视化展示提供支撑。
融合GIS地理信息技术和BIM建筑信息模型技术，对城市地下管网、地下空间等隐蔽工程进行三维可视化建模，实现内涝风险的三维可视化展示，更加直观展现内涝影响区域和发展的新趋势，提升管理者对险情的认知能力。
