一、項目背景

近年來，受全球氣候變化影響，極端強降雨天氣變多，我國多數城市面臨較大內澇防治壓力。住建部數據顯示，過去五年全國超六成城市發生過不同程度的內澇，部分內澇已造成人員傷亡與財產損失，對城市運行、民生和經濟發展都帶來了嚴重負面影響。當前我國城市內澇治理存在四處明顯短板：首先是監測體系不完善，傳統監測點位覆蓋不足，在重點區域存在監測盲區，同時不同部門數據無法互通，數據較為碎片化；其次是預警精度不足，現有預警大多僅依托單一降雨數據，沒有結合多維度信息，預警精度和準確性難以滿足精細化管控要求；第三是應急協同效率較低，內澇發生后，多部門信息傳遞不及時，應急調度缺少統一指揮，無法快速處置險情；最后是事后評估追溯能力不足，缺少內澇全流程的數據沉淀與分析，無法為管網改造、防洪規劃調整提供科學支撐。在此情況下，建設城市內澇監測預警一體化管控平臺，整合多領域數據，搭建全流程管控體系，是落實國家相關政策要求、提升城市防洪排澇能力、保障城市運行和群眾生命財產安全的重要舉措。

二、建設目標

本項目圍繞“監測全覆蓋、預警高精度、調度一體化、決策科學化”的核心目標，打造集監測感知、數據匯集、智能預警、應急調度、評估分析于一體的城市內澇監測預警一體化管控平臺，平臺采用“五層一保障”的總體架構設計，具體如下：

感知層：整合前端各類監測設備，包括水位計、流量計、雨量計、視頻監控、積水監測站、管網壓力傳感器等，同時補充重點區域監測點位建設，實現多源監測數據的實時采集傳輸。

數據層：構建統一的城市內澇數據庫，包括基礎地理信息數據庫、監測實時數據庫、專題數據庫（管網、易澇點、應急資源等）、氣象水文數據庫、業務數據庫，搭建數據中臺實現數據的清洗、轉換、存儲和共享。

支撐層：提供GIS地理信息服務、模型引擎服務、消息推送服務、視頻轉碼服務、權限管理服務等公共支撐能力，為上層業務應用提供技術支撐。

應用層： 面向城市管理者、業務部門、社會公眾提供多類應用，包括監測監控中心、智能預警中心、應急調度中心、評估分析中心、公眾信息服務五大核心業務模塊。

終端層： 支持PC端管理平臺、移動端應急APP、指揮中心大屏展示三類終端適配，滿足不同場景下的使用需求。

三、主要建設內容

3.1前端監測感知網絡建設

前端感知網絡是平臺數據來源的基礎，按照“整合現有、補充缺口”的原則進行建設：

1. 現有資源整合對接整合氣象部門的雨量監測數據、降雨預報數據，對接水利部門的河湖水系水位、流量監測數據，對接城管部門的現有易澇點積水監測數據、視頻監控數據，對接排水部門的管網運行監測數據，實現已有監測資源的統一接入，盤活現有數據資產。

2. 缺口點位補充針對城市內澇防控的重點區域，補充建設監測點位：一是在全市在冊易澇點全部布設積水監測站和高清視頻監控，實時監測積水深度變化；二是在下穿隧道、城市立交等低洼易澇區域布設積水監測儀和水位報警裝置，與交通管控系統聯動；三是在排水管網關鍵節點、排水出口布設流量、水位、壓力傳感器，實時掌握管網運行狀態；四是在城市地下停車場、地下商城等地下空間出入口布設水位監測設備，防范倒灌風險。

3.2統一數據中臺建設

構建城市內澇統一數據中臺，實現多源異構數據的標準化處理和統一管理，具體建設內容：

1. 數據匯集建立多渠道數據接入機制，除了前端感知層的實時監測數據，還接入基礎地理信息數據、DEM高程數據、城市排水管網矢量數據、易澇點專題數據、應急資源數據、歷史內澇事件數據、天氣預報數值預報產品等，覆蓋內澇防控全領域數據。

2. 數據標準化處理按照國家《城市排水防澇綜合規劃編制大綱》《水文監測數據通信規約》等標準規范，對不同來源、不同格式的數據進行清洗、轉換、編碼，統一數據格式和坐標體系，建立標準化的數據目錄，方便數據調用和共享。

3. 數據存儲管理采用“時空數據庫+關系型數據庫+文件存儲”的混合存儲架構，對實時監測數據采用時序數據庫存儲，對靜態基礎數據采用關系型數據庫存儲，對高程數據、影像數據采用文件存儲，構建統一的城市內澇數據資源池，支持多部門數據共享調用。

3.3核心業務應用系統建設

3.3.1監測監控中心

基于GIS地理信息引擎，打造可視化的城市內澇監測監控一張圖，實現所有監測信息、風險信息的一體化展示：

·全域監測可視化：在電子地圖上直觀展示所有監測點位分布、實時監測數據，對超過閾值的監測數據進行高亮報警展示，支持縮放、平移、查詢等操作，管理者可以一鍵查看任意區域的實時監測情況。

·重點區域專項監測：對易澇點、下穿隧道、地下空間、管網關鍵節點等重點區域提供專項監測頁面，結合實時視頻監控，直觀掌握重點區域的積水變化情況，支持歷史數據查詢和趨勢分析。

·多維度數據統計分析：按區域、按類型統計監測數據，生成各類統計報表和趨勢曲線，支撐日常排水管理工作。

3.3.2智能預警中心

構建多尺度的內澇智能預警體系，實現從長期風險預警到精準臨災預警的全覆蓋：

·區域風險預警：融合中長期降雨預報數據、城市排水能力數據，結合內澇風險評估模型，提前12-72小時生成城市內澇風險預警圖，按低、中、高、極高四個等級標注不同區域的內澇風險，推送至相關管理部門提前部署防范工作。

·精準險情預警：當實時降雨或積水達到預警閾值時，結合城市內澇水力模型，模擬內澇發展過程，提前0-1小時生成精準的險情預警，明確預警位置、預計積水深度、影響范圍，自動推送預警信息到對應責任單位和責任人的移動端。

·預警分級管理：按照藍色、黃色、橙色、紅色四個等級發布預警，支持預警信息通過系統消息、短信、APP推送、公眾號推送等多種渠道發布，確保相關人員第一時間收到預警。

3.3.3應急調度中心

建立平戰結合的應急調度體系，提升內澇應急處置效率：

·應急資源管理：建立全市應急資源數據庫，統一管理應急隊伍、排澇設備、應急物資的位置、數量、狀態信息，支持基于GIS的快速查詢和定位，方便應急調度時快速調取資源。

·應急指揮調度：內澇險情發生后，自動生成應急處置方案，明確責任單位、處置流程，支持通過平臺進行指令下發、信息反饋，實現多部門線上協同處置；結合視頻連線功能，指揮中心可以實時掌握現場情況，開展遠程指揮。

·應急資源智能調度：基于GIS路網分析和資源優化模型，根據險情位置、積水深度等信息，自動推薦最近的排澇設備和應急隊伍，規劃最優調度路徑，提升資源調度效率。

·與交通管控系統聯動：當道路發生內澇影響通行時，自動將積水信息推送至交通管理部門，聯動交通管控系統調整信號燈、發布交通管制信息，引導車輛繞行。

3.3.4評估分析中心

依托平臺沉淀的全量數據，開展多維度的內澇評估分析：

·內澇事件復盤評估：對每一次內澇事件進行全流程復盤，還原降雨過程、積水發展過程、應急處置過程，分析致災原因，評估處置效果，生成事件評估報告。

·內澇風險普查評估：定期對城市內澇風險進行普查分析，結合歷史降雨數據、內澇事件數據，更新城市內澇風險圖，識別高風險區域，為管網改造工程提供立項依據。

·治理工程效果評估：對已完成的內澇治理工程，對比改造前后的內澇發生情況，評估工程治理效果，為后續工程建設優化提供參考。

3.3.5公眾信息服務

面向社會公眾提供內澇信息服務，提升公眾防災避險意識：

·內澇風險查詢：公眾可以通過微信公眾號、小程序查詢所在區域的內澇風險等級，查詢易澇點位置分布。

·預警信息推送：根據公眾位置，推送本地內澇預警信息，提醒公眾避開危險區域。

·險情上報：支持公眾上報發現的城市內澇險情，照片和位置信息自動上傳到平臺，方便管理部門及時處置。

3.4多終端適配建設

平臺支持三類終端適配，滿足不同場景使用需求：

·PC端管理平臺：面向城市內澇管理日常辦公人員，提供完整的業務管理、數據查詢、配置管理功能，滿足日常管理需求。

·移動端應急APP：面向一線應急處置人員和管理人員，提供實時預警接收、險情上報、應急資源查詢、指令接收反饋等功能，滿足移動辦公和應急處置需求。

·指揮中心大屏展示：面向城市應急指揮中心，提供內澇監測一張圖、風險預警分布、應急態勢展示等可視化內容，支撐指揮中心大屏決策指揮。

四、關鍵技術路線

4.1基于水力模型耦合AI的內澇預警技術

耦合傳統城市暴雨管理模型與人工智能機器學習模型，既發揮水力模型物理過程清晰的優勢，又發揮AI模型計算速度快的特點，實現內澇預警的高精度快速計算，滿足實時預警的計算性能需求。融合多源數據優化模型參數，提升模型對不同城市下墊面條件的適配性，提高預警精度。

4.2時空大數據一體化管理技術

采用時空大數據技術，對城市內澇相關的空間數據、實時監測數據進行一體化存儲管理，支持基于時間、空間的多維度數據查詢和分析，保障監測數據的時序性和空間關聯性，為模型計算和可視化展示提供支撐。

4.3GIS+BIM融合可視化技術

融合GIS地理信息技術和BIM建筑信息模型技術，對城市地下管網、地下空間等隱蔽工程進行三維可視化建模，實現內澇風險的三維可視化展示，更加直觀展現內澇影響范圍和發展趨勢，提升管理者對險情的認知能力。